智能信息化技術在爆破施工安全管理中的應用研究

陳仕聰，袁成棟，莫國兵，蘇安利

（廣西工程技術研究院有限公司，廣西 南寧 530200）

0 引言

信息化技術的高度發(fā)展，在一定程度上改變了我國經(jīng)濟社會的發(fā)展模式，給許多行業(yè)帶來了新一輪發(fā)展契機，特別是在黨和政府高度重視數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展、著力建設數(shù)字中國的背景下，各類數(shù)字化技術和智能化技術開始在越來越廣泛的領域發(fā)揮積極作用。與此同時，工程爆破施工管理難度較大，稍有不慎就會導致施工現(xiàn)場發(fā)生安全事故。目前，智能信息化技術在爆破施工安全管理中的應用效果還不盡如人意，在這種情況下對智能信息化技術在爆破施工安全管理中的具體應用進行研究，具有不可估量的現(xiàn)實價值。基于此，本文結合天峨（黔桂界）至北海高速公路項目（巴馬至平果段）一分部、天峨—北海公路巴馬至平果段（巴馬至羌圩）三分部爆破工程項目的實際施工情況，對目前爆破施工安全管理的不足之處進行研究，并在此基礎上探究智能信息化技術在爆破施工安全管理中的應用要點。

1 爆破施工安全管理現(xiàn)狀

爆破施工具有較大的危險性，其安全管理工作容易出現(xiàn)各種問題，這些問題不僅會嚴重影響企業(yè)的經(jīng)濟效益，也會對施工區(qū)域周邊居民的生命健康安全造成威脅[1]。現(xiàn)階段，針對爆破施工從業(yè)人員的監(jiān)督管理工作模式還不成熟，這導致安全事故發(fā)生概率居高不下。與此同時，我國目前的一些爆破施工企業(yè)信息化監(jiān)管平臺缺失，因此不能對整個爆破施工過程進行及時且有效的監(jiān)督和管理，相關管理部門也無法及時了解爆破施工企業(yè)的實際施工情況，對其開展相關的管理工作難度較大。對于爆破施工安全管理工作中存在的問題，爆破施工企業(yè)除了要與管理部門加強溝通交流，還要采取科學合理的措施解決這些問題，進而提高爆破施工的質(zhì)量和安全管理水平。

2 智能信息化與爆破施工安全管理概述

信息化技術的高速發(fā)展，改變了人與信息的交互方式，讓原本只能依靠人工處理的數(shù)據(jù)或監(jiān)管工作實現(xiàn)了智能化轉(zhuǎn)型，我國的許多行業(yè)也抓住此契機實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。爆破施工是公路工程施工中的重要工序，目前很多施工單位仍然沿用傳統(tǒng)的爆破施工安全管理手段，安排工作人員到爆破現(xiàn)場進行監(jiān)督和管理，雖然能起到一定的安全保障作用，但是其安全管理效果會受到作業(yè)現(xiàn)場人員覆蓋率、現(xiàn)場復雜情況等因素的影響，無法真正實現(xiàn)對爆破施工安全實時且全過程監(jiān)管的目標，特別是在安全管理人員無法全覆蓋的施工區(qū)域，可能存在一些安全管理盲區(qū)。從爆破施工的信息化、線上防控監(jiān)管方面來看，我國目前的研究成果有限，同時監(jiān)管單位也未能建成統(tǒng)一的信息化系統(tǒng)。目前，我國爆破施工安全管理手段主要有以下幾類：①對爆破現(xiàn)場、民爆倉庫一般采用抽查的方式安排工作人員到現(xiàn)場進行監(jiān)管，但安全監(jiān)管效率低，監(jiān)管人員經(jīng)常無法及時有效地發(fā)現(xiàn)違章操作的問題。②監(jiān)管平臺的功能模塊不夠健全，爆破行業(yè)的監(jiān)管平臺對施工企業(yè)爆破施工的監(jiān)管能力有待提高，達不到較好的監(jiān)管效果。③工程爆破施工過程中，涉及申請使用民爆物品的所有材料都是紙質(zhì)形式，由于紙質(zhì)材料容易丟失和破損，因此給施工人員后續(xù)查詢施工數(shù)據(jù)信息等帶來不便，也不符合爆破施工安全管理的要求。④爆破現(xiàn)場作業(yè)區(qū)域的安全警戒工作通常由爆破作業(yè)人員負責，通過手持喊話器巡查清場，然而在一些比較隱蔽的區(qū)域，爆破作業(yè)人員很難確認是否有人仍然在場，想要保證爆破前的清場效果，施工單位需要投入較多的警戒人員，這在一定程度上增加了企業(yè)的人工成本。不難看出，目前施工企業(yè)普遍執(zhí)行的爆破施工安全管理模式還存在一些問題，這些問題嚴重影響了爆破施工安全管理的水平。基于此，許多企業(yè)對以上問題進行了深入研究，并提出利用智能信息化技術優(yōu)化爆破施工安全管理的思路。例如，利用無人機搭載熱成像鏡頭技術對爆破現(xiàn)場進行巡查，能高效地確定爆破區(qū)域是否還有未離場的人員；還可以開展民爆倉庫監(jiān)控智能化建設，保障爆破施工的整體安全性[2]。

將先進的智能信息化技術運用于爆破施工安全管理過程是一項創(chuàng)新性舉措，能夠提高爆破施工過程的安全性，避免重大安全事故的發(fā)生，還能降低爆破施工企業(yè)的成本[3]。因此，爆破施工單位應當高度重視對先進的智能信息化技術進行深入研究和分析，采取有效的措施不斷提升各項工作的信息化水平，為爆破施工適應新時期發(fā)展需求奠定堅實的基礎。與此同時，有關部門也應當加大對爆破施工單位的扶持力度，讓智能信息化技術擁有更廣闊的應用空間，為促進爆破施工行業(yè)的進一步發(fā)展貢獻重要力量。

3 智能信息化在爆破施工安全管理中的應用

3.1 無人機技術在爆破施工安全管理中的應用

目前，已經(jīng)有部分企業(yè)開始探索將無人機技術應用于爆破安全管理中，并取得了一定的階段性成果，比如在天峨（黔桂界）至北海高速公路項目（巴馬至平果段）一分部、天峨—北海公路巴馬至平果段（巴馬至羌圩）三分部爆破工程項目中，無人機技術就發(fā)揮了重要作用。無人機是近年來新興的智能化設備之一，它具有攜帶拍攝設備進行航空拍攝和搭載智能產(chǎn)品等先進功能，利用無人機在正式起爆前對爆破區(qū)域輔助清場是保證爆破施工安全管理效果的重要手段。為了保證爆破施工的安全性，需要在爆破連線等工作結束后，對爆破施工區(qū)域進行清場，確保警戒范圍內(nèi)沒有人員、車輛，利用無人機技術與人工配合的方式進行現(xiàn)場巡查，能夠確保清場操作萬無一失，工程師可在場外確定警戒點及爆破范圍內(nèi)的清場情況，確認無誤以后才能進入下一步操作。具體來說，準備爆破施工的區(qū)域為禁止通行區(qū)域，在爆破之前需要進行清場，但是在傳統(tǒng)的爆破安全管理模式下，工作人員只能通過人工檢查等方式清點人員，可能存在疏漏而導致人員清場不全面的安全威脅，而利用無人機技術能有效規(guī)避這一問題。爆破作業(yè)中，首先要求現(xiàn)場作業(yè)人員按照有關規(guī)定到各警戒點進行警戒，然后利用無人機對場內(nèi)的實時情況進行巡航拍攝，將航行高度控制在200 m左右即可保證拍攝的清晰度，此時工程師可以在監(jiān)視平臺顯示器上看到現(xiàn)場人員的分布情況，如遇到傍晚天色較暗及樹林草坪較高情況，可應用熱成像鏡頭進行巡查，當發(fā)現(xiàn)沒有按照要求離場的人員時，第一時間通過對講系統(tǒng)派人到該位置要求其離開爆破區(qū)域，避免安全事故的發(fā)生[4]。

3.2 智能安全帽在爆破施工安全管理中的應用

智能安全帽具有多樣化功能（見表1），將其應用到爆破施工安全管理工作中，是保障安全管理質(zhì)量、發(fā)揮智能信息化技術優(yōu)越性的必然選擇。在天峨（黔桂界）至北海高速公路項目（巴馬至平果段）一分部、天峨—北海公路巴馬至平果段（巴馬至羌圩）三分部爆破工程項目中使用的智能化平臺能夠結合爆破施工現(xiàn)場不同工作人員的工作崗位情況，為每一頂智能安全帽賦予唯一的專屬編號（ID），實現(xiàn)智能安全帽與爆破作業(yè)人員的一對一綁定，以便于實現(xiàn)高效的信息采集和行為監(jiān)控等，安全管理人員可借此設備實現(xiàn)對爆破作業(yè)全過程的監(jiān)管。第一，借助智能安全帽實現(xiàn)人員狀態(tài)監(jiān)控預警。安全管理人員可以借助智能化監(jiān)控平臺對爆破現(xiàn)場的作業(yè)人員進行安全監(jiān)管，確認其是否按照要求佩戴安全帽、是否在規(guī)定區(qū)域內(nèi)施工等。如果發(fā)現(xiàn)了脫帽、佩戴不正確、設備電量過低等問題，智能安全帽將會第一時間發(fā)出報警并在智能化平臺上呈現(xiàn)紅色標識，安全管理人員可第一時間發(fā)現(xiàn)異常情況，并通過對講系統(tǒng)，要求現(xiàn)場安全人員及時處理和糾正，真正實現(xiàn)了“線上+線下”相結合的安全管理目標，通過平臺監(jiān)控、監(jiān)控管理員、現(xiàn)場施工人員的互相配合，將可能存在的爆破施工安全風險扼殺在搖籃里。第二，借助智能安全帽進行信息整理分析，也是保證現(xiàn)場安全管理效果的重要方式。智能安全帽及其監(jiān)控平臺能夠?qū)γ恳粋€安全帽終端反饋的定位信息進行統(tǒng)計，這能夠協(xié)助監(jiān)管人員更好地記錄現(xiàn)場監(jiān)管人員的活動軌跡，在進行爆破現(xiàn)場管理的過程中，后臺人員就可以借此確定工作人員是否遵守現(xiàn)場安全要求，這有助于提升現(xiàn)場安全管理水平。此外，智能安全帽具有現(xiàn)場作業(yè)錄像功能，能夠?qū)ΜF(xiàn)場作業(yè)人員的操作及對話等進行記錄，在進行日常安全管理的過程中，監(jiān)管人員可以對其實時操作進行監(jiān)督，解決了爆破施工無法完全旁站管理的問題。當發(fā)生安全事故時，通過后臺回放智能安全帽的作業(yè)錄像，可以快速明確責任人并理順事故成因，這對于加強爆破安全管理具有積極意義。在實際應用中，智能安全帽有效地提升了后臺人員了解和監(jiān)管及指導現(xiàn)場人員的工作效率。第三，智能安全帽輔助管理決策能保證爆破施工安全管理效果。在生成爆破施工安全事件統(tǒng)計表的基礎上，爆破施工安全管理人員可以對不同工作人員的勞動效率和違章次數(shù)進行比對，在爆破結束后對視頻信息進行回放，總結經(jīng)驗教訓，為下次爆破施工安全管理打下基礎。同時，可以對本次爆破施工安全管理當中發(fā)現(xiàn)的慣性違章次數(shù)和違章事件進行統(tǒng)計，對發(fā)生概率比較高、可能導致安全事故的行為進行總結，并將這些違章事件納入培訓計劃當中，在后續(xù)的爆破安全培訓活動中對此類問題進行著重闡述，要求工作人員不再出現(xiàn)類似問題，避免再次發(fā)生同類型安全事故[5]。

表1 智能安全帽功能

3.3 民爆物品使用申請系統(tǒng)的應用

民用爆炸物品管理信息系統(tǒng)是以民用爆炸物品為管理對象，對爆炸物品的使用全流程跟蹤，同時利用相關技術對使用爆炸物品單位進行有效管理，通過該系統(tǒng)的運用，能夠?qū)崿F(xiàn)對爆炸物品的嚴格控制，杜絕民用爆炸物品流向不清的問題[6]。天峨（黔桂界）至北海高速公路項目（巴馬至平果段）一分部、天峨—北海公路巴馬至平果段（巴馬至羌圩）三分部爆破工程項目中，通過有效應用民用爆炸物品管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了對爆炸物品應用情況的線上審批等，保證了爆破施工的效率和安全性。該系統(tǒng)還能對爆炸物品的使用情況進行追蹤，實現(xiàn)重要數(shù)據(jù)的匯總，為工作人員提供重要的結算依據(jù)。與此同時，使用民用爆炸物品管理信息系統(tǒng)在一定程度上能夠彌補傳統(tǒng)爆炸物品管理模式的不足，避免丟失施工檔案，可以進一步提高爆炸物品管理水平。此外，民用爆炸物品管理信息系統(tǒng)具有出庫功能，能夠?qū)Ρㄎ锲返霓D(zhuǎn)移和存儲進行記錄，能夠讓爆炸物品的使用單位實時了解爆炸物品的存放情況，以便根據(jù)相應情況做出具體的工作部署[7]。民用爆炸物品管理信息系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)上報功能，管理人員可以將手機中的數(shù)據(jù)上傳入庫，對施工數(shù)據(jù)及相關信息進行整理和分析。該系統(tǒng)的優(yōu)勢在于能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的無線應用平臺傳送，最大限度地避免傳統(tǒng)信息傳輸模式的不足之處。當數(shù)據(jù)上傳至管理部門之后，相關人員在手機上確認數(shù)據(jù)是否被接收，同時能夠在一定程度上避免重要數(shù)據(jù)和信息的泄露。

4 結語

公路工程是十分重要的社會基礎設施之一，在促進地區(qū)經(jīng)濟文化交流方面扮演著重要角色，而爆破施工在公路工程施工中十分常見，保證爆破施工的質(zhì)量與安全性，就顯得尤為重要。但是從實際施工情況來看，我國的爆破施工安全管理手段比較傳統(tǒng)，因此盡快通過無人機、智能安全帽、監(jiān)管平臺等智能信息化手段提升爆破施工安全管理水平，是未來爆破施工行業(yè)發(fā)展的重中之重。