电力线路施工现场安全智能管控研究

王勇 张敏

(河北经贸大学，河北 石家庄 050061)

0 引言

当前，随着我国基础设施建设进程加快，电力线路建设项目发展空间巨大。相比其他工程建设项目，电力建设项目具有投资金额高、施工时间紧、技术难度大等特点，对施工现场安全管理提出了更高要求。本文基于电力线路施工现场安全现状，分析电力线路施工现场安全影响因素，构建施工现场安全智能管控系统，并验证其应用效果，旨在提高电力线路施工现场安全管理水平。

1 电力线路施工现场安全管理现存问题

电力线路施工现场安全事故分为偶然性事故和突发性事故，主要包括触电、高空坠落、机械损伤、物体击打、坍塌及其他伤害等。目前，电力线路施工现场安全管理主要存在以下问题：

(1)对作业设备、作业区域以及作业行为的定位和监测方式落后甚至缺失，无法预判可能出现的安全问题。

(2)现场带电设备没有警示标志，导致工作人员误入带电区域或误触带电设备。

(3)施工人员缺乏安全意识，不能及时处理安全隐患。同时，安全巡视不到位，施工人员作业水平较低。

2 电力线路施工现场安全影响因素及应对措施

2.1 安全影响因素

电力线路施工现场安全影响因素主要包括三个方面，即人的因素、施工设备因素和施工环境因素。

(1)人的因素。通过梳理和研究相关文献可知，施工现场人为因素直接或间接导致的安全事故占比较大，如规章制度执行不严、日常管理和作业巡视松懈、施工人员安全意识淡薄、擅自更改安全操作规程等。

(2)施工设备因素。主要包括施工设备没有定期维护和保养、在磨损状态下作业、不符合安全技术性能要求等。此外，设备在处于带电状态时缺乏警示标识也易导致安全事故。

(3)施工环境因素。室内作业环境因素主要包括粉尘、噪声等，室外作业环境因素主要包括天气、温湿度等。此外，火花、高压电、尖锐物品等也可能导致安全事故。

2.2 应对措施

(1)现场勘查。提前对施工作业环境进行现场勘查，明确施工线路的停电范围、铺设位置及方式、邻近线路走向、带电部位等，并做好风险应对措施。

(2)加强培训。应保证施工作业人员具有上岗资质和设备操作能力。在正式施工前，进行规范的岗前培训，提升作业人员的安全意识。

(3)设备定期维护。应定期对设备进行维护和保养，确保施工设备处于正常使用状态。

(4)安全警示。提前设立安全标识牌和警示标志，如停电、高压危险、接地等。同时，提高施工作业人员安全意识。

3 构建电力线路施工现场安全智能管控系统

电力线路施工现场安全智能管控系统主要包括6个子系统：人员定位系统、人脸识别系统、施工人员管理系统、环境监测系统、设备控制系统、巡检系统，如图1所示。

图1 电力线路施工现场安全智能管控系统

3.1 人员定位系统

对施工范围内的作业人员进行定位，对施工区域进行危险等级划分，实时将施工现场人员信息数据回传至监管人员，一方面，确保作业人员处于安全作业范围内；另一方面，便于调度人员随时调度指挥。该系统可对作业人员轨迹进行分析并自动生成数据报告，上传至施工档案。

3.2 人脸识别系统

通过多层神经网络人脸识别技术远程验证施工人员身份。此外，如果施工人员进行危险作业或操作不规范，该系统能够及时提醒作业人员并发出警示，避免人为因素导致的施工风险。

3.3 施工人员管理系统

按工种性质和作业区域对施工现场人员进行划分，对不同区域的人员授予不同的进入权限；将每个施工人员的工卡信息录入系统，在刷卡和人脸识别验证通过后才能进入作业区域。一旦非该岗位权限人员进入危险作业区域，系统会及时报警提示，并记录非法闯入人员的相关信息。

3.4 环境监测系统

环境监测系统可以实时显示施工现场各监测点的环境数据。当出现恶劣天气征兆时，该系统会自动分析环境数据并发出警示，保障电力线路施工作业环境的安全。

3.5 设备控制系统

设备控制系统能够远程控制作业设备，如控制设备的开/停状态等。作业人员操作失误或设备处于带电等危险状态时，安全人员可通过设备控制系统远程关停该设备。同时，该系统能够自动记录施工设备的远程控制操作信息，包括操作人员信息、操作项目、设备编号、操作时间等，有效提升了设备管理的效率。

3.6 巡检系统

巡检是施工现场安全管控的重要环节。巡检系统的主要作用是辅助监管施工作业中出现的违规问题，并对施工设备、施工环境进行日常巡视检查。同时，对不符合安全施工规范的问题进行统计、上报和分析，保证施工作业的安全性。

4 施工现场安全智能管控系统特点与应用效果

对于电力线路施工单位而言，风险识别和管控是现场安全管理的必要前提。由于电力线路施工大多为户外作业，施工区域跨度大、施工环境复杂、施工设备杂乱、施工人员流动性大，难以实时掌握施工人员和设备状态，安全管理面临巨大挑战。

传统的安全管控以人工方式为主，难以进行全面、深入的定期排查和日常巡检。同时，由于人工方式具有一定的主观性，容易出现安全疏漏。当前，人工智能在各行各业得到广泛应用。工程项目可以通过智能管控系统对施工现场安全进行监督和管控。通过先进的信息管理方式实现施工现场的可视化管理，便于及时掌握施工现场人员状态，提高施工安全管理效率。

4.1 系统特点

针对施工现场安全管控的不同需求，该系统集成了定位技术、即时通信技术、人脸识别技术、射频识别技术、线性调频扩频技术等，能够有效提升现场安全管理水平和效率。该系统主要特点如下：

(1)简便性。主要体现在三个方面：①原理简单，运用Alliswell定位技术按需定位；②安装方便，利用无线系统，无须铺设线路；③架构简单，系统涵盖多个子系统，便于集中管控。

(2)稳定性。主要体现在两个方面：①性能稳定；②运行稳定。

(3)可靠性。主要体现在两个方面：①传输可靠，通过无线传输，设有20个信道；②数据可靠，在遇到突发通信故障时，数据可自动存储在多功能分站中，待通信恢复后，自动将留存的数据传回至控制中心。

(4)实用性。可根据不同场景和不同需求进行定位方式和定位精度的选择，人脸识别技术可以实现对施工人员的远程身份核验。

(5)免干扰性。该系统不会被其他无线设备干扰，也不会对其他无线设备产生干扰。在出现同频信号时，为避免碰撞，系统会自动调整。

4.2 具体应用

以A市某500kV线路工程为例，分析施工现场安全智能管控系统在该项目中的应用，具体如下：

(1)全覆盖的视频监控系统。按照国家电网公司基建施工管理要求，三级及以上风险作业点应实时开启视频监控系统(可360°旋转高清球机)，通过球机内置信号卡实现数据远距离传输。同时，白天作业时应不间断向后台传输现场视频信息，便于安全监督人员远程检查。通过该系统，一人可同时监控多个作业现场，节约了企业的人力成本，提高了安全管理人员的工作效率。

(2)现场违章智能监控识别系统。利用视频监控系统能够远程监控现场作业情况，但是需要专职人员实时监控，导致人工审核工作量增加且存在遗漏隐患。鉴于此，该系统利用百度EasyDL定制化训练和服务平台实时识别图像技术，结合实时识别违章行为的图像技术，在发现违章行为或安全隐患时，自动向相关责任人上报。同时，实时通知现场人员及时排查或通过联动广播及时处理安全隐患，确保现场安全，有效降低了人力成本，提高了安全管理质量。

(3)其他应用。电力线路施工的主要风险包括吊装超载、设备以小代大、钢丝绳拉线角度过大等。因此，采用智能化施工方式监测吊车、抱杆等常用吊装设备起吊重量及抱杆倾角，在监测设备中提前预设安全角度及钢丝绳破断力指标，保证设备在作业过程中受力稳定，提升作业过程的安全性。

4.3 应用效果

(1)节约成本。相比传统的安全监控方式，该系统一方面降低了线路铺设、安装及维护成本；另一方面，节约了人力资源、降低了人员成本。基于该智能管控系统，只需少量管理人员即可实现对现场施工人员的远程定位和监控，体现了远距离、高效率、低消耗、低成本的优势。此外，通过对施工设备工作状态进行记录，有助于管理人员及时发现故障并进行维修，有效提升了现场安全管理水平。

(2)提升工作效率。人脸识别技术可以存储和识别巡检和施工人员的身份信息，实现了对人员身份信息的远程核验，使得人员管理更加高效、快捷、精准；智能管控代替了以填表为主的传统巡检工作方式，保证了巡检工作统一化、标准化，提升了管理效率。

(3)提高安全性。通过对施工安全事故研究分析可知，人为因素导致的安全事故较为突出。由于人员流动性较大且不可控因素较多，“以人管人”的方式难免存在疏漏。利用智能管控系统对施工人员、施工流程、施工设备进行标准化管理，能够有效减少人员操作不规范、串岗/离岗等问题，从源头上消除安全隐患。

(4)及时应对突发状况。智能管控系统能够保证施工进程、施工设备状态、施工人员运动轨迹等处于安全监管范围内。一旦出现突发状况，巡视和救援人员可以及时采取相应措施，最大限度地降低了不利影响。

5 结语

当前，信息化技术发展迅猛，智能系统在各行各业得到了广泛应用。本文以A市某500kV线路工程为例，分析了智能管控系统在该工程施工现场的具体应用。通过实践验证可知，智能管控系统实现了项目信息管理的统一化、工作流程的规范化，改变了原有施工现场落后的管理模式，提升了施工作业的安全指数和工作效率，有效减少了施工现场安全隐患。未来，随着信息技术的不断进步，智能化管控系统也将不断更新和完善。