有关基建现场高空作业施工人员安全状态实时监控的研究

王江 陈进 李智

1.国网重庆市电力公司 重庆 400014；2.国网重庆市电力公司建设分公司 重庆 400014

引言

基建行业属于高危行业[1]，伤亡率较高，在基建项目中，施工现场受到较多因素影响，经常发生安全事故，这不仅为操作人员的生命造成了严重威胁，也对社会经济造成了影响。在基建项目的施工过程中，高空作业是非常普遍的工作内容。和传统高空作业比较[2]，高空作业平台优势较多，不仅更加安全，其效率也有提升，逐渐成为施工单位的优先选择。然而有高空作业的特殊性仍然具有一定的危险性，在施工过程中常出现安全工器具使用不规范、作为违规等情况，容易发生高处坠落。如果能采取有效手段降低高空作业时发生的安全事故，降低安全风险，则能在一定程度上缓解基建现场安全生产所面临的问题。

1 高空作业中的危险因素

由于基建工程中环境复杂、危险因素较多，高空作业时也容易发生安全事故，在施工过程中可能出现坍塌、起重伤害，以及物体打击等，导致安全事故频发，造成了财产损失和人员伤亡，对社交也产生了较大影响。其中，高空作业中的危险因素包括以下内容。

1.1 操作平台

操作平台是指可进行许多作业的地方，除了用以载料，也可用于站人等，是高空作业中出现安全事故的因素之一。在基建项目中的操作平台通常含有两种，一是悬挑式钢平台，主要运用于末班运输，以及物料传输；二是移动式操作平台，通常在室内装修时使用。在此类操作平台上进行操作危险性较高，容易发生物体击打，或导致高处坠落。

1.2 交叉作业

交叉作业包括范围较广，如物料吊运、脚手架搭建，另外，施工现场的钢筋制作，以及材料搬运等。由于交叉作业包含内容较多，若在作业中出现疏忽，则非常造成物体从高空坠落，基建工具或物料坠落均可能导致工作人员受伤，出现安全事故。

1.3 悬空作业

悬空作业主要包括操作人员悬空作业[3]，没有立足的地方，常常指在附近临空情况下，开展的高空作业。在基建工程中，吊装便属于悬空作业，一般使用吊篮开展外部装修，由于施人员脚下没有立足的地方，稳定性相对较差，所以该项工作危险性较大。

1.4 攀登作业

攀登工作也是高空工作的一种，因在攀登作业中施工人员也缺乏方便施工的平台，因此往往在架子上开展工作，该作业的危险系数大，难度也较大，非常容易发生坠落事故。该项作业主要包括：张挂安全网， 搭建和拆除脚手架，或安装和拆卸其他设备等。

1.5 临边作业

临边作业也是容易出现高空坠落的因素之一，通常指防护设施在80厘米以下的作业，以及工作面边缘未安装防护设施的情况下作业。该项作业的主要内容包括挑平台，料台，无防护的阳台，基坑等，以及未安装安全防护的楼房周边，无安全防护的楼梯处，以及脚手架两侧，或垂直卸料平台，运输料的平台附近。

2 开展高空作业安全施工的策略

2.1 进行安全教育，明确岗位责任

对项目所有施工人员进行安全手册学习[4]，解构总体安全责任，落实到每个岗位上，保证项目安管从管理人员做起，全面管理生产安全。做到事事负责，人人尽责。查处玩忽职守的人员，根据安全生产责任制给予相应处理。保障合理资源配置，提高安全管理的执行力，强化施安全方案，并注重技术研发在安全管理中的重要作用；加强前期策划，根据法律法规进行安全施工；并对安全监督岗位进行严格审核，相关人员需通过安全检查，以及安全考核等才能上岗，在岗需尽到监督职责。遵照“党政同责、一岗双责”要求，在岗位职责内开展施工作业。

2.2 高空作业安全防护措施

在搭建脚手架搭过程中，需根据高层建筑施工的特性通过相关审批后才能开展。保证脚手架无质量问题，严禁有质量问题的产品进入，若出现锈蚀、变形等扣件，则需要对此类设置进行处理。对于脚手架搭建需达到铺满状态，禁止探头板存在。由于脚手架是高空作业常用设施，因此施工前需对其进行加固，确保脚手架的稳定性[5]。搭建外脚手架之前需要做好相关准备工作，做好安全技术交底，完成后应当进行严格验收，验收合格后方可对其进行使用，保证施工人员的安全。另外，在施工时也应当做好物体打击防护工作，在高空作业时需要用到的小型工具，需要在相关人员上岗前对其进行针对性培训教育，必须将先关工具放置在安全位置，禁止随意摆放，避免在施工中坠落造成人员伤害。同时，在施工过程中，禁止抛投材料和工具，禁止施工人员在脚手架上堆放工具和材料，并且需及时清除外脚手架上的物品，保证安全施工的顺利靠站，处理好组织协调工作，在施工人员进入现场前需佩戴好防护用具，尽可能减少高空作业的工作量。

2.3 高空作业安全管理措施

在高空作业中隐患较多，其中最重要的一项就是高空坠落，因此在实际施工过程中对高空坠落应当采取相对应的措施避免此类情况的发生，提升安全措施的有效性，这样做不仅能保证施工人员的生命安全，也能对周围居民的安全起到防护作用[6]。针对以上情况，施工部门需要考虑到可能影响施工安全的因素，做好相应措施，然后再开展高空作业，具体可参考以下意见，第一，观察施工时的天气，防止在恶劣天气下开展高空作业。恶劣的天气情况会让操作更加困难，因此，在施工时，需要对施工人员在此类环境中开展作业的可行性进行考虑。第二，加强夜间照明管理。 因夜间高空作业更加困难，所以需要加强夜间照明管理，保证施工人员在施工过程中的人身安全，并对施工装备进行加固，保障稳定性和安全性，提供最好的施工环境。第三，做好坍塌预防措施，坍塌也是施工中可能出现的情况之一。若在高空作业中出现坍塌事故则可能引起较多人员的伤亡，因此，在施工时需做好坍塌事故的预防工作，在开展地基挖掘工作前需要专业技术人员指导，规范并且安全进行工作，防止坍塌事故发生，保证高空作业的安全，根据现场情况制定合理、科学的计划。第四，在放置设备前需要明确地面承受力，并根据相关机器型号，以及机器质量、施工方式等制定施工程序，保证地面可以承受设备压力。另外，在施工操作中由于机器需要移动导致每个轮胎压力有所差异。若地面没有做过硬化处理，则需分散机器质量，如使用分力板等装置，保证设备的安全操作。

2.4 物联网智能安全绳的佩戴

由于现有安全绳功能较为单一，只关注加强自身安全性，无法对施工人员的实施佩戴情况进行监控，因此可提升施工人员所佩戴的安全绳功能，如以物联网为基础，结合高空作业特点，具有监控功能的安全绳，可对施工人员的佩戴不足进行监控，及时发现可能存在的危险因素，保证施工人员的人身安全。该安全绳使用金属弹片，以及微动开关，由于金属挂钩自身较重，因此该安全绳可达到对挂钩状态的监测目的；同时，该安全绳配有陀螺仪重力加速度传感器，能够检测施工人员的真实佩戴状态，若施工人员真实配电安全绳后，安全绳便会感知到施工操作发生的晃动，或感知到高空中的阵风晃动，如果施工人员并未佩戴安全绳，仅仅将其挂扣在任何物体上，那么传感器在一段时间内为发现连续性晃动后，便会判断没有佩戴安全绳。智能化安全绳不止可检测佩戴信息，且可以将检测信息进行远程传送，传输控制模块接收信息后再将数据传送至监控室，无线收发装置便可以对以上数据进行一系列处理，处理后将以上数据进行系统判断，监控机把信号转化为图像显示施工人员的佩戴情况，监控人员便可以远程监控，若施工人员未进行佩戴系统便会触动报警系统，对施工人员做佩戴提醒。

2.5 采用高空作业监控系统

施工部门可配备智能监控系统保证施工人员的安全。该系统优四个部分组成，现场信息采集单元，无线传输网络，现场边缘计算，监控中心平台。第一，现场信息采集单元要求不额外增加终端，额外负重和操作反而增加高空作业风险。因此选择对高空作业安全工器具如安全绳、安全帽进行智能改造，可实现人员定位、工器具使用情况、作业状态、人员体征等实时数据获取。在作业期间施工人员携带智能安全工器具，完成对现场情况的采集[7]，并且通过无线网路进行发送。该单元使用无线摄像系统，优势较为突出，不仅使用方便，不需要布线安装，并且图像清晰、传输稳定，在使用灵活的同时还能实现清晰传送，同时具有很高的保密性，抗干扰性能较好，能真正实现双相通信。第二，现场无线网络采用4G/5G移动网络，或者现场自组局域网方式进行数据传输。通常情况下，在进行传送时遇见建筑阻挡，将大大减弱信号强度，而该系统具有信号放大器，可在一定程度上增加信号强度。如果现场距离监控中心距离较远，或中途遇见建筑阻挡，可以在现场与监控中心都能看见的第三处安置中继设备，以此保证信号传输质量。第三，现场边缘计算既是现场数据汇聚单元，也是现场风险识别和应急处理服务器。现场信息数据汇聚边缘计算，如识别到工器具使用不规范、作业违规、人员生命体征异常等风险，边缘计算会向涉事施工人员和班组长发出提示，及时处理。第四，监控平台可实时获取现场数据和风险提示，并可对现场进行指挥督导，实现作业全过程数字化管控目标[8]。

3 结束语

综上所述，随着电网建设的程度加深，基建项目工程随之增多，但是在施工过程中存在着安全隐患，对于施工人员的安全产生严重威胁，急需解决此类问题。为保证高空作业的安全开展，需要制定相应的管理体制以及监督机制，同时采用数字化作业监控手段，实现作业全过程管理，从而落实安全生产责任，加强安全生产的行为规范，排除存在的危险因素，保障施工人员的人身安全。