輸電線路工程導(dǎo)線高空壓接監(jiān)理旁站風(fēng)險分析及對策研究

何維忠，譚向一，汪 洋，胡樂義，嚴 露，劉偉民（湖北環(huán)宇工程建設(shè)監(jiān)理有限公司， 湖北 武漢 430040）

0 引 言

在輸電線路工程導(dǎo)地線展放階段，導(dǎo)線高空壓接質(zhì)量及其重要，整個過程需要監(jiān)理人員旁站登高監(jiān)理。隨著國內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，電壓等級的提升，導(dǎo)線壓接工藝質(zhì)量要求越來越高，耐張塔呼稱高越來越高。在傳統(tǒng)監(jiān)理手段下，高空壓接監(jiān)理旁站風(fēng)險不可避免且呈現(xiàn)出越來越大的趨勢。為了解決這一難題，湖北環(huán)宇監(jiān)理公司依托昌吉—古泉±1100 kV 特高壓直流輸電線路工程甘9標段（耐張塔共計51基，呼高45m～78m之間，導(dǎo)線截面積1250mm2，絕緣子長30m左右），在架線施工中嘗試使用導(dǎo)線高空壓接遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)，驗證其部分替代傳統(tǒng)監(jiān)理高空旁站、降低傳統(tǒng)監(jiān)理高空旁站風(fēng)險、保證導(dǎo)線高空壓接質(zhì)量的可能性。

本文詳細介紹了昌吉—古泉±1100kV 特高壓直流輸電線路工程（甘9標段）架線工程概況、監(jiān)控系統(tǒng)的選擇及其可行性分析，結(jié)合原有工程經(jīng)驗及現(xiàn)場實際使用效果，對導(dǎo)線高空壓接遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)的實用性進行了定量計算，并最終完成該系統(tǒng)，在昌吉—古泉±1100kV特高壓直流輸電線路工程甘肅段和本公司的其他線路工程進行推廣應(yīng)用。

1 傳統(tǒng)監(jiān)理高空旁站風(fēng)險分析

本風(fēng)險分析過程為減小風(fēng)險變量的數(shù)量。假定施工過程中壓接操作人員、機械、壓接過程、安全保護措施等主觀因素均滿足規(guī)程規(guī)范要求，對相關(guān)因素不予考慮，而只考慮導(dǎo)地線架設(shè)階段由于工程特點而客觀存在的風(fēng)險。

結(jié)合輸電線路工程導(dǎo)地線架設(shè)施工特點，導(dǎo)線高空壓接過程的操作需在耐張絕緣子串末端吊裝壓接平臺進行；監(jiān)理人員高空旁站區(qū)域也在操作平臺處。

根據(jù)工程特點，結(jié)合LEC評價法（D=LEC），對主要風(fēng)險進行分析。

（1）在監(jiān)理人員上下塔過程中，由于耐張塔呼稱高高，監(jiān)理人員上下塔過程所需時間長，造成了較大的風(fēng)險。風(fēng)險值的計算為：

D=LEC=6×2×7=84

（2）在絕緣子上行走的難度大。本標段絕緣子長，加大了絕緣子上行走風(fēng)險。風(fēng)險值的計算為：

D=LEC=6×2×7=84

（3）高空壓接平臺尺寸為 1.8 m×2 m，在壓接操作時，平臺上 5 人左右，監(jiān)理人員可活動范圍小，危險較大。風(fēng)險值的計算為：

D=LEC=6×3×7=126

（4）本標段為八分裂 1250 mm2的導(dǎo)線，單級導(dǎo)線壓接時間長，監(jiān)理人員高空旁站時間長，危險較大。風(fēng)險值的計算為：

D=LEC=6×2×7=84

通過上述風(fēng)險分析，可直觀地看出：當(dāng)監(jiān)理人員在執(zhí)行監(jiān)理高空旁站這一過程時，風(fēng)險便發(fā)生。根據(jù)LEC評價法對具有潛在危險性作業(yè)環(huán)境中的危險源進行半定量的安全評價。由風(fēng)險值（D）=L×E×C（L為發(fā)生事故的可能性大??；E為人體暴露在這種危險環(huán)境中的頻繁程度；C為一旦發(fā)生事故會造成的損失后果），可知：當(dāng)（L）、（C）一定時，降低（E）值，便可降低風(fēng)險值（D）。因此，通過減少監(jiān)理人員在高空的時間，便可降低風(fēng)險。

2 基于風(fēng)險分析后監(jiān)控系統(tǒng)的運用

2.1 監(jiān)控系統(tǒng)的確定

通過風(fēng)險分析，尋求新手段代替常規(guī)監(jiān)理旁站，需要滿足監(jiān)理旁站管控措施要求，能控制大截面導(dǎo)線高空壓接工藝，同時降低導(dǎo)線高空壓接監(jiān)理旁站風(fēng)險。監(jiān)理部決定選取遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)替代監(jiān)理人員旁站，來實時控制高空導(dǎo)線壓接過程。遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)需滿足以下條件：攜帶方便、操作簡單；能清楚記錄顯示導(dǎo)線高空壓接過程、壓接數(shù)據(jù)，并能留存壓接過程影像資料；能實時傳輸圖像信息，并能通過多個終端系統(tǒng)顯示。

綜上所述，該系統(tǒng)滿足接收圖像、傳輸圖像、顯示保存圖像的功能，但是需要設(shè)備更加輕便，系統(tǒng)功能更加多樣。

基于上述功能要求，監(jiān)控系統(tǒng)最終由遠程無線監(jiān)控小相機、隨身WIFI、終端系統(tǒng)（手機、iPad、筆記本電腦、臺式電腦）及其遠程監(jiān)控軟件組成。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)的運用

2.2.1 監(jiān)控系統(tǒng)的運用范圍

監(jiān)理部采取監(jiān)理人員登高旁站和高空壓接遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)遠程監(jiān)控的手段，來進行導(dǎo)線高空壓接質(zhì)量的控制。

（1）一般高空壓接，采取視頻監(jiān)控的手段來控制。

（2）對于重要跨越（如跨高速公路、跨鐵路、跨電力線路）區(qū)段耐張管壓接，將采取監(jiān)理員登高旁站和視頻監(jiān)控的手段。

2.2.2 監(jiān)控系統(tǒng)使用操作

啟動設(shè)備，將無線小相機佩戴于高空壓接操作人員胸口，移動WiFi置于操作人員口袋中，打開終端顯示設(shè)備上的監(jiān)控軟件；待高空壓接操作人員進行作業(yè)區(qū)，便可進行實施監(jiān)控。

當(dāng)需要拍攝過程相片及視頻時，可在終端設(shè)備上點擊監(jiān)控軟件遠程拍攝，并通過終端設(shè)備保存。在操作過程中，若發(fā)現(xiàn)施工人員操作違規(guī)、工藝不達標等問題，可通過對講機下達相關(guān)監(jiān)理指令。

現(xiàn)場監(jiān)理人員及其他管理人員在此操作過程中，不需要跟隨壓接操作人員上塔，降低了監(jiān)理旁站的風(fēng)險。

2.2.3 監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場使用情況

將該系統(tǒng)運用到現(xiàn)場后，首個放線段前兩基耐張塔導(dǎo)線的高空壓接監(jiān)理旁站時作為設(shè)備的調(diào)試階段，并作為監(jiān)理人員現(xiàn)場使用培訓(xùn)階段。此過程監(jiān)理員登高旁站和視頻監(jiān)控同時使用。

調(diào)試結(jié)束后，確認該系統(tǒng)已具備現(xiàn)場使用的條件，滿足監(jiān)理旁站過程管控的要求，現(xiàn)場監(jiān)理員已能熟練操作。

3 監(jiān)控系統(tǒng)運用后的效果檢查

依據(jù) LEC 評價法，將高空壓接監(jiān)理人員在危險作業(yè)環(huán)境中的頻繁程度用鐵塔上停留時間進行量化。鐵塔停留時間包括上下塔時間和旁站時間；利用減小的鐵塔時間比例來反推降低的E值，從而計算出降低風(fēng)險的比例。

首先估算出不使用監(jiān)控系統(tǒng)時監(jiān)理的高空停留時間（T），再計算出使用該系統(tǒng)后減少的監(jiān)理人員在高空時間（T'），最后計算減小比例（P）的值:

P=T'/T×100%。

3.1 計算論證

耐張塔呼稱高在［45，78］m 之間。計算中考慮到監(jiān)理上下塔平均時間的估算問題，將 51 基耐張塔以 5 m 為一個區(qū)間分成 7 組，統(tǒng)計出相應(yīng)桿塔數(shù)。按照不同的上下塔時間估算，耐張塔單極壓接時間不區(qū)分，均考慮相同，并考慮耐張塔壓接大小號左右極有4個壓接區(qū)域?，F(xiàn)以［45，50］m 區(qū)間時間估算為例:

上下塔時間=（上塔時間+下塔時間）×上下塔次數(shù)×相應(yīng)桿塔數(shù)=25×4×15=1500 min；

壓接時間=單個壓接區(qū)域所需時間×壓接區(qū)域數(shù)×相應(yīng)桿塔數(shù)=6×4×15=360 h

表1 設(shè)備使用前登高時間估算

高空壓接設(shè)備實驗過程監(jiān)理登高塔基 N5651（50 m）、N5653（45 m）與監(jiān)理人員三跨區(qū)登高旁站所用時間詳（見表2）。

表2 監(jiān)理人員實際登高時間統(tǒng)計

本標段首基 N5651 只需要掛大號側(cè)，呼高 50 m，因此在不使用監(jiān)控設(shè)備情況下，監(jiān)理人員鐵塔停留時間（T1）估算為：

上下塔時間=25×2×1=50 min=0.83 h；

壓接停留時間=6×2×1=12 h；

T1=0.83+12=12.83 h

本標段最后一基要掛下一標段首基 N6051 小號側(cè)，N6051 呼高 78 m，因此在不使用監(jiān)控設(shè)備情況下，監(jiān)理人員鐵塔停留時間（T2）估算為：

上下塔時間=40×2×1=80 min=1.3 h；

壓接停留時間=6×2×1=12 h；

T2=1.3+12=13.3 h

由此，在不使用導(dǎo)線高空壓接無線監(jiān)控系統(tǒng)的情況下，監(jiān)理部為了達到現(xiàn)場安全管控要求及收集數(shù)碼影像資料，監(jiān)理人員需要在高空停留時間（T3）為：

T3=51.1+1224+T2-T1=1275.57 h

在使用導(dǎo)線高空壓接無線監(jiān)控系統(tǒng)后，在實驗過程中及三跨區(qū)段，監(jiān)理人員鐵塔停留時間（T4）為表2 中統(tǒng)計時間：

T4=186.25 h

綜上所述，不使用高空壓接無線監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)理人員高空所需時間（T）和使用該系統(tǒng)后減少的監(jiān)理人員在高空所需時間（T'）分別為：

T=T3=1275.57 h；T'=T－T4=1089.32 h

因此，使用該系統(tǒng)后監(jiān)理人員風(fēng)險減小比例為:

P=T'/T×100%=1089.32/1275.57×100%=85.39%

由上述分析過程可判斷：人體暴露在高空危險環(huán)境中的頻繁程度（E）降低了 885.39%；由此可知，在發(fā)生事故的可能性大?。↙）及一旦發(fā)生事故會造成的損失后果（C）一定時，風(fēng)險值（D）降低了 85.39%。

3.2 計算結(jié)果分析

分析計算過程，可得出以下幾個結(jié)論。

（1）利用無線監(jiān)控系統(tǒng)部分代替監(jiān)理人員高空旁站，滿足監(jiān)理人員高空旁站管控要求，既可控制導(dǎo)線高空壓接質(zhì)量、收集過程影像資料，又可降低監(jiān)理人員登高旁站風(fēng)險。

（2）該系統(tǒng)運用中降低的監(jiān)理高空旁站比例與不同工程的工程概況有關(guān)，取決于該標段三跨段的數(shù)量，同時也與現(xiàn)場人員調(diào)試該設(shè)備的時間有關(guān)。

4 結(jié) 語

導(dǎo)線高空壓接遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)能清楚且實時地顯示卷尺和游標卡尺的讀數(shù)，利用抽查的方式可完全滿足大截面導(dǎo)線高空壓接工藝控制和質(zhì)量控制，減少了高空人員上下塔次數(shù)和高空旁站時間，有效降低了監(jiān)理人員的風(fēng)險。使用該系統(tǒng)通過減少人員上下塔次數(shù)，可有效減少人員上下塔消耗，減小監(jiān)理勞動強度。利用該系統(tǒng)可實時錄制壓接視頻和拍攝數(shù)碼照片，滿足過程控制影像資料的采集要求。高空壓接操作平臺小，減小旁站人員后增加了操作空間，使壓接人員高空壓接操作更便利、控制更容易。監(jiān)理部專責(zé)實時監(jiān)控壓接過程，對壓接過程有整體把控，間接提高了高空壓接質(zhì)量。

導(dǎo)線高空壓接遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)攜帶方便，操作簡單，設(shè)備成本低，可有效降低監(jiān)理人員登高旁站風(fēng)險，具有較大的推廣價值。