信息化系统在水利工程安全管理中的应用

方 根 ,张海龙,王大勇

(1.内蒙古引绰济辽供水有限责任公司,内蒙古 兴安盟 137400;2.黑龙江省三江水利建设管理有限公司,哈尔滨 150000)

0 引 言

引绰济辽工程作为内蒙古自治区迄今为止投资的最大水利工程,信息化建设以“智慧”水利一体化智能协同管控平台为目标,以实用为前提,以智慧管理为目的,信息化系统通过数据库建设、优化管理流程、系统功能优化和改进等实现对水利工程安全管理工作全过程、全方位管控,不断提高工作效率、优化工作方法,使各项安全管理工作变得更加科学、高效。

1 建设信息化系统的重要性

1)2021年新修订的《中华人民共和国安全生产法》中明确,生产经营单位必须加强安全生产管理,改善安全生产条件,加强安全生产标准化、信息化建设,构建安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制,健全风险防范化解机制,提高安全生产水平,确保安全生产。这是首次将信息化建设在安全法律中明确提出。

2)水利部、应急管理部分别在《水利改革发展“十四五”规划》和《“十四五”国家应急体系规划》中就加快补齐信息化短板,提升自身能力建设,支撑水利强监管,将信息化深度融入安全生产工作,有效提升企业本质安全水平,全力防范化解重大安全风险,提出指导意见。

3)引绰济辽工程作为172 项节水供水重大水利工程之一,是内蒙古地区现代水利基础设施网络的骨干工程、我国重要的水利基础设施。在建设和管理过程中有责任采用基于新理念和新技术搭建的工程信息管理系统,突破关键技术,既可满足国家创新发展和.高质量发展的要求,也是新时代支撑水利工程建设可持续创新发展,实现“智慧水利、数字中国、和谐中国”建设的必然需要[1]。

2 引绰济辽工程信息化系统

2.1 科学先进的管理系统

引绰济辽工程信息化系统紧紧围绕推进数字孪生水利建设要求,应用了BIM、物联网、大数据、云计算、人工智能、虚拟现实等新一代信息技术,构建了以智能建管、智能监管、智能决策、智能生态、智能调度、智能维护、智能应急、智能体验等应用,实现建造、运行一体化,有效提升了工程建设的精细管理和智能建造能力、提升了工程的险情识别、风险诊断和应急处置能力,提升了工程安全运行的立体保障能力,达到了组织科学、技术先进、质量可控、过程可溯的运行管理系统[2-4]。

2.2 安全管理信息化系统组成

引绰济辽工程安全管理信息化系统集合了安全监测子系统、水情测报子系统、视频监控子系统、人员定位子系统、投资管理子系统、工作部署、安全生产目标管理、安全机构设置、隐患排查治理、安全教育培训、特种设备管理、安全风险管控、危险源管理、应急管理、事故管理和安全会议等20个子系统功能模块。安全生产综合管理平台,横向全面接入宽带无线专网、自组网、定位网以及物联网,实现多网融合,纵向对通过各种网络接入的设备进行系统性、科学化管理。通过平台的业务处理功能实现了实时监控、预警提示、集群管理、数据接入管理。

3 信息化技术在安全管理中应用

3.1 安全管理数据库应用

1)引绰济辽工程安全管理信息数据库集成安全监测、水情测报、安全生产费用、工程安全管理资料等相关数据,形成工程安全管理大数据,为引绰济辽工程安全生产信息化、标准化建设提供标准规范的工作流程和方法,帮助项目法人对工程现场的安全生产目标、安全教育培训、人员(含特种作业人员)上岗作业、设备设施管理、安全风险管控、隐患排查治理和应急管理等进行全过程、全方位开展了动态监管,同时帮助项目法人开展智能分析和辅助决策,为保障工程建设安全、提高安全管理水平提供支撑。

2)安全管理信息化系统数据库能够将项目法人和各参建单位的安全管理资料按照时间、空间等多个维度进行录入、保存和整理,只需在系统中输入相应的条件,就可以自动生成管理台账,开展便捷、高效的安全管理资料检查。有效解决了项目法人或者各参建单位需要对以往的安全管理资料进行检查、分析时,纸质材料繁多、检索困难的问题,这就轻松解决了引绰济辽工程安全生产体系资料冗杂,安全管理任务繁重的问题,同时规范了各参建单位安全生产标准化资料管理,达到了安全管理可追溯的目标[5-6]。

3.2 优化管理流程

安全管理信息化系统有效解决了安全管理工作仅靠“纯人工、纯手工”的工作模式问题,优化了工作方法、工作流程,减少了文件流转时间,提高了项目法人和各参建单位工作效能,提升了的安全管理水平。

3.2.1 投资管理子系统

安全生产费用结算文件流转,纸质文件一般由施工单位编制,逐级运送至监理单位、项目法人审批、签发,全过程至少需要14个工作日完成(若受到施工单位与监理单位、项目法人单位距离、交通工具受限因素影像可能还需更长时间)。采用了投资管理子系统线上开展安全生产费用文件线上流转后,不超过7个工作日即可完成全过程文件流转、审核、签批,大大缩短了安全生产费用结算流程时间,保证了安全生产费用投入有效实施。

3.2.2 隐患排查治理子系统

安全风险管控和隐患排查治理是安全管理工作的核心,以往项目法人或监理单位下发安全隐患整改通知单纸质文件,从通知施工单位领取文件到安全隐患问题整改闭合、上报整改回复文件,每个环节都受到人工、交通工具等因素影响,大大延长了隐患整改落实的时效,增大了事故风险。

采用了隐患排查子系统开展隐患问题线上发布、流转整改通知文件,隐患整改通知单可以即刻传送到责任单位,责任单位立即落实整改、消除安全隐患,避免了由隐患转化为安全事故,不仅快速、有效地管控了安全风险,更落实了安全责任,提高了安全管理效果,为工程建设提供了安全保障。

3.3 视频监控子系统

在引绰济辽工程文得根水利枢纽主坝、溢洪道、发电厂房等主体工程部位安装的无线互联网+无线视频监控子系统,协助项目法人根据工程建设实际情况,开展日常安全巡检、安全风险管控和隐患排查治理。互联网+无线视频监控系统协助项目法人对工程现场重大危险源、危险性较大的一般危险源、危险性较大的作业进行实时监控、管理,及时发现并整治安全隐患、“三违”行为,复查安全隐患治理情况、避免安全工作敷衍行为,同时监督监理单位、施工单位相关人员在岗履职情况。在工程建设特定阶段(如防洪度汛、冬季防凌)也发挥了“千里眼”的重要作用。无线互联网+无线视频监控结合现场安全检查、监管,不仅节省了人力资源,更有效从源头上防范生产安全事故发生,提高了项目法人安全管理水平。

3.4 人员定位子系统

引绰济辽工程在高边坡、深基坑、隧洞等危险性较大得施工部位安装了GPS+超宽带(UWB)人员定位系统,人员定位系统解决了施工现场人员实时管理的盲点,不仅能够对现场人员准确定位,更对实时监控工程现场人员状态得动态评估,快速、高效、科学地进行安全生产和考勤管理,提高安全管理水平。发生突发性事件或者事故时,为事件处理和救援行动提供可靠的数据依据,确保救援和救灾行动的高效运行。

3.5 大坝安全监测子系统

引绰济辽工程文得根水利枢纽安全监测系统由互联网、变形监测控制网(平面监测控制网、水准监测控制网)、文得根水利枢纽(主坝段、副坝段、溢洪道及其边坡、厂房引水发电系统)安全监测仪器设备(位移计、应变计、测斜仪等)组成,为工程建设期和运行期提供安全监测数据接收与处理、监测数据智能分析,在线预警和数据统计,大坝安全监测子系统后续将成为文得根水利枢纽运行安全的耳目,为水库安全运行提供安全技术保障。

3.6 水情测报子系统

引绰济辽工程水情测报子系统性能先进、功能实用、易于操作和运行维护,主要功能有遥测数据采集与处理、监视与预警、雨水情查询与分析、洪水预报、资料数据整编、数据库管理、信息发布、值班管理等。洪水预报可依据水情测报系统采集的实时雨水情数据,随时预报枢纽坝址断面的来水流量过程,也可以结合人工采用多种方式快捷输入假拟的流域未来可能降雨过程,进行模拟洪水预报。水情测报系统自动采集、编码、传输、处理流域内的实时雨情、水情信息,并通过人机互动、进行水文预报作业,掌握未来一定时间内的来水趋势,从而合理利用水资源,科学进行水库防洪调度,为文得根水利枢纽工程安全度汛提供技术支撑。

例如:2022年7月12日～7月14日气象部门预报,多地出现阵雨或雷雨,绰尔河流域局地有暴雨现象,针对此次降雨情况利用引绰济辽水情测报系统对降雨过程进行预测,依据水情测报系统采集的实时雨水情数据和文得根水利枢纽上游水文站实时监测汛期水情,预计2022年7月13日08时～14日08时,气象预报强降雨,等级为大雨,按照面降雨量50mm,得到下图洪水预报过程示意图,文得根坝上最大流量预报为478m3/s,预报洪峰水位为344.36m,预计洪峰达到时间为7月15日～16日,本次预报为文得根水利枢纽对防洪度汛起到一定的预警作用。

3.7 安全教育培训子系统

引绰济辽工程安全教育培训子系统集成了互联网、物联网等技术,主要功能有VR智能体验、无线语音广播和现场互联网考试等,通过采用定期对作业人员采用VR智能体验感受不安全行为和物的不安全状态、无线语音广播定时段播报安全注意事项和定期采用互联网安全考试,并结合线下安全教育培训的多样模式开展安全教育培训,更为直接有效的提高员工的参与程度、培训效果和安全素养。安全教育培训子系统不仅解决了“安全管理参与度低”的问题,同时将员工的思想也从要我安全,向我要安全上进行转变。

4 结 语

安全管理信息化技术不断深入到水利工程建设中的每个环节,不仅优化规范了安全管理方式、标准,对施工现现场“人、机、料、法、环”实现动态监控、智能分析和精细管理,实现工程安全数字化、信息化和智能化管理,提升安全管理工作效率,提高安全管理资料可追溯性,降低安全风险,避免安全事故,更强化了安全生产理念,落实了安全生产责任,提升了安全生产水平。