高速公路隧道機電工程施工安全信息化管理對策研究

韋怡竹

廣西智能交通科技有限公司 廣西 南寧 530022

1 高速公路及高速公路隧道機電工程的概述

1.1 高速公路概述

高速公路工程，是一條專為汽車提供高速行駛服務的道路。它與一般意義上的公路有著本質的區別，即具有高安全性、高速度和低排放等特點。高速公路的規定因國家、地區、歷史時期和科學研究領域的不同而呈現出多樣化的面貌。高速公路的誕生并不是出于經濟需要，而是由于戰爭要求，20世紀30年代因德國發動的第二次世界大戰，為了實施閃電戰術，修建了3900km的車道立體交叉高速公路，高速公路的誕生為德軍的戰爭帶來了巨大作用，而到20世紀80年代一些發達國家開始考慮建設和修建高速公路網絡，但當時我國多數人還處于有路大家跑、有水大家行船的傳統觀念，無法理解全封閉和全立體的高速公路理念。直到改革開放以后，隨著國民經濟的高速增長，人們對交通運輸需求日益增加，才逐漸認識到要想使公路成為真正意義上的運輸工具，必須在設計中充分考慮其交通特性。1970年，隨著我國社會的不斷進步和經濟的蓬勃發展，臺灣開始興建連接基隆和高雄南北的高速公路，為我國的交通建設注入了新的活力；1984年6月27日，沈陽至大連之間的高速公路在我國進行了修建工程；1988年10月31日起，滬嘉高速公路成為中國內地第一條投入使用的高速公路，到2005年包括中國在內的世界上有80余個國家和地區有高速公路，總里程23萬km，2018年12月28日起，中國高速公路總里程14萬km，居世界首位。

1.2 高速公路隧道機電工程的概述

高速公路隧道機電工程所涉及的系統包括監控、通風、照明、消防以及供配電等多個方面。其中監控系統是隧道機電建設中最重要也是投資最大的部分之一，其質量好壞直接影響整個項目能否順利實施和運營安全[1]。隧道監測系統涵蓋了緊急情況下的電話通訊、計算機監測、閉路電視監控、車輛偵測以及環境監測等多個方面。其中，視頻監控系統主要用于監視公路上行駛的車輛及行人狀況，并通過對圖像進行分析處理，判斷出交通事故及其原因。隧道通風系統指的是在行車道的正上方設置一臺噴射風機，以稀釋隧道內發生火災或其他異常情況時產生的有害物質，如煙霧、一氧化碳、異味等，從而提高隧道的通風效率；并利用該裝置將新鮮空氣引入到隧道中進行換氣處理，從而降低空氣溫度及有害氣體濃度。隧道照明系統是一種通過在隧道頂部設置隧道燈和亮度控制器等照明設備，以調節隧道內的亮度的裝置。這些機電設備都屬于隧道機電技術范疇。

2 高速公路隧道機電工程施工安全管理常見的問題

2.1 施工現場的視覺環境較差

在高速公路隧道機電工程施工中，要開鑿山地，其巖層、地形會給施工帶來一定難度，故此隧道的施工建設單位需要配備照明或可供儀器設備通電的配電系統，并借助臨時用點裝置施工。但由于隧道內光線較差、通風環境惡劣，開鑿時擊碎巖體帶來的灰塵會阻礙施工人員的視野和通行的工程車輛，加大了施工建設人員的施工風險程度。

2.2 隧道施工現場的立體交叉環境作業繁雜

高速公路工程的施工時間會更加緊迫，工程量大，工程施工涉及的企業和工種多，在隧道中可能出現土木工程、機電、交通安全等不同專業同時施工的情況，一旦信息交流不通暢，很容易產生管理混亂，甚至導致安全事故的發生，隧道施工現場繁雜的立體交叉環境作業給施工帶來了一定難度。

2.3 整體施工人員的素養不高，施工人員以臨時工為主

我國高速公路隧道機電工程的施工工地上，通常1/2以上的建筑工人為臨時農民工，他們大多來自于附近村莊，未受過系統培訓，安全意識不強，自我防護能力更是薄弱，導致整體施工人員的素養不高。一旦存在安全隱患無法被及時發現和有效避免，會在一定程度上增加安全事故的發生概率。

2.4 缺乏完善的管理、施工、考核制度

我國高速公路隧道機電施工的相關管理人員并未根據施工期的實際安全管理情況，建立隧道機電工程的相關管理體系，也未完善相應的培訓與考核體系，對怠工或安全意識不強的施工人員及管理人員沒有一套相對完善且明確的獎懲制度。

3 提升高速公路隧道機電工程施工安全信息化管理措施

3.1 建立信息化管理平臺

為了提升高速公路隧道機電工程施工安全，建立一個信息化管理平臺是至關重要的。這個集中管理平臺可以有效地存儲、處理和分析施工安全信息，以便及時掌握施工現場的各項數據指標，并采取相應的措施來保障施工安全[2]。首先，在信息化管理平臺中可以建立實時監控系統。通過安裝監控設備，如視頻監控、氣體濃度監測、火災報警等，能夠全天候地實時監測施工現場的安全情況。監控數據可以通過網絡傳輸到平臺，分析人員可以對數據進行加工處理，及時發現異常情況，并及時預警和報警。其次，數據分析系統在信息化管理平臺中也是非常重要的。通過對施工現場的安全數據進行分析和挖掘，可以發現潛在的安全隱患和風險。分析人員可以利用先進的數據分析技術，結合實時監控數據和歷史數據，制定有效的安全措施，提前防范事故的發生。此外，信息化管理平臺還可以設置安全評估系統。安全評估系統通過對施工現場的安全情況進行評估和分析，得出有關施工安全的綜合評價結果。這些評估結果可以幫助管理者了解施工安全的整體狀況，并根據評估結果指導和改進施工安全措施。最后，這個信息化管理平臺需要提供便捷的數據存儲和所有權，確保各崗位人員可以及時獲取和共享施工安全信息，以便他們在實際工作中能夠有效地采取安全措施。

3.2 實施監控系統

為了提升隧道施工現場的安全管理，實施監控系統是必不可少的。通過在施工現場安裝監控設備，如視頻監控、氣體濃度監測和火災報警等，可以實時監測施工現場的安全情況，并快速應對潛在的安全風險。首先，視頻監控系統可以安裝在隧道各個關鍵位置，如巷道入口、施工洞口和轉彎處等，全天候地監測施工現場的情況。監控數據可以通過網絡傳輸至信息化管理平臺，實時錄入和存儲，以便后續的分析和處理。這樣，監控人員可以通過監控畫面，實時觀察施工現場的情況，及時發現異常情況并采取相應的措施進行干預[3]。其次，氣體濃度監測系統可以安裝在隧道內，實時監測施工現場的氣體濃度。特別是對于可燃氣體和有害氣體，系統能夠及時檢測，并在氣體濃度超過安全限值時發出報警。通過傳輸監測數據至信息化管理平臺，分析人員可以及時了解氣體濃度情況，采取相應的措施，如通風換氣或疏散等，保障施工人員的安全。此外，火災報警系統也是必不可少的一部分。通過在施工現場設置火災報警設備，如火災探測器和手動報警器，能夠及時發現火災風險，并迅速報警。這些報警數據同樣可以傳輸至信息化管理平臺，方便監控人員對報警情況進行處理和記錄。綜上所述，實施監控系統可以有效地監測隧道施工現場的安全情況。通過視頻監控、氣體濃度監測和火災報警等設備的應用，能夠實時監測施工現場的各項安全指標，并將監測數據傳輸至信息化管理平臺，進行數據錄入、分析和報警。這將大大提升隧道施工的安全管理水平，降低施工事故的風險，保障施工人員的生命安全和財產安全。

3.3 數據分析和預警

數據分析和預警是監控系統中的重要組成部分，通過信息化管理平臺的數據分析系統，可以對施工現場的安全數據進行深入分析和挖掘，從中發現潛在的安全隱患和風險，并及時采取預防措施，以保障施工安全[4]。首先，數據分析系統可以對監測到的視頻監控數據進行分析。通過對施工現場的監控畫面進行觀察和比對，可以識別出異常行為或不安全作業，如未佩戴安全帽的工人或未按規定操作的機械設備等。分析系統還可以對視頻監控數據進行智能識別，如識別出施工現場的交通狀況、人員密集區域等，進一步提供安全管理的支持。其次，數據分析系統還可以對氣體濃度監測數據進行分析。通過對時間序列的氣體濃度數據進行趨勢分析，可以發現氣體濃度的變化規律，以及是否存在突然增加的情況。當氣體濃度超過安全限值時，系統可以自動發出警報，同時將警報信息傳輸至信息化管理平臺，進行進一步的處理和記錄。另外，預警系統可以通過實時監控數據提供提前預警功能。通過分析監測設備的數據，系統可以識別出可能發生的事故風險，如工人在高空施工時的晃動、設備故障等。一旦發現風險，系統可以立即發送預警通知給監控人員，以及時采取相應的應急措施，降低事故發生的可能性。綜上所述，數據分析和預警是監控系統中的關鍵環節，利用信息化管理平臺中的數據分析系統可以深入分析和挖掘施工現場的安全數據，幫助發現潛在的安全隱患和風險。同時，預警系統通過實時監控數據提供提前預警功能，及時通知監控人員可能發生的事故風險，以便采取相應的應急措施，從而保障施工安全。這些措施的引入將進一步提升施工現場的安全管理水平，減少安全事故的發生，保障施工人員的安全與健康。

3.4 進行信息化培訓

為了能夠提高施工安全水平，需要對施工人員進行信息化知識和技能培訓。這樣可以提升他們使用信息化設備和系統的能力，更加高效地應用信息化管理平臺[5]。首先，在信息化培訓中，應包括對系統操作的培訓。培訓人員應向施工人員介紹信息化管理平臺的基本功能和操作方法，包括系統登錄、數據查詢、報表生成等操作步驟。通過培訓，施工人員可以熟悉信息化管理平臺的操作界面和功能區域，提高他們使用平臺的熟練程度。其次，培訓內容還應包括數據錄入和分析方法。施工人員需要學習如何將現場安全數據錄入信息化管理平臺，以及如何進行數據分析和挖掘。培訓人員可以示范如何正確錄入數據，如何運用各種統計分析和圖表工具來分析數據，以發現潛在的安全隱患和風險。通過培訓，施工人員可以學會如何有效地利用信息化管理平臺中的數據分析功能，為施工現場的安全管理提供有效的支持。另外，培訓還應涵蓋預警處理的內容。施工人員需要了解預警系統的工作原理和處理流程，以及在發生預警情況時應該采取的相應措施。培訓人員可以介紹不同預警情況下的處理方法，并進行實操演示，以提高施工人員對預警處理的應對能力。綜上所述，進行信息化培訓是提高施工安全水平的重要環節。培訓內容包括系統操作、數據錄入和分析方法、預警處理等方面，通過培訓，施工人員可以掌握信息化管理平臺的使用技巧，提高數據錄入和分析的能力，以及加強預警處理的應對能力。

4 結束語

總之，高速公路隧道機電工程施工安全信息化管理對策的研究是一個復雜而重要的課題。通過本研究的探討，相信可以為提升施工安全管理水平提供有益的借鑒和指導，為保障施工人員的生命安全和工程質量的提升做出貢獻。