科技興安理念在基建工程安全管理中的實踐

■ 國網北京順義供電公司 項曉強 馮海全 王 鵬 潘新征 陳宏達 朱 磊 梁繼超 李 輝

近幾年，基建行業在經濟發展、技術進步的驅動下取得了顯著的成績，然而與之相對應的是頻頻發生的安全事故，暴露了基建工程在安全管理方面的短板[1,2]。安全管理是貫穿于工程整個施工程序的關鍵模塊，而削減安全事故發生數量的核心在于加強施工現場管理[3-5]。怎樣有效利用科技手段，變革以往施工現場的安全管理模式，切實降低建筑施工安全事故發生率[6-9]，是工程安全管理者面臨的主要任務之一。

國網北京順義供電公司貫徹落實科技興安理念，對智能化產品進行積極探索及使用，通過構建智能化安全管控工地，壓降現場施工風險，并對智能化產品在使用過程中的問題進行分析及探索，以提升現場的安全管理水平及管理效益。本文結合某110 kV輸變電工程的工程建設情況，探析科技興安理念在基建工程安全管理實踐。

安全管控機制

基建現場安全管控平臺通常以移動端操作為主，電腦網頁端管理為輔的形式。然而由于基建作業現場往往環境惡劣，作業工人素質整體偏低，移動作業端往往無法有效應用或達到理想目標，更多使用方式為項目部管理人員、作業層班組核心人員如班長或監護人代替使用，從而導致一定程度無法反映一線工人的真實作業情況。

通過深入結合現場實際施工條件以及滿足上級公司的管理需求，順義公司在某110 kV輸變電工程隧道工程中，利用移動智能終端、有線傳輸、無線互聯網及云計算等技術構建基于智能終端設備搭設的“主動+被動”方式基建安全管控系統。

管控系統平臺構建了一套從現場實際到人員管理的綜合安全管控系統，基于人臉識別、數據分析、人像感知、氣體檢測等關鍵技術，構建施工現場安全風險問題的全過程管控。安全管控主要流程為從作業人員進入施工現場，主動判定人員是否符合進場條件，同時在作業過程中持續對作業面進行視頻及有害氣體監控、檢測及分析，采集的圖像、視頻、數據通過有線傳輸至豎井口顯示屏并無線互聯網絡傳至管理人員手機，實現風險作業的主動報警及全過程管控功能。

智能化應用

隨著“大云物移智鏈”技術的不斷發展及完善，該技術對電力基建工程正產生著深刻影響。通過運用感知層應用等信息化手段，將更多的傳感技術、虛擬現實及人工智能等高科技技術植入到現場人員管控、計劃管控、風險管控等各類管理流程中，實現工程管理相關人員與工程施工現場的整合，打造“智慧工地”，逐步實現綠色建造和生態建造，主要包括但不限于以下智能系統。

人臉識別系統

人員管控是基建工程現場安全管理的關鍵，通過工程現場部署具備人臉信息識別功能閘機，在出入口加裝無感刷臉的措施實現現場人員進出場控制。動態人臉識別終端以高性能、高可靠性、高穩定性的嵌入式系統為平臺，以深度學習算法為核心，實現人臉檢測、毫秒級人臉識別及人臉比對應用。通過入場前作業人員清單及相關信息錄入，選取具有超大容量人臉庫，超高的人臉識別準確率等特點的產品，提高管控質量[10]。

實名制管理模塊是人臉識別系統的核心，其通過對施工現場進出的工作人員人臉實時采集信息與數據庫信息的比對，識別該人員是否具備進場施工作業資格，當出現異常情況時，發出預警信息。通過該系統可以實時掌握施工現場人員狀態，強化了對現場人員的管理，提高了人員統籌調度效率，有助于補充完善施工人員考勤制度，實現用工規范化、高效化。

視頻監控系統

現場作業管控是安全管理的核心，通過工程現場部署固定及移動式攝像頭，跟隨作業面移動，對所有作業點進行全面監控[11]。

由于基建工作現場尤其是線路工程或隧道工程的實施工程中，存在作業面點多、范圍廣等特點，增加了現場管控的難度，安全風險大。為確保作業人員人身安全及對現場風險管控的掌握，在施工現場作業面引入多點視頻監控系統，依托智能化手段，多維度立體保障現場安全。形成每日視頻全覆蓋巡視及現場抽查模式，全面實現對現場作業、車輛、人員的全過程動態管控。

該系統通過不間斷地對現場的作業任務進行監控，提升了工人的作業安全意識，從而提升現場安全管理水平，同時減少了人力的現場監督和檢查，提升了巡檢效率。

有限空間有害氣體檢測系統

有限空間是隧道工程尤其是暗挖隧道的特殊風險工況之一，也是極具危險性作業場景，通過工程現場部署氣體檢測系統，跟隨作業面進行移動，對作業點進行不間斷氣體檢測[12]，可有效壓降有限空間作業風險。

該產品核心為氣體監控云平臺，通過分級管理功能為多用戶使用移動終端端提供了有力保障，實現了多地、多人、多部門使用和管理。監控終端的運行狀態、報警事件、歷史數據、危險源監控點的大體情況，可通過無線傳輸至使用單位和主管部門的移動終端，通過隨時掌握現場信息，方便在終端設備發生報警時，第一時間通知各個管理人員，能夠及時地通知負責人快速處理，最大程度、最快速度地解決發出的報警問題，避免安全事故的發生。

氣體探測器具備現場濃度顯示、工作狀態指示等功能，監測點氣體濃度超過預置報警值時，儀器通過檢測儀本體及豎井口設置的報警儀發出聲光報警信號，提醒現場工作人員防范及做好應對措施。數據傳輸不需要傳統的氣體報警主機來接收報警信息，通過采用NB-IoT技術，上傳到云端服務器，各級管控人員可通過PC端控制頁面，不限地域實時了解各個點位的情況，同時具有短信通知功能，手機接聽報警信息的功能，有效解決了傳統氣體報警器的地域局限性和信息時效性。

環境污染監控管理系統

在項目實施建設中，由于電力基建工程往往涉及土建作業，大型機械設備的運轉往往會制造一定的噪聲及揚塵等污染，在缺少管控的情況下可能會出現擾民及環境污染等情況。引入環境監測管理機制，能有效地對基建現場起監督及糾正作用[13]。

一方面在現場設置智能監控管理裝置，如噪聲及揚塵監測系統，當現場環境超過設定閾值時發出環境污染報警信號，同時可引入噴淋、濕度控制等等系統，對環境進行不間斷檢測并正反饋于控制系統，以確保施工環境清潔。另一方面，通過環境智能監控系統，有效提升現場人員的環保意識，在監管下通過在土倉及攪拌區附近安裝噴淋裝置以定時噴水降塵，在大門口處設置洗車池以出場前清理輪胎等主動措施，提升現場文明施工水平。

智能應用存在的問題

產品的穩定性和耐用度有待提升

基建工程建筑工地所處的環境往往比較復雜，尤其在暗挖隧道工程中，環境較為惡劣，灰塵、濕度、溫度等因素導致產品的耐用度不高。一旦出現傳感器受損或過濾器受污染，產品運維費用高，不易實現，同時可能導致靈敏度降低，失去監測功能。另一方面，當前的網絡傳輸方式難以在隧道工程中實現全覆蓋，科技興安系列產品的使用效果和數據傳輸受到嚴重影響。因此，有必要對產品的耐用度以及網絡傳輸方式進一步探究。

信息化數據處理水平、智能化水平有待提高

科技興安系列產品通過收集數據以判斷現場的安全基本情況及風險，但目前對數據的處理、分析和運用程度還不高，同時收集上來的數據往往比較凌亂，且使用人員對工程數據的應用價值進一步挖掘也不夠深入，分析數據的軟件和能力不夠齊全、不夠智能。因此，還需要軟件開發公司及企業內部不同專業進一步協作，實現科技興安概念與大數據手段共同提升現場安全。

各參建單位對產品的實踐應用有待加強

目前大多數工程施工現場管理方式還是屬于粗放型管理，隨著工程數量的不斷增加、規模的不斷增大，施工現場的管理難度也在日益增加，需要工程管理者提前考慮，與施工方、產品開發者共同協作，制定相應的應用實施方案及規章制度，強化各產品的功能和智能化水平，在數據處理方面要更深更精，在產品使用方面要更易更淺，使科技產品的建設和應用得以擴大和提升。

總結與展望

總結

科技興安理念的落實，智慧工地的建立是一種全新的項目精益化管理模式。將傳統的施工與云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能、BIM等先進信息技術集合，借助信息技術手段改變施工管理模式，能進一步壓降現場風險、促進安全管理提升。

展望

安全的重點是本質安全，目前大量的科技興安應用特別是人工智能、機器人產業的出現，有利于構造一個基于信息技術的工程管理新模式，而智慧工地是該新模式的探索。智慧工地的構建具備規模大、內容多、技術含量高等特征，是一項“功在行業，利在當代”的重要工程，有利于推進國內建筑業 在信息化領域的深度改革。未來，各建設企業應不拘形式、大膽創新，不斷推廣智慧工地，為中國夢的實現添磚加瓦。