新时期基建施工现场安全管控措施探讨

王连辉，黄超艺，陈瑞娜

(1.国网福建省电力有限公司漳州供电公司，福建 漳州 350003；2.国网福建省电力有限公司泉州供电公司，福建 泉州 362101)

0 引言

党中央、国务院高度重视安全生产工作，十八大以来，习近平总书记对安全生产作出了一系列重要指示，要求牢固树立安全发展理念，坚守“发展决不能以牺牲安全为代价”这条不可逾越的红线。安全是一切工作的基础和前提，但近年来透过某公司系统发生的几起建设施工现场安全事故看，施工现场近电作业、跨越施工、深基坑开挖、硐室掘进等高风险作业安全风险管控还存在一些问题，施工作业现场安全管控还存在死角和盲区，如何有效有力推动建设施工现场各项安全管控措施落实落地，是抓好安全工作的关键。结合国家电网有限公司当前提出的建设“泛在电力物联网”战略思路，用互联网思维强化现场安全风险管控，基于工程施工全过程中信息互联互通、人机交互新技术，强化内部管理质效和外部信息共享、协同管控，将“泛在电力物联网”与“建设施工现场安全管控”融合融入，系统分析当前施工现场安全管控问题，提出具体的提升安全管控措施。

1 基建施工问题分析

基建是安全生产高风险领域，近年来系统各单位都投入大量资源强化现场安全管控，总体上现场人身事故伤亡率大大下降，但与零伤亡零事故目标还有较大差距，现场违章现象屡禁不止，人为责任事故没能得到杜绝。深入分析存在的管理性原因，主要如下。

1.1 人的安全素质与安全管理要求不适应

人类对安全的认知水平紧密伴随工业文明的发展而进步，西方社会的工业文明已经发展了两百多年的历程，这为西方发达国家在作业人员的安全行为规范形成奠定了基础。而我国改革开放以来经济快速发展，用几十年的时间走完了西方发达国家几百年走过的路，工业化水平快速提升，但国民安全素质还有待提升，现实中“我要安全、我能安全”内在需求还有待强化，这也是当前安全管控最根本问题。

1.2 施工科技化水平与高质量发展要求存在差距

在坚强智能电网建设阶段，工程施工建设过程的全面感知、信息化、泛物联应用水平还处于起步阶段，原有的“漫灌”式投入人财物资源强化安全管理越来越难以适应。这是由于企业精益管理及成本管控要求，人财物资源有限，无法实现全过程全覆盖，亟需进一步解放思想、创新智能化技术应用，精准现场安全管控，破解当前难题。

1.3 建设施工与本质安全建设矛盾

1.3.1 “人”的方面

一方面一线管理人员结构缺员、能力弱化。现场作业技工老化、新进人员实践历练不足且大多意愿不足，整体建设施工现场“自己干”“领着干”能力明显不足，这在输电线路工程和城乡配网施工队伍中日趋恶化，很大程度影响施工现场安全管控力。另一方面，施工队人员整体安全素质不高、技能低下，大多施工现场都是劳务人员，他们缺少系统的安全教育，自我保护意识、自觉执行规章制度的意识淡薄。再者，工程施工专业管理人员安全管理能力不强不高，甚至受各种因素影响，存在赶工期、抢进度的违章指挥现象，过份追求效益而弱化安全管理投入，对现场施工安全措施的落实没有做到心中有数。

1.3.2 “物”的方面

一方面施工装备的所有者和管理者大多是总包单位，而使用者大部分是劳务分包人员，两者分离导致使用的人只管用，保管维护不到位，尤其是一些复杂的大型装备亟需有效手段来掌握装备健康水平，实现人与设备使用过程的关联。另一方面，现场施工机具和安全工器具在现场的使用和管理比较粗放，仅靠纸质台账登记，难以全面掌控工器具情况，一些隐形的损坏没能及时得到维护和保养，给现场作业人员的使用留下隐患，亟需有效的手段掌控工器具使用的动态情况。再者，一些新的施工机械装备推广应用受限于投入保障缺乏、一线操作人员素养偏低、人员配置不足等因素，还没有大力推广使用，落后的施工机械和装备也影响施工安全质量管理。

1.3.3 “法”的方面

现场施工方案“两张皮”现象仍旧突出，施工方案的风控措施与现场实际不符的情况时有发生，主要还是施工项目部安全责任没有落实到位，作业前现场勘查不到位、危险源辨识遗漏或没有制定针对性措施，还有人员现场施工经验不足，没能辨识危险源或生搬硬套已有的措施。一些施工环境及现场条件发生变化，施工前未复勘或执行中未能重新组织辨识，重新制定施工方案和现场安全技术交底，图省事或心存侥幸，造成施工安全措施与现场不符，甚至酿成事件。

1.3.4 “环境”的方面

作业环境涉及区域广泛，地理位置、地形地貌、气候气象等不利因素，对于硐室开挖、深基坑、临边作业、交叉跨越等高风险作业造成更加复杂的作业环境，增加了现场管控的难度，对现场管理人员提出了更高的要求。还有社会治理要求尤其是环保要求，以及现代化的城市管理对于电力施工提出了更高的要求，有限的施工场地、施工时间，动态切换施工区段，已成为施工管理的常态要求。在建设任务繁重的情况下，现场管理人员更容易出现重进度、轻管理的想法，现场安全文明施工管理不到位现象比较严重。

此外，还有项目管控支撑方面存在项目进度计划精益管理不够，未充分考虑地理、气候、政策等环境因素对工期的影响，工程里程碑计划不科学、不合理。有些工程从中标后就压缩工期，甚至分部工程转序不满足规定就开始下一个分部工程开工，给安全、质量工作带来很多隐患。工程建设各专业、各部门协同效率不高，在项目前期、大检修作业过程、验收投产等阶段尚未形成合力，无法统筹推进建设。

2 泛在电力物联网的应用

近年来，国网公司系统基建领域在信息管理、现场管控等方面取得不少创新成果，建设了基建信息管理系统，以施工现场为核心，对作业全过程和作业环境进行原始业务数据收集，实现按需定制菜单、数据整合及统计分析等功能。推行“一人一卡、一点一机”作业现场实名制管控平台，对人员基本信息、从业记录、培训情况、职业技能、履职评价和权益保障等进行综合管理。以“一点一机”管控作业关键信息，实现人脸识别考勤、电子作业票管理、现场交底及站班会监督、风险作业到岗到位监督、现场日常安全质量检查及闭环整改等功能。利用信息化手段，实现远程、手机客户端实时查看现场视频。

部分工程通过装设于现场的感应装置，对塔吊作业、跨越施工、深基坑开挖等高风险作业实现远传数据信息。重大现场作业风险通过安装在施工现场的监测设备，采集风速、扬尘、温度、洁净度、噪音等各类环境信息，实现信息远传、超限报警等。这些创新实践，对破解当前电网建设中安全管控难点问题提供了坚实基础。

应用“泛在电力物联网”技术，能实现全方位打造基建安全管控的“强前端、大后台”局面。对施工现场实施有效安全管控，并基于泛在电力物联网为载体的管理平台建设支撑管理。一是全信息感知方面，实时自动采集人、物、法、环、管控等要素状态信息，实现基建项目工程的进度可视化、现场安全管控智能化、质量管理动态追踪、工程造价精准控制等建设目标。二是在物联方面，以泛在电力物联网连接每一个人、每一个施工环节、每一个作业行为，实时把控安全隐患，形成一套专网覆盖、大数据支撑、信息预判、人工智能相结合的现场安全管理模式，形成智慧型作业现场，从源头提升安全技术管理水平。三是在共建共享方面，将电网信息流重构与共享，可以构建人、物、法、环、管控新型关系，推动企业内、外部资源共享，推动政府、企业、承包商、施工队伍、设备材料制造商、用户等多方共建共享的基建安全生态圈，破解安全管控难题。

3 重点措施

3.1 解决“人管控难”问题

3.1.1 深入感知人的状态

加强进场人员监测，通过信息数据分析扫描仪，感知人员精神状态(血压、脉搏、心跳等指标)、着装情况、安全文明用品配备情况等，准确把握人的不稳定因素；准确感知人员不安全行为，对于违章、超范围工作、不正确工序，进行实时捕捉、辨识、报警，全面加强现场安全自动监查能力，实现人员所在工程项目名称、工种、负责项目、工作时间段等信息自动记录，避免人工干预，保证记录准确性，具备人员满负荷自动预警功能。

3.1.2 全面建立人员信息库

构建人员技能信息化平台，实现持证上岗、招标核实、履职监督、量化考核、违章记录等相关信息一目了然，实现人员的工种、技能值、经验值全面收集；构建“外包队伍信息库”，自动汇总外包队伍多维度评价信息，对外包队伍进行评价评级，并以此作为外包队伍准入以及工程量分配的依据。

3.1.3 充分开发基建信息系统应用

建立各类违章行为样本标注标准，将违章严重人员或队伍列入外包队伍“黑名单”，重点关注，针对管控。利用虚拟现实沉浸式安全技能培训应用，强化人员安全技能、业务技能教育培训和评估，通过严格培训考核筛选合格人员。实现信息的深度 “加工”，为工程各专业施工人员的整体调配和优选参建队伍提供决策依据。

3.2 解决“物管控不到位”问题

3.2.1 开展施工机械装备智能化改造

对于施工企业价值大、作用关键的重要装备进行智能化改造，实现对其使用情况和关键参数的实时监控，开展针对性维修保养。利用全面感知技术，全方位全过程掌握施工装备性能、参数、状态，实现人与设备使用记录的关联捆绑，一旦施工机械设备出现问题，能够根据历史使用信息进行问题溯源，科学认定责任人。

3.2.2 推行施工机具全寿命周期管理

基于泛在物联网构建人-机相联机制，实现对重要机械装备的全寿命管理和非重要机械装备的安全冗余管理。以RFID技术、二维码识别、GPS定位技术为基础，在现场施工机械、车辆、安全工器具等装备中全面引入智能感知芯片，采集各类数据信息，实现装备出入库、检测、维修、使用、保养、报废等的全寿命周期综合管控。

3.2.3 打造施工机械资源共享平台

打造共享式施工机械内部区域租赁市场，为各工程项目机具、物资仓储管理工作提供专业技术支持。各区域统筹装备资源，建立申请、租车、调度、维修、评价在线租赁平台，及时响应施工机械需求。实现流通可视化、检修报废透明化、装备管理信息化，保障装备使用状态可控在控。

3.3 解决“施工方案执行两张皮”问题

3.3.1 提升施工方案准确性

建立各种典型风险施工规范化的经验数据库，实现相关工序的模块化，不仅为项目部提供施工方案专业化参考，而且能够优化组合形成标准化工程整体方案，实现对施工方案后台初步审核，促进施工方案编制全面、准确。

3.3.2 全面掌握现场作业风险

通过勘察过程的视频和音频，全面获取施工现场情况，获取一手的现场信息和勘察过程信息，为后台支撑和施工方案制定提供客观数据依据。掌握风险管控措施落实情况及问题整改情况，通过系统应用形成各层级交互、共同发力的效果，及时发现现场问题，预警消除安全隐患。

3.3.3 实现施工质量检验监测智能化

应用基于物联网无线传感器网络的监测装置进行施工质量检测，采集相关施工工艺、施工环节关键信息，比如基础根开信号采集、位移信号采集、应变信号采集和倾角信号采集等，进行施工质量智能分析，避免传统检测数据不真实情况发生。

3.4 解决“环境因素变化管控难”问题

3.4.1 全面监测施工自然环境

对施工现场、设备间及重要设备柜温湿度、水浸、风速等环境监测数据进行分析，实时监测、预警施工现场环境。对季节性施工和特殊作业环境，实施重点安全监测防范。

3.4.2 开展作业环境模拟应用

利用智能终端采集现场配变、柱上开关、电杆、配电线路等设备信息，进行现场勘查建模，构建设备三维拓扑库，自动分析现场可能存在的危险源点，区分带电及检修区域，建立危险源点动态模型，分析接地线等安全措施装设位置，为确定停电方案和外包人员虚拟实操提供三维模拟环境，保障后续安全作业。

3.5 解决“本质安全建设落实难”问题

3.5.1 丰富培训案例库

建立基建云端违章数据库，提升数据采集质量，将安全责任量化考核、“三级质检”“四不两直”现场发现的问题上传云端，并将相关信息进行分类处理，对现场作业情况进行“体检”，然后将大数据比对后推送适合一线施工人员的培训课程，从根源上解决培训对实践案例的迫切需求。

3.5.2 全方位模拟风险应对措施

施工现场增设可视化培训设备、模拟操作的虚拟现实成像设备，进行模拟操作，在成像上对现场风险点分布、防范措施、控制要点进行重点标注，快速直观表达风险管控重点。

3.5.3 提升队伍应急演练实战性

消防、地质灾害等应急演练，以往在可控环境下进行，指导现实应急工作不够充分，借助可调节模拟现场建模后的场景，让应急演练更逼近实战，让正确的应急处置成为一种“机械化”的常规救援操作。

3.5.4 提供现场风险作业远程专家指导

对于部分现场情况复杂、风险较大的专项施工方案，开展安全专家智库远程“会诊”活动，以提升安全管控措施、关键技术要点、施工作业票的科学合理性。

3.5.5 推广应用机器人作业

对高风险作业、高技术作业，研究机器人替代、智能工器具替代，如间隔棒安装机器人、导地线压接智能工器具、智能扳手等研究应用。如变电重装就位作业和线路立塔作业，可以向智能港口驳运学习，在设计之初即考虑使用机器人行进通道和作业空间，特别是主变和大型组合电器安装；对于进行线路组塔作业的机器人需要从塔型上进行根本性的改变，分段及组装模式也必须改变，采取大幅度减少螺丝使用等方式，增加机器人工作的可能性，从而大幅减少人员上塔的工作时间。

3.5.6 创新人工智能专家应用

针对施工现场的全空间立体式的特点，通过视频、图像、语音信号全方位感知现场的实时情况，依托智能管控平台，建设人工智能专家系统。全面收集信息并能根据应用要求辨识信息，捕捉对象、确定需要、及时反馈，信息流在整个管理系统中是按需交互的，协助项目部培训评估现场作业力量和管理现场。如施工方案与施工作业票的比对，与现场站班会的语音比对，与作业人员作业视频比对的安全管理链延伸。还能实现基于现场行为信息的大数据分析，对于某些特定群体的特定行为的分析，可以反映这个团队的能力以及其中薄弱个体。

3.5.7 深入研究GIS+BIM三维施工设计应用

地理信息系统GIS和建筑信息模型BIM在电力行业方面已大量应用，对于实现变电站实时全景监测、模拟操作、智能运检打下了基础。要进一步利用GIS+BIM使各级基建人员从平面图纸的空间束缚中解脱出来，可以直接在可视的三维空间中安排施工方案，并可通过可视的三维动态施工方案落实到一线。还可充分利用数字化设计的成果，探索危险环境如临电、跨越等情况下，施工方案的三维校核，依据三维图纸的施工工序优化，地下工程施工方案的优化和实物校核等方面。

4 结论与展望

当前公司基建现场数量众多，确保安全生产的日常工作量巨大。泛在电力物联网建设能够推动对安全作业信息更完整、准确、高效的采集分析，实现基建工程安全管控的多层级、全过程精益化。通过泛在电力物联网建设推动基建施工全过程管控，能构建基建安全共建共享共治生态圈，解决在“人、物、法、环、管”方面存在的具体问题。

针对未来发展给出下一步研究重点。

(1) 充分挖掘潜力，依托已有基建安全信息系统和相关应用系统，利用数据融通、业务协同等方式充分挖掘现有系统价值，同时根据任务轻重缓急，有序、安全进行作业，提升公司基建安全管控水平。

(2) 开展面向泛在电力物联网的安全管理应用建设工作，推动“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”融合应用，同时加强现场采集终端、边缘计算设备等物联感知终端建设，实现输、变、配等各环节的人—物在线互联，全面承载、贯通电网生产运行业务。

(3) 针对基建安全的特殊性，积极推进高危作业专业机器人、三维施工设计、偏远地区山区可靠通信等领域关键技术攻关，大力开展“大云物移智”等在基建安全应用的重点技术研究，推动公司内外部资源共享和开放应用，推动政府、企业、承包商、施工队伍、设备材料制造商、用户等多方共建共享的基建安全生态圈，破解安全管控难题。