信息化監控技術在隧道施工安全管理中的運用

劉赟

【摘 要】隨著科學技術的快速發展，信息技術開始應用于隧道施工安全管理，為隧道施工安全管理提供快捷的條件，提高安全管理效率。隧道工程是公路工程的重要環節，施工操作環境特殊，安全管理難度較大，管理工作非常重要。信息技術能夠加強隧道工程的監控力度，提高隧道工程的安全系數，進一步保障施工安全。文章分析了信息化監控技術在隧道施工管理方面的重要性，探索了信息化監控技術的具體應用策略，并對信息化監控技術的使用提出合理化建議。

【關鍵詞】信息化監控;隧道施工;技術;安全管理

【中圖分類號】U456.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）12-0058-03

隨著我國交通建設事業的快速發展，公路工程逐漸由平原區域轉移到山嶺區域，地質環境更復雜，交通工程需要充分利用地下空間，因此隧道工程逐漸增多，并且隧道的數量、難度、質量要求也越來越高。隧道工程中的隱蔽性工程較多，監管困難，施工條件復雜多變，必須采用科學有效的監控方法來確保隧道安全施工。信息化監控技術能夠對隧道工程進行智能化監控，實時掌控工程狀況，并進行遠程控制，有效提高監督管理效率，推動隧道工程的發展。

1 信息化監控技術在隧道施工安全管理方面的重要性

隨著我國公路工程的不斷發展，各種施工安全問題逐漸增多，其中隧道工程的安全管理問題尤為突出。隧道工程具有較大的危險性，施工環境特殊、難度較大、程序復雜，涉及的危險元素多樣[1]。綜合我國當前出現的隧道工程安全問題，可以發現隧道工程的危險具有較強的突發性特點，安全管理壓力較大。在隧道施工現場環境方面，施工空間較小、作業難度大、空氣污染比較嚴重，隧道內部光線較弱，通常伴有強烈的噪音，這些都會帶來嚴重的安全隱患，不利于安全管理。由于隧道本身隱蔽性較強，所以材料運輸、裝卸、安裝等都不便，工作人員體力勞動繁重，容易疲憊，工作壓力較大，進一步增加了安全隱患。此外，隧道施工過程中需要用到大量機器設備，這些設備都需要用到電力資源，一旦發生短路等故障，就容易引起嚴重的施工安全問題，導致施工故障。信息化監控技術可以應用于隧道施工安全管理，對施工中的安全隱患做到早發現、早阻絕，有效提高隧道施工的安全性。信息化監控設備能夠提供遠程控制，通過使用攝像機等監控輔助設備，管理人員可以通過實時視頻了解隧道施工中的各個環節，對不同的施工場景進行集中觀測，不斷提高安全管理質量。在信息化監控系統中，視頻攝像機可以在隧道里安裝和固定，這樣管理人員就可以獲取隧道內的視頻，24小時監控車輛、設備及工作人員，充分了解設備和工作人員的工作進度、工作軌跡，進行協調管理，合理控制。

2 信息化監控系統的總體設計

2.1 信息化監控系統的組成

視頻監控系統是信息化監控的關鍵，該系統可以分為前端子系統、信號傳輸子系統、后端監控子系統3個部分。前端系統的主要工作是搜集圖像和報警信號，并將這些圖像和信號進行傳輸。信號傳輸子系統需要運用無線數據網橋，將搜集到的信號進行無線發射和接收，再把信號匯集到監控網絡中，將所有模擬信號傳輸到監控中心。監控中心需要采用多級架構，對所有圖像和信號進行集中管理，并對整個監控系統實施統一指揮，這就是整個監控管理體系的構成內容。信息化視頻監控系統要利用現代圖像處理技術、計算機技術、網絡信號傳輸技術，對不同場景進行實時監控，進而對信號和數據進行存儲、分析。視頻監控系統能夠對隧道施工現場進行實時監測，不需要人工管理就可以進行圖像采集和監控，進而運用無線網絡開展數據傳輸[2]。無線傳輸子系統是在局域網的基礎上建立起來的，信息傳輸速度較快，能夠對整個監控系統提供信號傳輸支持。后端監控系統需要利用一臺電腦作為服務器，對前端系統采集的圖像和數據進行綜合處理，利用多臺計算機構建監控主機，實現多屏幕顯示，通過視頻解碼器完成模擬視頻和音頻的展現。

2.2 信息化監控系統的設計原則

2.2.1 規范化原則

信息化監控系統的設計必須遵循規范化原則。針對隧道工程，信息化監控系統的功能就是通過無線傳輸網絡，達到視頻和圖像的共享，其中包含數據和圖像的傳輸過程，需要做到標準化和規范化。所有設備都要符合網絡傳輸協議，保證設備遵循相關要求，這是設計信息化監控系統的前提。此外，整個信息化監控系統還需要網管平臺及其他軟件的支持，這些平臺和軟件都要遵循標準化原則，以保證監控系統的開放性，使用戶在操作系統上進行開發和利用，從而推動監控系統的長遠發展。

2.2.2 安全可靠原則

信息化監控系統需要采用先進的網絡拓撲結構，運用領先的網絡處理技術，對監控視頻進行壓縮，使之成為一套完整的數字化管理系統，實現直觀監控、實時監控。信息化監控系統運行過程中不需要管理人員干預，系統能夠實現自動抓拍，因此系統的安全性和可靠性尤為重要。針對隧道工程，信息化監控系統在設計和使用的過程中都需要遵循安全可靠原則，無論是設備的選取，還是相關網絡協議的使用，都需要高度關注系統本身的安全性，降低外在環境對系統的影響，最大限度地減少系統故障[3]。

2.2.3 靈活使用原則

信息化監控系統的使用需要遵循靈活性原則，系統的設計和管理人員要對其進行保護和開發，隨著監控系統使用人員的不斷增加，整個系統必須保持可擴充性。系統設計人員應該在網絡設備中增加接口預留，為后期設備的擴充提供基礎，促進信息化監控系統的長遠發展，提高系統的使用效率。

2.3 信息化監控系統的主要功能

信息化監控系統能夠與其他不同類型的網絡設備實現連接，將監控視頻、音頻、報警、控制等充分結合起來，實現系統功能最大化，讓安全管理人員充分了解隧道工程的施工現狀，掌握施工過程中存在的安全隱患，合理分配施工人員，加強隧道工程的施工質量。信息化監控系統主要采用總分結構，能夠運用標準的數據傳輸協議，具有較強的開放性和兼容性，能夠有效利用網絡帶寬資源。監控系統能夠實時監測任一路的監控畫面，還可以對鏡頭進行控制，對施工現場的整體情況進行監聽。在監測范圍上，信息化監控系統不留死角，能夠監控整個區域，鏡頭能夠橫向360°旋轉，縱向90°轉換，可以進行聚焦和變焦，兼顧不同角度的畫面。在監控資料的傳輸方面，信息化監控系統能夠對多路圖像進行錄制，擁有不同的錄像模塊，能夠轉移圖像資料，實現網絡傳送，并且具有打印功能，安全管理人員可以設計錄像的啟動和停止時間，使用方便靈活。在資源共享方面，信息化監控系統具有較強的共享功能，在整個局域網內，管理人員可以將所有授權的計算機進行設置，這樣監控系統收集的資料就能夠達到區域共享。此外，信息化監控系統使安全管理人員不必到達設備現場就可以進行遠程維護，這也是信息化監控系統的突出優點。

3 信息化監控技術在隧道施工安全管理上的應用

隧道施工中的無線監控系統能夠實時監控隧道在地面上的施工狀態，對隧道工程的施工工藝、安全隱患、施工質量等進行綜合分析和處理，對重大的危險項目進行評估，進一步提高工程安全性。例如，在一些高瓦斯隧道工程中，信息化監控系統就能夠及時捕捉險情，啟動應急預案，管理人員可以根據信息化監控系統獲得完整的事故資料，將事故發生的過程及時存儲下來，方便后期開展調查[4]。

3.1 監控施工人員位置

信息化監控技術在隧道施工安全管理方面具有重要作用。在人員管理方面，信息化監控技術能夠準確定位施工人員，并通過互聯網技術對施工人員進行實時監控，方便管理者對施工人員進行調動，做到規避風險，提高施工過程的安全性。此外，工作人員的定位監控還能夠做到專人專責，一旦施工現場發生問題，管理人員就能通過互聯網視頻快速尋找負責的工作人員，盡快處理施工問題，提高問題的處理效率。在信息化監控的基礎上，施工人員將會更加小心謹慎，按照施工程序和施工管理要求開展工作，從源頭上降低施工風險，增強隧道施工的安全性，降低安全事故對工作人員的傷害。

3.2 實施監控量測

在隧道工程的具體施工過程中，信息化監控技術能夠保障隧道施工的安全管理，使工程目標能夠達成。信息化監控技術能夠對隧道內部的施工環境和工程進行觀測，管理人員能夠結合視頻內容分析隧道施工工程，科學運用監控量測技術，認真考察施工地點的地質環境，對施工進度進行實時量測。在監控量測技術的使用過程中，管理人員需要及時反饋問題，一旦發現安全隱患，就要向上級報告，從而整改施工計劃，重新設計施工任務，降低安全事故的發生概率，提高隧道工程的安全性。監控量測制度能夠進一步提高安全管理的工作效率，提高安全管理質量，讓管理者在最短的時間內發現工程施工問題，做到及時阻絕。

3.3 監控空氣質量

信息化監控系統能夠對施工場地的空氣質量進行監測，及時發現施工場地內的環境問題，降低施工安全風險。在隧道工程的施工過程中，場地內的空氣環境通常會受到較大的污染，粉塵和有害氣體充斥著隧道施工環境，這會嚴重影響施工人員的身心健康，不利于現場環境觀測，嚴重的還會損壞機器，引發安全事故。在這種環境下，隧道工程的安全管理人員要充分利用信息化監控系統對施工現場的空氣質量進行實時監測，保證施工環境符合相關標準，進一步提高隧道施工的安全性[4]。

4 促進信息化監控技術在隧道施工管理中的應用策略

4.1 完善信息化監控的相關管理制度

當前信息化監控技術已經在隧道施工管理中有了較多應用案例，但是相關的配套制度還沒有完善，部分施工企業的領導還沒有高度重視信息化監控技術，對該技術重要性認識不清，這會對信息化監控技術的發展造成阻礙。為此，有關部門應該加強對信息化監控技術的重視力度，認識到該技術在隧道工程當中的突出作用，并對該技術進行推廣，制定相應的管理制度，充分利用信息化監控系統。信息化監控系統的應用必須與隧道工程緊密結合起來，針對不同區域、不同類型、不同危險程度的隧道工程，施工企業要設計相應的信息化監控系統，充分利用計算機和網絡技術有效避免施工問題，降低施工過程中的安全隱患，做到規范使用。

4.2 提高信息化監控的硬件設施水平

為進一步發揮信息化監控系統的作用，提高隧道工程的施工安全性，施工企業應該重視監控系統的硬件設施，及時更換老舊的監控設備，保證監控系統的設備數量和質量，做到科學安裝、規范使用。當前很多企業雖然采用了信息化監控技術，但整個監控系統中所運用的監控設施都十分老舊，包括信號傳輸設備、視頻采集設備等，這些都是監控系統的核心環節，如果這些設備存在質量問題，就會導致監控效果不良，難以發揮實際效用。

4.3 提高工作人員運用信息化監控技術的能力

信息化監控系統能夠對隧道工程的現場施工環境進行全面監測和監控，其根本的操作環節需要工作人員完成，施工單位需要強化工作人員對信息化監控技術的應用和把握能力，這樣才能真正發揮信息化監控技術的作用。當前，一部分安全管理人員缺乏信息素養，對信息化監控設備的操作水平不達標，難以滿足安全管理需求，不利于監控系統功能的發揮。針對這種情況，有關企業可以采取培訓的方法，提高隧道工程安全管理人員的信息技術水平，使其了解信息化監控系統的運行原理、操作方法及觀測方法，充分發揮信息化監控技術的價值，提高隧道工程的安全管理水平。

5 結語

隨著我國公路工程的不斷發展，隧道成為常見的道路工程，這種工程通常建立在比較復雜的地質環境當中，工程的隱蔽性較強，施工工藝復雜，安全問題和質量問題難以得到保障，發生事故的概率較高。信息化監控系統是一種遠程監控，能夠充分利用網絡技術，實現信號傳輸和轉換，增強安全管理人員對隧道內部施工情況的了解，從而有效提高隧道工程的安全程度。信息化監控系統可以分為前端、傳輸及監控3個部分，分別負責數據的采集、傳輸及信息綜合處理。安全管理人員需要對信息化監控系統的應用方法進行學習，對施工現場進行監控，提高隧道工程的安全管理水平。

參 考 文 獻

[1]伍福延.信息化監控技術在連拱隧道施工中的應用研究[J].西部交通科技，2019（2）：77-79，142.

[2]羅濤.芻議信息化監控技術在隧道施工安全管理中的運用[J].電子技術與軟件工程，2019（1）：257.

[3]趙亮.隧道施工安全信息化監控技術[J].黑龍江交通科技，2016，39（9）：143-144.

[4]彭美坤.信息化監控技術在隧道施工安全管理中的運用[J].四川水泥，2015（3）：268.