周　誠(chéng)，　陶　冶，　林興貴

(華中科技大學(xué)　土木工程與力學(xué)學(xué)院， 湖北　武漢　430074)

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基于穿戴式設(shè)備的地鐵隧道施工隱患排查與管控

周誠(chéng)，陶冶，林興貴

(華中科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院， 湖北武漢430074)

摘要：為解決地鐵隧道施工過程中存在的安全隱患，減少事故的發(fā)生，本文提出了基于穿戴式設(shè)備進(jìn)行隱患排查，然后利用WEB等信息技術(shù)完善隱患響應(yīng)與治理機(jī)制。通過分析隱患識(shí)別、分類的相關(guān)研究和以往的施工經(jīng)驗(yàn)制定隱患排查表，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)的集成將采集到的隱患信息分類整理，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)定的推送規(guī)則將其推送給管理人員，讓其及時(shí)處理。這樣形成了一整套閉合的隱患排查、推送、處理體系，從而給現(xiàn)場(chǎng)隱患排查治理模式帶來變革。本文以武漢軌道交通6號(hào)線?！^(qū)間為例，應(yīng)用結(jié)果表明，通過本文所述的隱患排查治理機(jī)制能及時(shí)、有效發(fā)現(xiàn)隧道中存在的隱患，并且快速響應(yīng)、管控，在處理隱患后及時(shí)反饋到系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)隱患的全面排查和及時(shí)處理，提高了地鐵施工過程中的安全質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：穿戴式設(shè)備；隧道施工；隱患排查；管控

2014年末，全國(guó)共有22個(gè)城市建成軌道交通，線路總長(zhǎng)2715 km，比上年增22.7%；全國(guó)36個(gè)城市在建軌道交通，線路總長(zhǎng)3004 km，比上年增長(zhǎng)8.8%[1]。然而，在修建軌道交通過程中發(fā)生的一些事故暴露出我國(guó)部分施工企業(yè)的安全意識(shí)薄弱，例如2014年南寧地鐵1號(hào)線7標(biāo)聯(lián)絡(luò)通道加固施工段，進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)開倉換刀作業(yè)時(shí)，準(zhǔn)備工作不充分，沒有檢查盾構(gòu)的狀態(tài)，導(dǎo)致突然發(fā)生坍塌事故，致使1人死亡，2人失蹤[2]。事故的根源在隱患，隱患若不能得到及時(shí)、有效的排查和治理將最終導(dǎo)致事故發(fā)生[3]。因此，對(duì)地鐵施工現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患進(jìn)行及時(shí)、有效的排查與治理顯得尤為重要，它對(duì)預(yù)防和減少事故的發(fā)生、保護(hù)施工人員的安全具有重要意義。

目前，我國(guó)施工現(xiàn)場(chǎng)的一線從業(yè)人員大多是缺乏技能培訓(xùn)的農(nóng)民工[4]，加上管理人員的素質(zhì)不高和層層轉(zhuǎn)包的經(jīng)營(yíng)模式使得施工單位的隱患管理往往采取頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳的做法[5]，使得現(xiàn)場(chǎng)的隱患管理滯后性明顯，而想要改變這種現(xiàn)狀就必須開展隱患排查與治理的標(biāo)準(zhǔn)化工作，通過穿戴式設(shè)備可以有效地解決這一問題。

穿戴式設(shè)備已經(jīng)成為了一種除了信息交互和通信，還可以對(duì)外部環(huán)境、建筑等數(shù)據(jù)的收集、監(jiān)控和傳輸，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、軍事、煤礦和工業(yè)等領(lǐng)域[6]。夏侯士戟等[7]研究利用穿戴式設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的維護(hù)工作，有效地幫助作業(yè)人員獲取技術(shù)信息；Lorincz等[8,9]研究煤礦頭盔監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦山內(nèi)有毒性、易燃性氣體的濃度并及時(shí)報(bào)警；然而目前將穿戴式設(shè)備應(yīng)用于地鐵隧道施工隱患排查領(lǐng)域的研究還是一片空白。

利用穿戴式設(shè)備可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)隱患進(jìn)行動(dòng)態(tài)取證，通過互聯(lián)網(wǎng)和云服務(wù)等信息技術(shù)及時(shí)上傳在現(xiàn)場(chǎng)獲取的數(shù)據(jù)，并通過后臺(tái)的管理系統(tǒng)分析和處理數(shù)據(jù)，最后推送給現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行隱患治理。建立這樣一套科學(xué)、完整的隱患排查與治理機(jī)制，能有效地對(duì)地鐵施工過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對(duì)信息及時(shí)進(jìn)行傳輸和預(yù)警，實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)環(huán)境的安全狀態(tài)，以便采取相應(yīng)的措施，將隱患扼殺在萌芽狀態(tài)，從而避免或減少重大事故的發(fā)生。

為此，本文以穿戴式設(shè)備作為采集現(xiàn)場(chǎng)隱患信息的工具，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，構(gòu)建了一套地鐵隧道施工隱患排查與治理的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)制，旨在推動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)隱患管理模式由單一的“人治”向“人治+法治”結(jié)合轉(zhuǎn)變，確保地鐵隧道施工過程的安全，降低事故發(fā)生的可能性。

1利用穿戴式設(shè)備進(jìn)行隧道施工隱患排查與治理

1.1穿戴式設(shè)備特點(diǎn)

采用穿戴式設(shè)備是考慮到穿戴式設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)便捷性高，使用者能夠在不影響正常工作生活下靈活使用；

(2)信息傳遞快速、有效，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的隱患能夠一鍵上傳，直接推送到直接負(fù)責(zé)人手中，確保信息的完整、準(zhǔn)確；

(3)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用將保證大量施工過程中的數(shù)據(jù)采集處理的及時(shí)性和可靠性，通過統(tǒng)計(jì)分析海量數(shù)據(jù)，為以后的工程提供經(jīng)驗(yàn)和參考；

(4)智能交互技術(shù)，操作簡(jiǎn)便，而且與網(wǎng)絡(luò)連接后可以配合其他智能設(shè)備協(xié)同作業(yè)[10]。綜上所述，將穿戴式設(shè)備應(yīng)用于地鐵隧道施工現(xiàn)場(chǎng)的隱患排查工作中，不僅能幫助巡視人員在現(xiàn)場(chǎng)的隱患排查工作，更重要的是給目前的隱患管理模式帶來變革，推進(jìn)隱患排查與治理的長(zhǎng)效機(jī)制建設(shè)，規(guī)范地鐵隧道施工過程，減少事故的發(fā)生。

1.2構(gòu)建隱患排查清單

早在1931年海因里希通過統(tǒng)計(jì)分析大量的災(zāi)害事故的數(shù)據(jù)得出了著名的“連鎖理論”[11]，并且將安全管理法則應(yīng)用到安全管理系統(tǒng)工程、風(fēng)險(xiǎn)管理等促使事故預(yù)防與隱患管理進(jìn)入快速發(fā)展階段[12]。我國(guó)學(xué)者羅云[13]認(rèn)為施行無隱患管理方法，就需要解決隱患識(shí)別、隱患排查、隱患分類、隱患分級(jí)、隱患整改、隱患統(tǒng)計(jì)、隱患對(duì)比分析等技術(shù)問題。本文結(jié)合有關(guān)研究和以往的施工經(jīng)驗(yàn)，事先制定了隱患排查表，分為盾構(gòu)法隧道施工、礦山法隧道施工、施工機(jī)械、施工用電、腳手架工程、文明施工、安全防護(hù)7個(gè)一級(jí)類別，每個(gè)一級(jí)類別下又包含若干二級(jí)分類，二級(jí)分類下有隱患的具體內(nèi)容,本文截取了隱患排查表中的部分內(nèi)容，如圖1所示。

其中風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)根據(jù)隱患帶來的后果的嚴(yán)重程度分為4級(jí)：一般風(fēng)險(xiǎn)、較大風(fēng)險(xiǎn)、重大風(fēng)險(xiǎn)和特大風(fēng)險(xiǎn)。并且用不同的顏色幫助管理人員區(qū)分這四種級(jí)別的隱患，一般風(fēng)險(xiǎn)用藍(lán)色表示，較大風(fēng)險(xiǎn)用黃色表示，重大風(fēng)險(xiǎn)用橙色表示，特大風(fēng)險(xiǎn)用紅色表示。

圖1　隱患排查表(部分)

隱患信息通過網(wǎng)絡(luò)上傳到后臺(tái)的管理系統(tǒng)，系統(tǒng)將隱患與之對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)匹配成功后，會(huì)根據(jù)制定好的推送規(guī)則將其推送到相關(guān)管理人員的手持設(shè)備上，具體的推送規(guī)則如圖2所示。

圖2　推送規(guī)則

相應(yīng)等級(jí)的管理人員在收到系統(tǒng)推送的隱患通知后，立刻組織技術(shù)人員到發(fā)現(xiàn)隱患處進(jìn)行隱患處理，并且在處理完成后將結(jié)果及時(shí)反饋到系統(tǒng)。一段時(shí)間后系統(tǒng)會(huì)提示巡視人員前往隱患處查看情況并將結(jié)果反饋至系統(tǒng)，然后系統(tǒng)會(huì)根據(jù)事先制定的獎(jiǎng)懲措施通知相應(yīng)的管理人員。

2安全隱患排查系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文所述的隱患系統(tǒng)排查旨在推動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)隱患排查管理模式的轉(zhuǎn)變，將其由目前純粹靠人管理的“人治”模式逐漸向由系統(tǒng)進(jìn)行管理的“法制”模式轉(zhuǎn)變。現(xiàn)場(chǎng)巡視人員利用穿戴式設(shè)備采集現(xiàn)場(chǎng)的隱患照片，附加相關(guān)的時(shí)間地點(diǎn)信息后上傳至工地控制中心，系統(tǒng)將上傳的隱患進(jìn)行匹配成功后會(huì)根據(jù)前述的推送規(guī)則通知相應(yīng)等級(jí)的管理人員去處理，最后將結(jié)果反饋至系統(tǒng)，這樣形成一條完整的隱患排查與治理的機(jī)制，確保隱患被發(fā)現(xiàn)后能得到及時(shí)有效的處理。具體流程如圖3所示。

圖3　穿戴式隱患排查流程

2.1穿戴式終端

考慮到地鐵隧道施工現(xiàn)場(chǎng)空間有限、環(huán)境潮濕，并且隧道一般較長(zhǎng)，埋深較大等特點(diǎn)，所以采用穿戴式設(shè)備來幫助現(xiàn)場(chǎng)巡視人員進(jìn)行隱患信息的收集工作，因?yàn)榇┐魇皆O(shè)備表現(xiàn)形式為日常穿戴的服飾，易于攜帶，不會(huì)妨礙佩戴人員的日常生活和工作。

為了將隱患的相關(guān)信息及時(shí)、完整地收集起來，本文所述的穿戴式設(shè)備主要包含以下幾個(gè)部分：一是智能頭盔上搭載地點(diǎn)前置攝像頭，主要用于拍攝隱患照片，二是工作服上佩戴的語音對(duì)講機(jī)，記錄隱患語音說明,如圖4所示。在收集完上述2類信息后，智能頭盔上的芯片會(huì)添加隱患的時(shí)間地點(diǎn)信息，然后將其一起發(fā)送至后臺(tái)管理系統(tǒng)。隱患照片主要供管理人員查看了解現(xiàn)場(chǎng)狀況，并采取相應(yīng)的措施。隱患語音說明作為系統(tǒng)識(shí)別隱患并將其歸類到隱患排查表的依據(jù)。

圖4　智能頭盔、語音對(duì)講機(jī)及手持設(shè)備

2.2一鍵歸檔功能

現(xiàn)場(chǎng)巡視人員通過手持設(shè)備查看自己拍攝的隱患照片無誤后點(diǎn)擊一鍵歸檔，即可將隱患的相關(guān)信息傳輸?shù)胶笈_(tái)管理系統(tǒng)。之后的流程全部由系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行，包括對(duì)隱患的識(shí)別分類、匹配到相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、推送給相關(guān)的管理人員。打破了目前工地上信息在各級(jí)之間流動(dòng)存在的人為障礙，這也是建立隱患排查與治理的“法制”體系中最重要的一環(huán)，確保每條上傳至管理系統(tǒng)的隱患都能得到記錄并推送給相應(yīng)的責(zé)任人員進(jìn)行處理。

由于地鐵隧道施工區(qū)域作業(yè)面有限，長(zhǎng)度隨著施工過程的不斷推進(jìn)而增加，如果系統(tǒng)間的網(wǎng)絡(luò)連接采用有線網(wǎng)絡(luò)連接的方式，不僅需要耗費(fèi)大量的人力、物力，而且管線很有可能影響隧道內(nèi)盾構(gòu)等設(shè)備的正常施工。而WiFi最大優(yōu)點(diǎn)在于無須布線，因此本文采用WiFi技術(shù)解決上述問題。除此之外WiFi技術(shù)還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)傳輸速度快：WiFi技術(shù)傳輸速度非常快，可達(dá)到11mbps(802.11b)或者54mbps(802.11a)，適合高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)；

(2)部署簡(jiǎn)單，設(shè)備體積小，成本低；

(3)覆蓋范圍廣，WiFi的覆蓋半徑可達(dá)100 m左右，通過在隧道內(nèi)每隔200 m布置一個(gè)WiFi模塊就可以覆蓋整條隧道；

(4)健康安全：IEEE802.11規(guī)定的發(fā)射功率不可超過100 mW，實(shí)際發(fā)射功率約60～70 mW，而手機(jī)的發(fā)射功率約200 mW～1 W間，相比較而言，WiFi技術(shù)的輻射更小[14]。

2.3工地控制中心

工地控制中心是將現(xiàn)場(chǎng)巡視人員傳回的隱患信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和管理的平臺(tái)。針對(duì)地鐵隧道施工過程中隱患種類繁多，工程安全目標(biāo)較高,隱患排查涉及范圍廣,使用主體要求各異等特點(diǎn),系統(tǒng)開發(fā)利用JAVA語言,并采用Oracle9i數(shù)據(jù)庫, 基于J2EE、WebServices等技術(shù)組建分布式的多層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；并運(yùn)用XML和無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù), 同時(shí)采用GIS/CAD平臺(tái)技術(shù)、穿戴式設(shè)備數(shù)據(jù)采集技術(shù)、VR可視化技術(shù)、多媒體技術(shù)等, 實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)預(yù)先的設(shè)計(jì)和構(gòu)建思路, 從應(yīng)用層面解決了如何有效加強(qiáng)地鐵隧道施工過程中隱患排查問題。

隱患排查系統(tǒng)對(duì)將隱患照片與對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)匹配成功后推送給相應(yīng)等級(jí)的管理人員，并采取相應(yīng)的措施，系統(tǒng)具體能實(shí)現(xiàn)的功能如圖5所示。其中隱患管理系統(tǒng)由接收模塊、識(shí)別匹配模塊、語音通話模塊、推送模塊、數(shù)據(jù)存檔分析模塊等5個(gè)主要模塊組成，各模塊功能如下：

(1)接收模塊：接收現(xiàn)場(chǎng)巡視人員傳回的隱患信息，然后將隱患信息保存在隱患管理系統(tǒng)中以供使用。

(2)語音匹配模塊：利用語音識(shí)別將隱患信息匹配到事先建立的隱患排查表中對(duì)應(yīng)的子項(xiàng)，找到對(duì)應(yīng)的隱患分類及其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

(3)語音通話模塊：當(dāng)隱患信息與隱患排查表匹配失敗后，工地控制中心的監(jiān)管人員可以通過現(xiàn)場(chǎng)安全巡視人員工作服上佩戴的語音對(duì)講機(jī)進(jìn)行溝通了來明確隱患信息，并進(jìn)行手動(dòng)匹配。

(4)推送模塊：根據(jù)隱患信息匹配后對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)按預(yù)定的推送規(guī)則推送隱患報(bào)警信息給對(duì)應(yīng)級(jí)別的管理人員。

(5)數(shù)據(jù)分析存檔模塊：存儲(chǔ)隱患照片、隱患語音說明、隱患照片發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)及其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，然后定期生成地鐵隧道施工安全報(bào)告，分析隱患發(fā)生與時(shí)間、地點(diǎn)、施工段等因素之間的關(guān)系，為以后地鐵隧道施工提供寶貴的資料和參考。

圖5　系統(tǒng)功能分析

2.4隱患的處理與反饋

隱患信息上傳至工地控制中心后，系統(tǒng)根據(jù)語音識(shí)別的結(jié)果對(duì)隱患照片進(jìn)行歸類，自動(dòng)匹配相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；之后系統(tǒng)根據(jù)隱患照片對(duì)應(yīng)類別所匹配的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，將該隱患信息推送到相應(yīng)管理人員的移動(dòng)設(shè)備。推送信息包括隱患照片、隱患具體內(nèi)容、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)以及隱患的時(shí)間地點(diǎn)信息，如圖6所示。相應(yīng)等級(jí)的管理人員收到隱患信息后可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的處理方案組織人員處理隱患。

圖6　隱患信息的具體內(nèi)容

隱患處理完后上述管理人員根據(jù)收到的隱患照片，組織相關(guān)施工人員到發(fā)現(xiàn)隱患處進(jìn)行處理，完成后將結(jié)果反饋到工地控制中心，系統(tǒng)自動(dòng)保存上述信息，并通知現(xiàn)場(chǎng)巡視人員前去查看隱患是否得到及時(shí)有效的處置。

3系統(tǒng)實(shí)施與效果分析

3.1工程概況

武漢市軌道交通6號(hào)線一期工程常青花園站—工業(yè)學(xué)院站區(qū)間左線隧道全長(zhǎng)792.058 m，右線隧道全長(zhǎng)781.635 m，現(xiàn)場(chǎng)平面圖如圖7所示。本區(qū)間出工業(yè)學(xué)院站后沿常青花園中路向東，區(qū)間左線以1500 m的曲線半徑、右線以直線段穿越暗挖預(yù)埋段工程，再均以500 m的曲線半徑向東敷設(shè)，接入常青花園站。區(qū)間采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)空推管片拼裝通過暗挖預(yù)埋段。區(qū)間擬采用兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)，一臺(tái)先從常青花園站始發(fā)，穿越2號(hào)線常青花園站下方暗挖預(yù)埋段，到達(dá)工業(yè)學(xué)院站并吊出，另一臺(tái)從工業(yè)學(xué)院站始發(fā)到達(dá)常青花園站并吊出。

圖7　武漢地鐵6號(hào)線常青花園—工業(yè)學(xué)院現(xiàn)場(chǎng)平面

3.2設(shè)備的安裝和調(diào)試

考慮到一般WiFi信號(hào)的覆蓋半徑100 m左右，所以采取在隧道中每隔200 m處布置一個(gè)WiFi發(fā)送模塊，如圖8所示。而且還應(yīng)考慮隧道濕度高、埋深大的特點(diǎn)來進(jìn)行設(shè)備的安裝和調(diào)試。采用RVVP4@ 0. 5 的通信電纜將WiFi發(fā)送模塊串聯(lián)，使得信號(hào)均勻覆蓋隧道作業(yè)區(qū)域；由層間管理主機(jī)將巡視人員上傳的隱患信息匯總上傳的數(shù)據(jù)到隱患管理系統(tǒng)控制主機(jī)進(jìn)行后續(xù)工作。

圖8　現(xiàn)場(chǎng)WiFi發(fā)送模塊

設(shè)備安裝過程中，通過在現(xiàn)場(chǎng)與隱患管理系統(tǒng)的管理人員溝通，實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)調(diào)與通信暢通，解決聯(lián)調(diào)中的軟硬件問題，并在應(yīng)用中根據(jù)系統(tǒng)中顯示的隱患信息查看相關(guān)信息然后測(cè)試能否成功匹配，并且匹配完成后推送給相關(guān)管理人員，及時(shí)更換不能正常接收隱患信息的手持設(shè)備，對(duì)于更換的設(shè)備要及時(shí)在系統(tǒng)上更新、再調(diào)試，保證現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)能通過新設(shè)備及時(shí)上傳、存儲(chǔ)。

3.3系統(tǒng)操作界面

地鐵隧道隱患管理系統(tǒng)界面如圖9所示，當(dāng)前沒有新的隱患信息上傳至系統(tǒng)時(shí)，管理人員可以查看最近上傳的隱患信息及其處理結(jié)果。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)巡視人員上傳隱患信息到隱患管理系統(tǒng)時(shí)，如與隱患排查表中的子項(xiàng)匹配成功，系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)安裝匹配的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和推送規(guī)則將隱患信息推送到相應(yīng)等級(jí)的管理人員的移動(dòng)終端；若系統(tǒng)未匹配成功，系統(tǒng)監(jiān)管人員可以通過查看隱患照片、與現(xiàn)場(chǎng)巡視人員溝通等方式明確隱患信息，利用手動(dòng)匹配功能將隱患信息匹配至隱患排查表中恰當(dāng)?shù)淖禹?xiàng)，然后根據(jù)推送規(guī)則進(jìn)行推送。

3.4應(yīng)用效果分析

穿戴式隱患記錄儀及隱患管理系統(tǒng)在武漢市軌道交通6號(hào)線一期工程常青花園站—工業(yè)學(xué)院站區(qū)間雙線施工過程中正式使用。下面為實(shí)施過程中的利用本文所述的機(jī)制進(jìn)行不安全狀態(tài)和不安全行為的隱患排查與治理過程。

圖9　隱患管理系統(tǒng)操作界面圖說明

現(xiàn)場(chǎng)安全巡視人員在常工區(qū)間右線巡視到第80環(huán)處，發(fā)現(xiàn)管片出現(xiàn)滲漏水。之后通過智能頭盔上的攝像頭采集現(xiàn)場(chǎng)隱患照片，并且利用工作服上佩戴的語音對(duì)講機(jī)給隱患照片附加“管片滲漏水”的隱患語音說明；在對(duì)照片編輯完后一鍵歸檔將隱患信息上傳至工地控制中心，之后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將其歸類然后通知相應(yīng)等級(jí)的管理人員前去處理，具體過程如圖10所示。

現(xiàn)場(chǎng)安全巡視人員在隧道內(nèi)進(jìn)行例行巡視時(shí)，發(fā)現(xiàn)多名施工人員在施工的軌行區(qū)逗留，然后拍照記錄其不安全行為并且要求施工人員盡快撤離，之后現(xiàn)場(chǎng)控制室管理人員通過傳回的隱患照片再次對(duì)該不安全行為下達(dá)撤離指令，現(xiàn)場(chǎng)安全巡視人員通過智能頭盔上的攝像頭同步獲取其撤離的畫面，然后記錄反饋至系統(tǒng)，具體過程如圖11所示。

圖10　不安全狀態(tài)的排查過程

圖11　不安全行為排查過程

4結(jié)論

為了解決地鐵施工現(xiàn)場(chǎng)隱患管理不到位導(dǎo)致事故頻發(fā)的問題，本文分析了穿戴式設(shè)備在地鐵隧道施工領(lǐng)域應(yīng)用的可行性，并且通過對(duì)隱患分類識(shí)別的研究，和根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)建立隧道隱患排查表，然后利用WiFi技術(shù)和信息化管理系統(tǒng)，使得現(xiàn)場(chǎng)隱患能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并且在發(fā)現(xiàn)之后能得到有效處理，為地鐵隧道施工的安全提供了有力的保障,具體得到如下結(jié)論：

(1)通過利用穿戴式設(shè)備以及互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，使現(xiàn)場(chǎng)的隱患管理變得智能化。隱患從發(fā)現(xiàn)到之后的通知處理過程減少對(duì)人的依賴，推進(jìn)了隱患排查治理的標(biāo)準(zhǔn)化工作。

(2)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用將保證穿戴式設(shè)備在施工過程中采集的數(shù)據(jù)得到及時(shí)有效的處理，之后通過統(tǒng)計(jì)分析這些數(shù)據(jù)，能為以后類似工程的施工提供經(jīng)驗(yàn)和參考。

(3)現(xiàn)場(chǎng)管理人員通過工作服上的對(duì)講機(jī)可以及時(shí)向現(xiàn)場(chǎng)安全巡視人員發(fā)出風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)的指令，并且隱患管理系統(tǒng)可自動(dòng)將隱患報(bào)警信息及時(shí)推送給相關(guān)管理人員以實(shí)現(xiàn)不同等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的隱患得到及時(shí)有效的處理。

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Wearable Devices for Hidden Danger Identification and Controlling in Subway Tunneling Construction

ZHOUCheng,TAOYe,LINXing-gui

(School of Civil Engineering and Mechanics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China)

Abstract:In order to solve the existing hidden danger through the construction of metro tunnel and reduce accidents, this paper builds a system based on wearable device for troubleshooting, and then use WEB technology to improve the function of risk response and governance. Learning form relevant research and previous experience of identification and classification in construction, this paper developed a risks form of troubleshooting. Through integrated wireless network transmission technology and remote monitoring platform for Classify collected hidden danger information , then according to preset push rule to notice related managers. This forms a closed set of troubleshooting, inform, processing system, changing the mode of governance for construction site. Taking Wuhan metro line 6 between Changqing Garden and Industry College as an example, application results show that through this system, hidden danger can be timely and effective discovered and get rapid response and control. After manner take treatment for the hidden danger, there will be a result back to the system. To achieve a comprehensive investigation and timely treatment to improve the subway construction process safety and quality of the hidden danger management.

Key words：wearable device; tunneling; hidden danger identification; controlling

中圖分類號(hào)：U455.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-0985(2016)02-0030-06

項(xiàng)目基金：國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金(51408245)

作者簡(jiǎn)介：周誠(chéng)(1982-)，男，安徽安慶人，副教授，博士，研究方向?yàn)楣こ坦芾硇畔⒒?Email:Charleschou@163.com)通訊作者： 陶冶(1992-)，男，湖北孝感人，碩士研究生，研究方向?yàn)楣こ坦芾硇畔⒒?Email:643453324@qq.com)

收稿日期：2015-09-24修回日期： 2015-11-20