公路項目施工現(xiàn)場安全監(jiān)控信息技術(shù)分析

司玉金

摘要 公路工程項目建設(shè)存在施工線路長、范圍廣、內(nèi)容復雜多樣等特點，現(xiàn)場安全監(jiān)控難度較大。基于此，文章根據(jù)道路工程安全監(jiān)控的具體情況，以施工現(xiàn)場安全監(jiān)控信息技術(shù)為基礎(chǔ)，論述安全監(jiān)控信息系統(tǒng)設(shè)計流程，分析該系統(tǒng)具有的各項功能，總結(jié)施工現(xiàn)場安全監(jiān)控信息技術(shù)要點，以期為后續(xù)同類工程施工安全管理系統(tǒng)建立提供參考。

關(guān)鍵詞 公路項目;施工現(xiàn)場;安全監(jiān)控;信息技術(shù)

中圖分類號 U492.8 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）13-0114-03

0 引言

目前工程建設(shè)中建設(shè)方和施工方安全管控部門，在安全管理工作中通常采用密集巡查、突擊檢查的形式，對現(xiàn)場安全情況進行管控。但因道路工程施工范圍廣、線路長、工程細目多樣的特征，造成安全管理工作的質(zhì)量、效率存在一定不足，不能對現(xiàn)場實施科學有效的安全控制，安全隱患、風險源識別能力有限，安全措施執(zhí)行不到位[1-2]。結(jié)合公路施工現(xiàn)狀，該文對公路工程施工現(xiàn)場安全監(jiān)控措施進行分析，以期能夠建立高效的安全監(jiān)控系統(tǒng)，促使施工的安全性、應(yīng)急救援的高效性。

1 安全監(jiān)控信息系統(tǒng)的設(shè)計

為提高施工現(xiàn)場的安全監(jiān)督水平，提升公路施工過程、運營階段的安全救援效率，計劃建立高效安全監(jiān)控信息系統(tǒng)[3]。該系統(tǒng)能夠綜合利用現(xiàn)場監(jiān)控技術(shù)、智能信息識別技術(shù)、智能控制技術(shù)、信息傳輸技術(shù)等多種技術(shù)，對施工現(xiàn)場關(guān)鍵工序、關(guān)鍵部位、重大危險源等關(guān)鍵因素實施持續(xù)性管控;快速、準確識別施工現(xiàn)場存在的安全隱患，并通過智能語音通話系統(tǒng)、內(nèi)部信息傳輸系統(tǒng)，及時上報審批決策層，促使安全管理人員能夠及時響應(yīng)。

（1）該工程安全監(jiān)控信息系統(tǒng)設(shè)計流程如圖1所示。

（2）該企業(yè)建立的現(xiàn)場組織管理模式為“1個公司+多級管理部門的模式”根據(jù)施工企業(yè)安全管理體系的具體特征，安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案如下：1）為保障影像傳送質(zhì)量，現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)施傳送線路應(yīng)使用10M MSTP專線，先將現(xiàn)場采集的相關(guān)信息傳送至對應(yīng)的監(jiān)控項目管控中心，然后通過30MMSTP主線路，將采集到的相關(guān)信息傳輸至企業(yè)監(jiān)管系統(tǒng);2）為促進監(jiān)控信息傳輸?shù)母咝?，避免周圍設(shè)備對監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的占用，采用3層轉(zhuǎn)換機對傳輸系統(tǒng)實施單獨管理;3）系統(tǒng)前端設(shè)備包括現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備、定位設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等，通過采集現(xiàn)場工況、出勤人數(shù)、危險部位狀態(tài)等相關(guān)數(shù)據(jù)，綜合利用無線或有線網(wǎng)絡(luò)傳輸至標段安全管控中心，同時實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享、施工現(xiàn)場安全的全過程監(jiān)管。具體的施工監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2 安全監(jiān)控信息系統(tǒng)的功能

為確保安全監(jiān)控系統(tǒng)的高效性，應(yīng)對施工現(xiàn)場安全狀況進行實時監(jiān)測，并充分利用遠程監(jiān)控模式及時采集現(xiàn)場關(guān)鍵信息，作出事物發(fā)展姿態(tài)的模擬，來預判項目進展過程中的安全風險[4]。

項目推進中的安全狀態(tài)、危險源是否受控，采用的安全技術(shù)措施等內(nèi)容，可利用該系統(tǒng)實現(xiàn)全員共享?，F(xiàn)場人員作業(yè)流程、質(zhì)量驗收細節(jié)、危險源視頻等數(shù)據(jù)信息，可同步輸送至各級監(jiān)管部門，實現(xiàn)各參建單位的信息互通，保障分級管控目標的實現(xiàn)。

2.1 施工現(xiàn)場實時視頻監(jiān)控

（1）在隧道口、高橋墩、高邊坡等危險性較大的部位，系統(tǒng)能夠不間斷地對現(xiàn)場實際狀況進行遠程監(jiān)控，并自動完成信息采集和傳送，不受現(xiàn)場氣候、降水、地形以及交通等條件的影響[5]。

（2）監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過來回移動監(jiān)控車，對道路全線、大隧道的重要施工部位實時監(jiān)測，并通過人工智能語音信息處理系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)管控中心對施工現(xiàn)場的實時語音交流，遠程指導現(xiàn)場施工。

2.2 隧道人員動態(tài)定位監(jiān)控

（1）針對地質(zhì)條件復雜、作業(yè)環(huán)境惡劣、施工危險性較高的大長隧道施工，系統(tǒng)可自動完成對作業(yè)人員的人臉識別、身份核驗、出勤統(tǒng)計等工作，全面提升現(xiàn)場管理的水平。

（2）結(jié)合動態(tài)定位監(jiān)控模塊、可對隧道內(nèi)工作人員實時定位，監(jiān)控工序作業(yè)步驟，實現(xiàn)隧道內(nèi)部禁區(qū)報警、違規(guī)作業(yè)行為報警、進洞人員超員超時報警，從而提升隧道內(nèi)部作業(yè)的安全性、可靠性。

2.3 災后急救信息

（1）系統(tǒng)可最大限度實現(xiàn)對人員的實時跟蹤定位，若施工過程中發(fā)生安全事故，系統(tǒng)能在極短時間內(nèi)迅速反應(yīng)，并及時發(fā)出求救信號，以最快速度找出事故出現(xiàn)的具體位置，并準確顯示出事故位置、人員的具體數(shù)量等詳細信息。

（2）施工現(xiàn)場相關(guān)人員，能夠利用來回移動監(jiān)控車等相關(guān)設(shè)備，及時、準確、高效地傳遞求救信息，可通過語音通話等相關(guān)功能實現(xiàn)與監(jiān)控管理中心的及時聯(lián)系，及時制定出科學高效的救援措施，以保障現(xiàn)場救援的效率。

（3）在安全事故發(fā)生時，安全信息系統(tǒng)中的各種設(shè)備可在緊急狀況下，持續(xù)工作72 h以上，確保能夠為應(yīng)急救援工作持續(xù)提供有價值的信息，并全程跟蹤監(jiān)測記錄救援的相關(guān)信息。

2.4 圖像存儲和備份

（1）監(jiān)控系統(tǒng)通過信息采集功能對現(xiàn)場情況進行記錄，然后由硬盤對監(jiān)控影像進行全部留存，對于關(guān)鍵部位的重要影像信息，硬盤會通過磁盤陣列進行長期保存。

（2）施工過程中的關(guān)鍵部位、關(guān)鍵工序、關(guān)鍵節(jié)點的影像資料，應(yīng)當與竣工資料等相關(guān)信息進行同步保存，并將其保存到永久性竣工文檔系統(tǒng)。

2.5 查詢統(tǒng)計和報表分析

（1）監(jiān)控系統(tǒng)自動采集施工人員每天的出勤情況，包括進入隧道的人員數(shù)量、操作工人具體位置等相關(guān)信息，并自行進行處理，生成統(tǒng)計報表。

（2）項目管理人員可結(jié)合報表信息，對施工人員的出勤天數(shù)、施工時間、具體施工部位等相關(guān)信息進行全面查詢。

3 施工現(xiàn)場安全監(jiān)控信息技術(shù)要點

3.1 監(jiān)控點設(shè)置原則

（1）監(jiān)控點選擇必須全面結(jié)合現(xiàn)場工況、氣候條件、風險等級等相關(guān)因素，重點選擇在施工危險性較大的墩臺、邊坡、互通等位置，同時在預制場、拌和站等區(qū)域也要合理布設(shè)監(jiān)控點[6]。

（2）根據(jù)以往工程實踐經(jīng)驗在隧道洞口布設(shè)監(jiān)控點，所取得的監(jiān)控效果不太明顯，而在隧道內(nèi)部掌子面位置，由于監(jiān)控范圍較大，獲得的信息更為全面，也更能反映現(xiàn)場實際情況。

（3）根據(jù)施工現(xiàn)場的實際地形特征、監(jiān)控信息傳送途徑，科學合理地選擇監(jiān)控布設(shè)位置，在全面保證監(jiān)控效果的基礎(chǔ)上，盡可能減少監(jiān)控點布設(shè)的數(shù)量，從而有效降低線路布設(shè)的難度，降低購置設(shè)備的費用[7]。

3.2 視頻轉(zhuǎn)發(fā)

（1）在標段項目部構(gòu)建流媒體服務(wù)器、轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的基礎(chǔ)上，全面實現(xiàn)了施工視頻監(jiān)控在系統(tǒng)內(nèi)部的信息共享，在項目部、工程管理處等各級客戶端的傳輸，并經(jīng)分級控制管理系統(tǒng)，實現(xiàn)各級客戶端對監(jiān)控系統(tǒng)的有效控制。

（2）為確保信息傳輸?shù)母咝?、穩(wěn)定性、真實性，并最大限度降低網(wǎng)絡(luò)寬帶占用，每臺相機固定占用一路寬帶。現(xiàn)場施工監(jiān)控系統(tǒng)視頻轉(zhuǎn)發(fā)模型如圖3所示。

3.3 緊急救援和應(yīng)急功能設(shè)計

（1）隧道可移動式監(jiān)控車利用有線或無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，將二次襯砌臺車周邊作業(yè)人員的施工區(qū)域影像、掌子面、其他危險性較大部位的影像信息，傳送到安全系統(tǒng)監(jiān)控中心，并經(jīng)過分級管控模式傳送至項目部工程管控系統(tǒng)，可實現(xiàn)與現(xiàn)場作業(yè)人員的語音交流[8]。

（2）為實現(xiàn)隧道施工狀況的全面監(jiān)控，移動監(jiān)控車必須進行特殊處化處理，不僅要配置分辨率相對比較高的高清槍式攝像機，還應(yīng)采取相應(yīng)的防護措施，滿足防潮、防震、防塵要求，保障不利環(huán)境條件下的信息采集;為應(yīng)對突發(fā)狀況，必須合理配備專用應(yīng)急設(shè)備，包括備用通信設(shè)備、應(yīng)急燈、發(fā)電機等，保證現(xiàn)場和系統(tǒng)管控中心的信息交流暢通[9]。

（3）系統(tǒng)中所有設(shè)備均應(yīng)配置漏電保護設(shè)施、應(yīng)急發(fā)電裝置，確?，F(xiàn)場電路中斷的狀況下，監(jiān)控系統(tǒng)能持續(xù)工作3 d以上，確保在安全事故發(fā)生后，能夠正常采集并傳輸相關(guān)信息，最大限度保證應(yīng)急救援實際需要。

（4）當監(jiān)控系統(tǒng)采集到危險信息時，能夠在現(xiàn)場發(fā)出警報，同時會在監(jiān)控中心系統(tǒng)中發(fā)出紅色危險燈光信號。

（5）當出現(xiàn)安全事故后，控制系統(tǒng)主機能夠持續(xù)不斷地顯示事故發(fā)生區(qū)域位置、事故種類、事故涉及的人員數(shù)量等信息，并能夠直接和現(xiàn)場施工人員進行語音通話。

3.4 擴展建議

該安全監(jiān)控系統(tǒng)除了可大規(guī)模應(yīng)用于公路、鐵路、地鐵隧道等項目的施工現(xiàn)場安全監(jiān)控，另借助其系統(tǒng)內(nèi)部的自動采集、高效傳輸、信息共享功能，能提升常規(guī)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的安全管理水平[10]。

3.5 加強業(yè)主方項目管理

業(yè)主方和施工方在利益方面存在一定矛盾，施工方通常較為抵制實時監(jiān)控行為，認為這會影響工程建設(shè)的有效開展。而建設(shè)方為維護自身利益認為對現(xiàn)場采取實時監(jiān)控手段確有必要，這促使建設(shè)方在工程項目招投標環(huán)節(jié)，就明確須采用信息技術(shù)進行全過程安全監(jiān)控，以便施工階段現(xiàn)場安全監(jiān)控信息系統(tǒng)的順利推廣。

4 結(jié)論

文章結(jié)合道路工程具體特征，以及公路項目施工現(xiàn)場常見安全管控制薄弱環(huán)節(jié)，科學、系統(tǒng)地分析了公路工程施工現(xiàn)場安全監(jiān)控信息技術(shù)，得出如下結(jié)論：

（1）安全監(jiān)控信息系統(tǒng)能夠綜合應(yīng)用現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)、人工智能識別系統(tǒng)、信息處理傳送系統(tǒng)等諸多技術(shù)，全面實現(xiàn)對施工現(xiàn)場關(guān)鍵工序、關(guān)鍵部位實施持續(xù)性監(jiān)控、信息資源共享。

（2）監(jiān)控點布設(shè)要全面結(jié)合現(xiàn)場工況、監(jiān)控信息傳遞模式等要素進行選擇，在確保充分發(fā)揮監(jiān)控性能的基礎(chǔ)上，盡可能減少監(jiān)控點設(shè)置數(shù)量，進而減少相關(guān)設(shè)備的投入，降低建設(shè)成本。

（3）監(jiān)控車要進行特殊化處理，采取防護措施，滿足防潮、防水、防震、防塵的要求，保障在突發(fā)狀況下施工現(xiàn)場和管控中心正常的通信需求。

參考文獻

[1]張永忠. 淺談信息技術(shù)在高速公路安全管理中的應(yīng)用[J]. 中國交通信息化， 2019（7）： 36-38.

[2]薛理鴻. 監(jiān)控量測技術(shù)在可門疏港公路隧道中的應(yīng)用[J]. 福建交通科技， 2015（2）： 42-45.

[3]袁革忠. 信息技術(shù)在建設(shè)安全監(jiān)督管理中的應(yīng)用[J]. 建筑安全， 2012（10）： 24-26.

[4]梅發(fā)松. 試論信息技術(shù)在施工現(xiàn)場安全管理方面的應(yīng)用前景[J]. 建筑安全， 2014（12）： 44-46.

[5]劉全， 蘇振民， 朱素業(yè). 建筑施工項目安全監(jiān)控信息協(xié)同系統(tǒng)構(gòu)建[J]. 土木工程與管理學報， 2016（5）： 115-121.

[6]盧彥. 工程項目安全管理體系失效改進措施與安全監(jiān)控信息協(xié)同系統(tǒng)構(gòu)建[J]. 建筑技術(shù)開發(fā)， 2020（2）： 108-110.

[7]侯杰， 蘇振民， 金少軍. 建筑施工項目質(zhì)量管理信息協(xié)同系統(tǒng)構(gòu)建[J]. 土木工程與管理學報， 2017（4）： 148-153.

[8]謝逸， 張競文， 李韜， 等. 基于視頻監(jiān)控的地鐵施工不安全行為檢測預警[J]. 華中科技大學學報（自然科學版）， 2019（10）： 46-51.

[9]浮欣， 盧玉華， 邵子健. 公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)信息安全模擬實驗平臺技術(shù)研究[C]//. 第31次全國計算機安全學術(shù)交流會論文集， 2016： 64-67.

[10]王敏， 李月華.? 信息安全監(jiān)控預警平臺在電力企業(yè)中的應(yīng)用[C]//. 2018第七屆全國安全等級保護技術(shù)大會論文集， 2018： 281-285.