公路项目施工现场安全监控信息技术分析

2022-07-07司玉金

交通科技与管理 2022年13期

司玉金

摘要公路工程项目建设存在施工线路长、范围广、内容复杂多样等特点，现场安全监控难度较大。基于此，文章根据道路工程安全监控的具体情况，以施工现场安全监控信息技术为基础，论述安全监控信息系统设计流程，分析该系统具有的各项功能，总结施工现场安全监控信息技术要点，以期为后续同类工程施工安全管理系统建立提供参考。

关键词公路项目;施工现场;安全监控;信息技术

中图分类号 U492.8 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）13-0114-03

0 引言

目前工程建设中建设方和施工方安全管控部门，在安全管理工作中通常采用密集巡查、突击检查的形式，对现场安全情况进行管控。但因道路工程施工范围广、线路长、工程细目多样的特征，造成安全管理工作的质量、效率存在一定不足，不能对现场实施科学有效的安全控制，安全隐患、风险源识别能力有限，安全措施执行不到位[1-2]。结合公路施工现状，该文对公路工程施工现场安全监控措施进行分析，以期能够建立高效的安全监控系统，促使施工的安全性、应急救援的高效性。

1 安全监控信息系统的设计

为提高施工现场的安全监督水平，提升公路施工过程、运营阶段的安全救援效率，计划建立高效安全监控信息系统[3]。该系统能够综合利用现场监控技术、智能信息识别技术、智能控制技术、信息传输技术等多种技术，对施工现场关键工序、关键部位、重大危险源等关键因素实施持续性管控;快速、准确识别施工现场存在的安全隐患，并通过智能语音通话系统、内部信息传输系统，及时上报审批决策层，促使安全管理人员能够及时响应。

（1）该工程安全监控信息系统设计流程如图1所示。

（2）该企业建立的现场组织管理模式为“1个公司+多级管理部门的模式”根据施工企业安全管理体系的具体特征，安全监控系统设计方案如下：1）为保障影像传送质量，现场监控设施传送线路应使用10M MSTP专线，先将现场采集的相关信息传送至对应的监控项目管控中心，然后通过30MMSTP主线路，将采集到的相关信息传输至企业监管系统;2）为促进监控信息传输的高效性，避免周围设备对监控网络的占用，采用3层转换机对传输系统实施单独管理;3）系统前端设备包括现场监控设备、定位设备、监控设备等，通过采集现场工况、出勤人数、危险部位状态等相关数据，综合利用无线或有线网络传输至标段安全管控中心，同时实现网络共享、施工现场安全的全过程监管。具体的施工监控系统结构如图2所示。

2 安全监控信息系統的功能

为确保安全监控系统的高效性，应对施工现场安全状况进行实时监测，并充分利用远程监控模式及时采集现场关键信息，作出事物发展姿态的模拟，来预判项目进展过程中的安全风险[4]。

项目推进中的安全状态、危险源是否受控，采用的安全技术措施等内容，可利用该系统实现全员共享。现场人员作业流程、质量验收细节、危险源视频等数据信息，可同步输送至各级监管部门，实现各参建单位的信息互通，保障分级管控目标的实现。

2.1 施工现场实时视频监控

（1）在隧道口、高桥墩、高边坡等危险性较大的部位，系统能够不间断地对现场实际状况进行远程监控，并自动完成信息采集和传送，不受现场气候、降水、地形以及交通等条件的影响[5]。

（2）监控系统能够通过来回移动监控车，对道路全线、大隧道的重要施工部位实时监测，并通过人工智能语音信息处理系统，实现监控系统管控中心对施工现场的实时语音交流，远程指导现场施工。

2.2 隧道人员动态定位监控

（1）针对地质条件复杂、作业环境恶劣、施工危险性较高的大长隧道施工，系统可自动完成对作业人员的人脸识别、身份核验、出勤统计等工作，全面提升现场管理的水平。

（2）结合动态定位监控模块、可对隧道内工作人员实时定位，监控工序作业步骤，实现隧道内部禁区报警、违规作业行为报警、进洞人员超员超时报警，从而提升隧道内部作业的安全性、可靠性。

2.3 灾后急救信息

（1）系统可最大限度实现对人员的实时跟踪定位，若施工过程中发生安全事故，系统能在极短时间内迅速反应，并及时发出求救信号，以最快速度找出事故出现的具体位置，并准确显示出事故位置、人员的具体数量等详细信息。

（2）施工现场相关人员，能够利用来回移动监控车等相关设备，及时、准确、高效地传递求救信息，可通过语音通话等相关功能实现与监控管理中心的及时联系，及时制定出科学高效的救援措施，以保障现场救援的效率。

（3）在安全事故发生时，安全信息系统中的各种设备可在紧急状况下，持续工作72 h以上，确保能够为应急救援工作持续提供有价值的信息，并全程跟踪监测记录救援的相关信息。

2.4 图像存储和备份

（1）监控系统通过信息采集功能对现场情况进行记录，然后由硬盘对监控影像进行全部留存，对于关键部位的重要影像信息，硬盘会通过磁盘阵列进行长期保存。

（2）施工过程中的关键部位、关键工序、关键节点的影像资料，应当与竣工资料等相关信息进行同步保存，并将其保存到永久性竣工文档系统。

2.5 查询统计和报表分析

（1）监控系统自动采集施工人员每天的出勤情况，包括进入隧道的人员数量、操作工人具体位置等相关信息，并自行进行处理，生成统计报表。

（2）项目管理人员可结合报表信息，对施工人员的出勤天数、施工时间、具体施工部位等相关信息进行全面查询。

3 施工现场安全监控信息技术要点

3.1 监控点设置原则

（1）监控点选择必须全面结合现场工况、气候条件、风险等级等相关因素，重点选择在施工危险性较大的墩台、边坡、互通等位置，同时在预制场、拌和站等区域也要合理布设监控点[6]。

（2）根据以往工程实践经验在隧道洞口布设监控点，所取得的监控效果不太明显，而在隧道内部掌子面位置，由于监控范围较大，获得的信息更为全面，也更能反映现场实际情况。

（3）根据施工现场的实际地形特征、监控信息传送途径，科学合理地选择监控布设位置，在全面保证监控效果的基础上，尽可能减少监控点布设的数量，从而有效降低线路布设的难度，降低購置设备的费用[7]。

3.2 视频转发

（1）在标段项目部构建流媒体服务器、转发服务器、系统网络服务器的基础上，全面实现了施工视频监控在系统内部的信息共享，在项目部、工程管理处等各级客户端的传输，并经分级控制管理系统，实现各级客户端对监控系统的有效控制。

（2）为确保信息传输的高效性、稳定性、真实性，并最大限度降低网络宽带占用，每台相机固定占用一路宽带。现场施工监控系统视频转发模型如图3所示。

3.3 紧急救援和应急功能设计

（1）隧道可移动式监控车利用有线或无线数据网络，将二次衬砌台车周边作业人员的施工区域影像、掌子面、其他危险性较大部位的影像信息，传送到安全系统监控中心，并经过分级管控模式传送至项目部工程管控系统，可实现与现场作业人员的语音交流[8]。

（2）为实现隧道施工状况的全面监控，移动监控车必须进行特殊处化处理，不仅要配置分辨率相对比较高的高清枪式摄像机，还应采取相应的防护措施，满足防潮、防震、防尘要求，保障不利环境条件下的信息采集;为应对突发状况，必须合理配备专用应急设备，包括备用通信设备、应急灯、发电机等，保证现场和系统管控中心的信息交流畅通[9]。

（3）系统中所有设备均应配置漏电保护设施、应急发电装置，确保现场电路中断的状况下，监控系统能持续工作3 d以上，确保在安全事故发生后，能够正常采集并传输相关信息，最大限度保证应急救援实际需要。

（4）当监控系统采集到危险信息时，能够在现场发出警报，同时会在监控中心系统中发出红色危险灯光信号。

（5）当出现安全事故后，控制系统主机能够持续不断地显示事故发生区域位置、事故种类、事故涉及的人员数量等信息，并能够直接和现场施工人员进行语音通话。

3.4 扩展建议

该安全监控系统除了可大规模应用于公路、铁路、地铁隧道等项目的施工现场安全监控，另借助其系统内部的自动采集、高效传输、信息共享功能，能提升常规基础设施建设的安全管理水平[10]。

3.5 加强业主方项目管理

业主方和施工方在利益方面存在一定矛盾，施工方通常较为抵制实时监控行为，认为这会影响工程建设的有效开展。而建设方为维护自身利益认为对现场采取实时监控手段确有必要，这促使建设方在工程项目招投标环节，就明确须采用信息技术进行全过程安全监控，以便施工阶段现场安全监控信息系统的顺利推广。

4 结论

文章结合道路工程具体特征，以及公路项目施工现场常见安全管控制薄弱环节，科学、系统地分析了公路工程施工现场安全监控信息技术，得出如下结论：

（1）安全监控信息系统能够综合应用现场监控系统、人工智能识别系统、信息处理传送系统等诸多技术，全面实现对施工现场关键工序、关键部位实施持续性监控、信息资源共享。

（2）监控点布设要全面结合现场工况、监控信息传递模式等要素进行选择，在确保充分发挥监控性能的基础上，尽可能减少监控点设置数量，进而减少相关设备的投入，降低建设成本。

（3）监控车要进行特殊化处理，采取防护措施，满足防潮、防水、防震、防尘的要求，保障在突发状况下施工现场和管控中心正常的通信需求。