以科技創(chuàng)新 保障高風(fēng)險環(huán)境生產(chǎn)安全

中鐵電氣化局集團有限公司 蔣淮申 蔣先進｜文、圖

由中鐵電氣化局集團負責(zé)實施的重慶軌道交通十號線一期設(shè)備系統(tǒng)總承包工程，線路全長33.42 km，工程范圍包括110 kV主變電所及外線路、供電設(shè)備、供電線路、通信、信號、綜合監(jiān)控、站臺門、自動售檢票、人防門、電扶梯、車場設(shè)備、工程車輛、綜合接地等主要專業(yè)系統(tǒng)集成、安裝、綜合調(diào)試及相關(guān)配合、接口工作。

該工程基本包含了站后所有電氣專業(yè)設(shè)備，由于前期工程滯后，造成站后工程施工時工期非常緊張，工程實施時不可避免地采取了交叉施工和平行施工的方式，進而增加了安全風(fēng)險。對此，項目部在工程實施時積極開展科技創(chuàng)新，采用新技術(shù)、新裝備來保障安全生產(chǎn)，工程自2015年開始實施至2017年12月28日開通試運營未發(fā)生一起事故，為企業(yè)創(chuàng)造了較高的社會效益和經(jīng)濟效益。本文將就其中5項重點開展的科技創(chuàng)新活動進行介紹，為各位同仁在開展同類工程項目時提供一些參考借鑒。

施工人員動態(tài)信息二維碼平臺

針對使用外部勞務(wù)人員越來越復(fù)雜多變，以及現(xiàn)場違章管控難的情況，項目部聯(lián)合相關(guān)科研單位建立了“施工人員動態(tài)信息二維碼平臺”，并在工程項目中全面推行從業(yè)人員二維碼管理制度，建立了全體從業(yè)人員基本信息數(shù)據(jù)庫。施工人員動態(tài)信息二維碼平臺會在第一時間將一線人員的培訓(xùn)信息、工作性質(zhì)以及人員工作情況等信息納入其中，相關(guān)人員通過掃描二維碼就可以了解人員的相關(guān)信息（如圖1所示）。

第一，通過二維碼能準確掌握了解現(xiàn)場施工人員工作現(xiàn)狀，例如，人員狀態(tài)發(fā)生變化，項目部隨時可以更改，無論在任何情況下，通過掃描二維碼，都能夠掌握人員狀態(tài)，了解人員在崗的培訓(xùn)、保險等多方面情況。

第二，基于二維碼信息，項目部建立了一個專屬平臺（APP），并將人員信息和平臺連接起來。在進行安全檢查時，一旦發(fā)現(xiàn)問題，能夠第一時間將其錄入平臺之中，進而將其現(xiàn)場存在的問題第一時間反饋給項目負責(zé)人，有效提高了解決問題的效率。

第三，由于在施工現(xiàn)場只要通過手機“掃一掃”貼在從業(yè)人員上崗證上的二維碼就能實現(xiàn)對現(xiàn)場從業(yè)人員基本信息的網(wǎng)絡(luò)化查詢，因此，有效防止了過去現(xiàn)場冒用他人上崗證進場作業(yè)的嚴重違規(guī)行為。同時，項目部還將該系統(tǒng)并入公司自主開發(fā)的安全施工督查平臺，現(xiàn)場可以通過該系統(tǒng)對從業(yè)人員的違章違紀信息進行錄入，進而建立公司系統(tǒng)內(nèi)從業(yè)人員違章違紀信息數(shù)據(jù)庫，以為公司勞務(wù)隊伍從業(yè)人員的選用和管理工作提供數(shù)據(jù)支持。

圖1 二維碼信息內(nèi)容（示例）

軌行區(qū)安全防護警示裝置

軌行區(qū)安全一直是安全管控的重點、難點，也是事故多發(fā)點。以往軌行區(qū)施工防護措施為施工區(qū)域兩端的防護員穿防護背心、帶警示燈、持對講機進行防護工作，但一方面防護效果有限，另一方面對于防護員本身來說，仍然存在較大的安全風(fēng)險，同時對于溜車等一些極端緊急情況也達不到防護的效果。為此，項目部研制了軌行區(qū)安全防護警示裝置。

該安全防護警示裝置主要由警示燈、警示牌、擋車底座3部分組成。其中，警示燈的燈罩上下板材質(zhì)為2 mm碳鋼板，燈罩呈圓形并且可以打開和鎖緊。燈罩高度為160±2 mm，燈罩底部離軌面距離為940±3 mm，燈罩與底座用20鍍鋅方管焊接。警示牌則通過鋁槽、螺栓固定在方管上端，鋁牌上端與燈罩底板連接。擋車底座由4.5 mm碳鋼板焊接，長400 mm、寬75 mm，前端緊貼軌面；底座前部是梯形狀前導(dǎo)面，上底寬40 mm、下底寬75 mm、高130 mm；擋車坡面與底面夾角為60°±3°，與底面高度是80 mm±3 mm。

該安全防護警示裝置通過搭扣方式鎖緊固定在軌道上，不僅能從視覺上起到一定的警示作用，而且還能承受限定范圍內(nèi)的運動沖擊。在軌行區(qū)施工時，如軌行車輛發(fā)生溜車時，可有效對溜逸車輛起到強制制動作用，從而有效保護軌行區(qū)作業(yè)人員人身安全，防范軌行區(qū)安全事故發(fā)生。

防溜傾覆裝置

接觸網(wǎng)軌道梯車因生產(chǎn)成本低、使用方便等特點，在國內(nèi)城市軌道交通電氣接觸網(wǎng)施工、檢修以及其他專業(yè)的軌行區(qū)施工作業(yè)中普遍使用。但其中大多制作簡單，沒有安裝車輛必備制動裝置，存在較大安全隱患。

接觸網(wǎng)軌道梯車在使用過程中全靠人工用比較原始的鐵鞋墊塊和撬杠等工具來限制車的移動。若施工人員經(jīng)驗不足或疏忽大意，在有一定坡度路段忽略對推車有效制動，就會出現(xiàn)溜車等情況，輕則損毀道路、車翻損壞設(shè)備，重則對施工人員造成傷害。

由于項目所在地重慶，地形坡度非常大，在軌道交通施工中軌行區(qū)平板車時而發(fā)生自行溜放的情況，存在較大安全隱患，極易造成安全事故。因此，為防范此類事故發(fā)生，項目部研制了防溜傾覆裝置（如圖2所示）。

圖2 在現(xiàn)場進行試驗調(diào)試的軌行區(qū)防溜傾覆裝置

該裝置應(yīng)用在安裝有4個輪子的底架，并運行在軌道上，主要采用墊剎方式，利用外力對輪子制動，同時防止推車沿有坡度軌面向下滑動，平時推車處于制動狀態(tài)，在輪子和軌面之間插入楔形墊塊限制車子移動，移動時收起剎車裝置才能推動推車，有效保障了在軌作業(yè)安全。

具體來說，在實踐中使用該裝置實現(xiàn)了以下功能：

第一，作業(yè)梯車運行時，由人力實時主動解鎖，一旦撤出人力，制動裝置馬上啟動，防止慣性運行和下坡道重力作用下的溜放。制動可靠，力度可調(diào)，解鎖裝置在梯車前后均能設(shè)置，操作簡單可靠。

第二，梯車在停止運行后，通過機械連鎖裝置將平板車兩邊的機械臂自動抱扣住鋼軌，起到了防止平板車傾覆的作用。

同時，為減輕施工作業(yè)負擔(dān)，項目部所選的材料均為輕質(zhì)復(fù)合材料，整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)質(zhì)量約為5～10 kg。相關(guān)零部件也均采用標準化、模塊化加工，同型號零部件可以互換通用，拆裝方便。

該裝置投入現(xiàn)場使用后，在施工中有效地杜絕了梯車溜車、傾覆現(xiàn)象的發(fā)生。

無線對講調(diào)度及地下監(jiān)控系統(tǒng)

近年來，隨著各地城市軌道交通建設(shè)的規(guī)模不斷擴大，工程施工帶來的安全風(fēng)險也隨之增大。由于城市軌道交通施工階段多在地面下進行，而手機信號通常無法進入隧道內(nèi)，因此隧道內(nèi)、外難以及時通訊聯(lián)絡(luò)，無法有效進行軌行區(qū)管理，特別是在隧道區(qū)間內(nèi)的施工，施工一線人員與地面人員往往無法進行及時的溝通和聯(lián)系。

鑒于以上情況，項目部牽頭研發(fā)了無線對講調(diào)度及地下監(jiān)控系統(tǒng)（如圖3、圖4所示），該系統(tǒng)重點解決了隧道內(nèi)的實時通信問題，實現(xiàn)了調(diào)度人員對地下隧道區(qū)間人員、軌行車輛的實時調(diào)度和監(jiān)控，同時通過設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了對車站進出隧道口等關(guān)鍵區(qū)域的視頻實時監(jiān)控和事后追溯及調(diào)查。

圖3 手機視頻監(jiān)控畫面

圖4 調(diào)度臺監(jiān)控畫面

第一，該系統(tǒng)融合了無線對講調(diào)度及視頻監(jiān)控系統(tǒng)，現(xiàn)場各種安全信息均能夠?qū)崿F(xiàn)即時和歷史信息查看調(diào)用管理，實現(xiàn)了項目現(xiàn)場的安全信息集中管理。通過使用該系統(tǒng)，能確保隧道內(nèi)的作業(yè)情況和重點部位等信息被及時獲取，為突發(fā)事件的處理贏得時間，保障了對現(xiàn)場安全的有效管控。

第二，該系統(tǒng)中的無線對講調(diào)度系統(tǒng)將數(shù)字通信的時分多址、寬帶無線接入、無線場強覆蓋等技術(shù)有機融合，能同時實時提供2組作業(yè)人員間的組內(nèi)通信、調(diào)度中心與現(xiàn)場作業(yè)人員的通信，相比傳統(tǒng)模擬對講系統(tǒng)能提供更多的通話容量，覆蓋范圍更廣的清晰語音通信。

第三，調(diào)度中心采用了可視化的調(diào)度系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)對現(xiàn)場人員的語音通信、短信通知、調(diào)度、分組通話、對講機狀態(tài)監(jiān)控等功能。

第四，該系統(tǒng)可擴展性強，實施便捷，所有設(shè)備均可多條線重復(fù)使用，可有效提高施工作業(yè)效率，降低工程成本。

基于VR技術(shù)的技能培訓(xùn)系統(tǒng)

城市軌道交通建設(shè)施工工作面大、施工人員多而復(fù)雜、人員素質(zhì)參差不齊，人員安全教育培訓(xùn)工作難度大，為此，項目部聯(lián)合相關(guān)科研單位研發(fā)了VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計、開發(fā)和制作虛擬現(xiàn)實安全教育培訓(xùn)系統(tǒng)。

針對項目實際情況，項目部使用的“VR虛擬現(xiàn)實安全教育培訓(xùn)系統(tǒng)”選擇了2種事故發(fā)生頻率較高的事故類型，即“高處墜落”及“觸電事故”（如圖5、圖6所示），將其制作生成可交互式體驗的三維環(huán)境，可觀察事故發(fā)生場景、了解事故應(yīng)急流程，并模擬操作救援措施等。

圖5 基于VR技術(shù)的防范“觸電事故”培訓(xùn)畫面

圖6 基于VR技術(shù)的防范“高處墜落”培訓(xùn)畫面

通過實施“VR虛擬現(xiàn)實安全教育培訓(xùn)系統(tǒng)”，有效改善了以往模式化、枯燥的安全教育培訓(xùn)模式培訓(xùn)效果有限的現(xiàn)狀，并在很大程度上提高了員工參與安全教育培訓(xùn)的積極性。