高速公路隧道机电工程施工安全信息化管理对策研究

2023-02-05韦怡竹

科学与信息化 2023年24期

韦怡竹

广西智能交通科技有限公司广西南宁 530022

1 高速公路及高速公路隧道机电工程的概述

1.1 高速公路概述

高速公路工程，是一条专为汽车提供高速行驶服务的道路。它与一般意义上的公路有着本质的区别，即具有高安全性、高速度和低排放等特点。高速公路的规定因国家、地区、历史时期和科学研究领域的不同而呈现出多样化的面貌。高速公路的诞生并不是出于经济需要，而是由于战争要求，20世纪30年代因德国发动的第二次世界大战，为了实施闪电战术，修建了3900km的车道立体交叉高速公路，高速公路的诞生为德军的战争带来了巨大作用，而到20世纪80年代一些发达国家开始考虑建设和修建高速公路网络，但当时我国多数人还处于有路大家跑、有水大家行船的传统观念，无法理解全封闭和全立体的高速公路理念。直到改革开放以后，随着国民经济的高速增长，人们对交通运输需求日益增加，才逐渐认识到要想使公路成为真正意义上的运输工具，必须在设计中充分考虑其交通特性。1970年，随着我国社会的不断进步和经济的蓬勃发展，台湾开始兴建连接基隆和高雄南北的高速公路，为我国的交通建设注入了新的活力；1984年6月27日，沈阳至大连之间的高速公路在我国进行了修建工程；1988年10月31日起，沪嘉高速公路成为中国内地第一条投入使用的高速公路，到2005年包括中国在内的世界上有80余个国家和地区有高速公路，总里程23万km，2018年12月28日起，中国高速公路总里程14万km，居世界首位。

1.2 高速公路隧道机电工程的概述

高速公路隧道机电工程所涉及的系统包括监控、通风、照明、消防以及供配电等多个方面。其中监控系统是隧道机电建设中最重要也是投资最大的部分之一，其质量好坏直接影响整个项目能否顺利实施和运营安全[1]。隧道监测系统涵盖了紧急情况下的电话通讯、计算机监测、闭路电视监控、车辆侦测以及环境监测等多个方面。其中，视频监控系统主要用于监视公路上行驶的车辆及行人状况，并通过对图像进行分析处理，判断出交通事故及其原因。隧道通风系统指的是在行车道的正上方设置一台喷射风机，以稀释隧道内发生火灾或其他异常情况时产生的有害物质，如烟雾、一氧化碳、异味等，从而提高隧道的通风效率；并利用该装置将新鲜空气引入到隧道中进行换气处理，从而降低空气温度及有害气体浓度。隧道照明系统是一种通过在隧道顶部设置隧道灯和亮度控制器等照明设备，以调节隧道内的亮度的装置。这些机电设备都属于隧道机电技术范畴。

2 高速公路隧道机电工程施工安全管理常见的问题

2.1 施工现场的视觉环境较差

在高速公路隧道机电工程施工中，要开凿山地，其岩层、地形会给施工带来一定难度，故此隧道的施工建设单位需要配备照明或可供仪器设备通电的配电系统，并借助临时用点装置施工。但由于隧道内光线较差、通风环境恶劣，开凿时击碎岩体带来的灰尘会阻碍施工人员的视野和通行的工程车辆，加大了施工建设人员的施工风险程度。

2.2 隧道施工现场的立体交叉环境作业繁杂

高速公路工程的施工时间会更加紧迫，工程量大，工程施工涉及的企业和工种多，在隧道中可能出现土木工程、机电、交通安全等不同专业同时施工的情况，一旦信息交流不通畅，很容易产生管理混乱，甚至导致安全事故的发生，隧道施工现场繁杂的立体交叉环境作业给施工带来了一定难度。

2.3 整体施工人员的素养不高，施工人员以临时工为主

我国高速公路隧道机电工程的施工工地上，通常1/2以上的建筑工人为临时农民工，他们大多来自于附近村庄，未受过系统培训，安全意识不强，自我防护能力更是薄弱，导致整体施工人员的素养不高。一旦存在安全隐患无法被及时发现和有效避免，会在一定程度上增加安全事故的发生概率。

2.4 缺乏完善的管理、施工、考核制度

我国高速公路隧道机电施工的相关管理人员并未根据施工期的实际安全管理情况，建立隧道机电工程的相关管理体系，也未完善相应的培训与考核体系，对怠工或安全意识不强的施工人员及管理人员没有一套相对完善且明确的奖惩制度。

3 提升高速公路隧道机电工程施工安全信息化管理措施

3.1 建立信息化管理平台

为了提升高速公路隧道机电工程施工安全，建立一个信息化管理平台是至关重要的。这个集中管理平台可以有效地存储、处理和分析施工安全信息，以便及时掌握施工现场的各项数据指标，并采取相应的措施来保障施工安全[2]。首先，在信息化管理平台中可以建立实时监控系统。通过安装监控设备，如视频监控、气体浓度监测、火灾报警等，能够全天候地实时监测施工现场的安全情况。监控数据可以通过网络传输到平台，分析人员可以对数据进行加工处理，及时发现异常情况，并及时预警和报警。其次，数据分析系统在信息化管理平台中也是非常重要的。通过对施工现场的安全数据进行分析和挖掘，可以发现潜在的安全隐患和风险。分析人员可以利用先进的数据分析技术，结合实时监控数据和历史数据，制定有效的安全措施，提前防范事故的发生。此外，信息化管理平台还可以设置安全评估系统。安全评估系统通过对施工现场的安全情况进行评估和分析，得出有关施工安全的综合评价结果。这些评估结果可以帮助管理者了解施工安全的整体状况，并根据评估结果指导和改进施工安全措施。最后，这个信息化管理平台需要提供便捷的数据存储和所有权，确保各岗位人员可以及时获取和共享施工安全信息，以便他们在实际工作中能够有效地采取安全措施。

3.2 实施监控系统

为了提升隧道施工现场的安全管理，实施监控系统是必不可少的。通过在施工现场安装监控设备，如视频监控、气体浓度监测和火灾报警等，可以实时监测施工现场的安全情况，并快速应对潜在的安全风险。首先，视频监控系统可以安装在隧道各个关键位置，如巷道入口、施工洞口和转弯处等，全天候地监测施工现场的情况。监控数据可以通过网络传输至信息化管理平台，实时录入和存储，以便后续的分析和处理。这样，监控人员可以通过监控画面，实时观察施工现场的情况，及时发现异常情况并采取相应的措施进行干预[3]。其次，气体浓度监测系统可以安装在隧道内，实时监测施工现场的气体浓度。特别是对于可燃气体和有害气体，系统能够及时检测，并在气体浓度超过安全限值时发出报警。通过传输监测数据至信息化管理平台，分析人员可以及时了解气体浓度情况，采取相应的措施，如通风换气或疏散等，保障施工人员的安全。此外，火灾报警系统也是必不可少的一部分。通过在施工现场设置火灾报警设备，如火灾探测器和手动报警器，能够及时发现火灾风险，并迅速报警。这些报警数据同样可以传输至信息化管理平台，方便监控人员对报警情况进行处理和记录。综上所述，实施监控系统可以有效地监测隧道施工现场的安全情况。通过视频监控、气体浓度监测和火灾报警等设备的应用，能够实时监测施工现场的各项安全指标，并将监测数据传输至信息化管理平台，进行数据录入、分析和报警。这将大大提升隧道施工的安全管理水平，降低施工事故的风险，保障施工人员的生命安全和财产安全。

3.3 数据分析和预警

数据分析和预警是监控系统中的重要组成部分，通过信息化管理平台的数据分析系统，可以对施工现场的安全数据进行深入分析和挖掘，从中发现潜在的安全隐患和风险，并及时采取预防措施，以保障施工安全[4]。首先，数据分析系统可以对监测到的视频监控数据进行分析。通过对施工现场的监控画面进行观察和比对，可以识别出异常行为或不安全作业，如未佩戴安全帽的工人或未按规定操作的机械设备等。分析系统还可以对视频监控数据进行智能识别，如识别出施工现场的交通状况、人员密集区域等，进一步提供安全管理的支持。其次，数据分析系统还可以对气体浓度监测数据进行分析。通过对时间序列的气体浓度数据进行趋势分析，可以发现气体浓度的变化规律，以及是否存在突然增加的情况。当气体浓度超过安全限值时，系统可以自动发出警报，同时将警报信息传输至信息化管理平台，进行进一步的处理和记录。另外，预警系统可以通过实时监控数据提供提前预警功能。通过分析监测设备的数据，系统可以识别出可能发生的事故风险，如工人在高空施工时的晃动、设备故障等。一旦发现风险，系统可以立即发送预警通知给监控人员，以及时采取相应的应急措施，降低事故发生的可能性。综上所述，数据分析和预警是监控系统中的关键环节，利用信息化管理平台中的数据分析系统可以深入分析和挖掘施工现场的安全数据，帮助发现潜在的安全隐患和风险。同时，预警系统通过实时监控数据提供提前预警功能，及时通知监控人员可能发生的事故风险，以便采取相应的应急措施，从而保障施工安全。这些措施的引入将进一步提升施工现场的安全管理水平，减少安全事故的发生，保障施工人员的安全与健康。

3.4 进行信息化培训

为了能够提高施工安全水平，需要对施工人员进行信息化知识和技能培训。这样可以提升他们使用信息化设备和系统的能力，更加高效地应用信息化管理平台[5]。首先，在信息化培训中，应包括对系统操作的培训。培训人员应向施工人员介绍信息化管理平台的基本功能和操作方法，包括系统登录、数据查询、报表生成等操作步骤。通过培训，施工人员可以熟悉信息化管理平台的操作界面和功能区域，提高他们使用平台的熟练程度。其次，培训内容还应包括数据录入和分析方法。施工人员需要学习如何将现场安全数据录入信息化管理平台，以及如何进行数据分析和挖掘。培训人员可以示范如何正确录入数据，如何运用各种统计分析和图表工具来分析数据，以发现潜在的安全隐患和风险。通过培训，施工人员可以学会如何有效地利用信息化管理平台中的数据分析功能，为施工现场的安全管理提供有效的支持。另外，培训还应涵盖预警处理的内容。施工人员需要了解预警系统的工作原理和处理流程，以及在发生预警情况时应该采取的相应措施。培训人员可以介绍不同预警情况下的处理方法，并进行实操演示，以提高施工人员对预警处理的应对能力。综上所述，进行信息化培训是提高施工安全水平的重要环节。培训内容包括系统操作、数据录入和分析方法、预警处理等方面，通过培训，施工人员可以掌握信息化管理平台的使用技巧，提高数据录入和分析的能力，以及加强预警处理的应对能力。