[關鍵詞]施工安全管理;云網端一體化;“人-機-環(huán)”安全管理

一、概況

（一）企業(yè)概況

中鐵十四局集團有限公司前身為鐵道兵第四師，組建于1947年，是國有獨資特大型企業(yè)，是隸屬于國務院國有資產管理監(jiān)督委員會的駐魯中央企業(yè)，是世界最大建筑業(yè)承包商、世界500強企業(yè)——中國鐵建股份有限公司的全資子公司。公司具有鐵路、公路、市政公用工程、建筑工程四個施工設計總承包特級資質，除其他一般資質外，還具有公安部核準的爆破作業(yè)單位許可證（營業(yè)性）一級資質、國家測繪局核準的測繪甲級資質;經商務部批準，享有對外經營權。公司所轄13個全資子公司、2個專業(yè)性分公司和東北、華東、東南、華北、華中、華南等11個區(qū)域性經營部，13個子公司均具有一級施工總承包和專業(yè)承包資質。注冊資本金31.1億元，總資產401億元，現有員工14489人。

近年來，企業(yè)通過科技創(chuàng)效，實現了快速發(fā)展，步入建筑業(yè)的高端市場后，投資了多項EPC、BT、BOT、PPP項目，項目代建業(yè)務和房地產開發(fā)規(guī)模不斷擴大，資本經營業(yè)務呈現良好的發(fā)展態(tài)勢。公司積極開拓海外建筑市場，目前已成功進入阿富汗、阿爾及利亞、印度、尼日爾、安哥拉等十多個國家。承建工程總量已達300億人民幣以上。企業(yè)大力開展經營創(chuàng)新，形成了具有中鐵十四局特色的差異化經營模式。以施工總承包為主業(yè)，實施“成本領先”戰(zhàn)略。依托主業(yè)，積極向產業(yè)鏈條高端發(fā)展，形成項目代建、資本運作、房地產開發(fā)和海外經營 “1+4”創(chuàng)效板塊。資本經營高額的投資回報成為企業(yè)新的利潤增長點，積極實施“走出去”戰(zhàn)略，堅持海內外經營共同發(fā)力、雙核驅動，使企業(yè)經營布局更趨合理。企業(yè)總資產由2016年的347.45億元人民幣增長為2018年的401.11億元人民幣，2年增長15.4%，截至2018年，各類專業(yè)人員達9615人，企業(yè)裝備水平和機械化施工能力大幅提升，公司共有設備5300余臺套，總價值63億元，其中各類進口的公路、水利、橋隧、地下工程等大型工程機械設備50臺（套）。在行業(yè)中具有強勁的競爭力。

強化企業(yè)安全管理。安全生產工作一直是中鐵十四局集團有限公司企業(yè)管理的重點內容，堅持“安全第一，預防為主”“管生產必須管安全，誰主管誰負責”的安全管理原則，把安全生產作為施工生產的永恒主題。依托自身強大的施工技術力量和精良的專業(yè)施工機械設備，堅持實施技術引領市場的發(fā)展思路。

高度重視工程科技創(chuàng)新。企業(yè)建立了集團公司、工程公司、項目部總工程師為首的三級科技開發(fā)體系和不同層次的專家隊伍，目前擁有國家級企業(yè)技術中心1家、省級企業(yè)技術中心6家、省級工程技術研究中心2家、3家子公司認定為高新技術企業(yè)，擁有博士后科研工作站1個和院士專家工作站1個，為自主創(chuàng)新提供了更好的人才保障和發(fā)展平臺。企業(yè)擁有500多項具有自主知識產權的核心技術，在產業(yè)技術創(chuàng)新中起到了良好的示范和帶頭作用。

積極履行國企責任擔當。近年來，企業(yè)的知名度和美譽度不斷提高，榮獲“十二五”全國建筑業(yè)科技進步與技術創(chuàng)新先進企業(yè);四次獲全國技術創(chuàng)新先進企業(yè)稱號;三次榮獲全國優(yōu)秀施工企業(yè)稱號;首批榮獲全國建筑業(yè)AAA級信用企業(yè)。三個文明保持同步協(xié)調發(fā)展，榮獲“中國企業(yè)文化建設示范單位”、建國60周年中國企業(yè)文化建設“十佳單位”和“全國精神文明建設工作先進單位”“全國抗震救災先進集體”等榮譽稱號。企業(yè)以高度的責任感和使命感，在對口支持、抗擊自然災害、慈善捐助和各種公益性事業(yè)等方面，沖鋒在前，不畏艱險，勇于擔當，充分展現了中央企業(yè)的中流砥柱作用。

全面發(fā)揮行業(yè)帶頭作用。公司經過70余年的發(fā)展，尤其是“十二五”以來，經過我國高速鐵路、高標準公路、城市軌道交通、房建等基礎建設快速發(fā)展的錘煉，企業(yè)逐步發(fā)展成為行業(yè)內經營規(guī)模最大、技術實力和施工能力最強、信譽評價最好的施工單位之一，奠定了行業(yè)排頭兵的地位。

（二）科技創(chuàng)新

中鐵十四局集團有限公司已形成了“以企業(yè)為主體，以市場為導向，以國家技術中心、博士后工作站、院士專家工作站為平臺，與高校、科研院所聯合的產學研相結合”的創(chuàng)新體系。始終堅持走產、學、研協(xié)作的技術創(chuàng)新之路。積極爭取相關省、市部委有關部門的支持，積極與相關高校、科研院所或企業(yè)合作。建立完善了產學研合作創(chuàng)新的組織管理機制，建立了產學研合作創(chuàng)新領導小組，積極落實好促進產學研結合的政策措施，激勵更多的科技人員進入企業(yè)創(chuàng)新、轉化成果;建立完善了產學研合作創(chuàng)新的人才引進和培養(yǎng)機制，加大人才引進力度，實行“高科技人才儲備戰(zhàn)略”，建立健全高層次人才信息庫，積極引進高層次創(chuàng)新人才。加強高層次創(chuàng)新型人才隊伍培養(yǎng)，加大培養(yǎng)優(yōu)秀青年科學家的力度，培養(yǎng)高層次后備人才，形成具有特色的優(yōu)秀人才培養(yǎng)機制，努力造就一支具有戰(zhàn)略開拓能力的創(chuàng)新型企業(yè)家隊伍。同時加大了對產學研結合的技術創(chuàng)新投入，激發(fā)增加產學研合作創(chuàng)新投入的積極性，鼓勵和引導高校和科研院所參與產學研合作創(chuàng)新。

技術創(chuàng)新體系建設堅持以市場為導向，以提高企業(yè)自主創(chuàng)新能力和行業(yè)競爭力為主要目標，堅持企業(yè)主體和政府推動相結合，發(fā)展高新技術和傳統(tǒng)技術改造提升相結合，重點突破和一般提升相結合，以完善創(chuàng)新投入、運行和激勵機制為重點，加快高新技術產業(yè)化和傳統(tǒng)技術改造提升，推動企業(yè)技術進步，實現經濟可持續(xù)發(fā)展。

二、案例背景

中鐵十四局集團有限公司長期樹立“安全生產紅線”意識，提出“管生產更要管安全”的安全管理方針，在施工安全管理方面，中鐵十四局集團有限公司以安全控制體系為基礎，推行了安全許可制度，針對其營區(qū)、施工作業(yè)面、特種設備與機械實行按月“考察-發(fā)證”;各工區(qū)通過在項目部全面實施收入與安全行為掛鉤政策來提升員工安全意識，并針對各項目部的具體情況制定相應應急救援方案，加強對員工的安全教育。然而，在安全管理技術和管理方法上，仍然存在一系列難題：施工中的安全監(jiān)控仍大量采用人工結合傳統(tǒng)光學儀器，監(jiān)控過程缺乏實時性與科學性，且安全預警不及時;施工現場普遍存在人員管理難度大、數據管理復雜、實時監(jiān)管難以實現、應急救援難以及時展開等問題，進而增加了安全管理風險;施工現場安全檢查與安全評價主要依靠專家檢查、現場打分，極易受人為主觀影響，且安全檢查鏈條開環(huán)，未能形成信息化、智能化的風險識別和評價技術。

針對以上施工現場管理中存在的弊端，案例堅持“問題導向”，鎖定施工安全管理中存在的關鍵痛點，通過“創(chuàng)新驅動”，以“人員安全管理”“施工流程管控”“新技術方法融入”為抓手，以“科技助力安全管理”為主線，以“互聯網+安全管理”思想為指引，從施工安全管理理念、安全管控手段、風險感知技術三個角度出發(fā)，圍繞“人-機-環(huán)”三條路線展開技術攻關，研發(fā)安全風險智能感知裝備、建立大數據安全管控平臺、卡控施工流程關鍵安全節(jié)點，最終構建集基于施工流程管控、風險識別、風險預警、應急救援輔助決策等功能于一體的兼容性強、可靠性高、擴展性好的施工安全管理體系，建立科學的、先進的、有效的施工安全管理制度，從而實現工程建設項目的安全高效施工。

三、實施方法和內容

（一）基于云網端的工程從業(yè)人員勞動保護管理系統(tǒng)

隨著施工企業(yè)的迅速發(fā)展，工程從業(yè)人員總數持續(xù)增長，傳統(tǒng)的管理模式已然不滿足新形勢下的從業(yè)人員安全管理需求，因此，針對目前施工現場安全管理中的關鍵問題，從“人員位置精確感知、身體機能動態(tài)掌握、應急救援定向分發(fā)”三個角度出發(fā)，開發(fā)了《工程從業(yè)人員勞動保護管理系統(tǒng)》。系統(tǒng)主要包括智能佩戴式終端及可視化軟件系統(tǒng)平臺。

1.智能佩戴式終端

基于北斗（BDS）/GPS雙模定位技術和“云服務器”平臺，設計了一套集“人員健康信息管理—工作狀態(tài)動態(tài)采集—事故救援一鍵呼救”的智能佩戴式終端;該終端主要包括運動傳感模塊、身體健康監(jiān)測模塊、BDS/GPS雙模導航定位模塊、SOS緊急呼救模塊、數據傳輸模塊，實現了工程從業(yè)人員的實時定位和健康監(jiān)測，在有事故傾向性或發(fā)生事故時，幫助工程從業(yè)人員實現一鍵緊急呼救。

2.可視化軟件系統(tǒng)平臺

以“阿里云服務器”和“數字地圖”為可視化及開發(fā)平臺，開發(fā)了工程從業(yè)人員勞動保護管理系統(tǒng);該系統(tǒng)能夠對從業(yè)人員的精確地理位置信息和心率、血壓、血氧等健康數據進行動態(tài)采集和存儲;通過數據挖掘和大數據分析，可以統(tǒng)計、預判人體安全狀態(tài)并實時預警;當應急救援系統(tǒng)啟動時，可即時反饋一鍵緊急呼救信息，并將救援信息和人員精確位置發(fā)送至救援負責人，極大地提高了現場應急救援處置水平和效率，防止二次傷害事故的發(fā)生。

《工程從業(yè)人員勞動保護管理系統(tǒng)》依托已有的智能終端的“實時定位”“健康監(jiān)測”“一鍵呼救”與“數據傳輸”功能，設計有“首頁”“監(jiān)控中心”“應急救援”“機構管理”“人員管理”“統(tǒng)計分析”與“設置”七個模塊，通過該系統(tǒng)，能實現地圖實時監(jiān)測工作人員的健康狀態(tài)與位置信息，通過電子圍欄功能判斷工人是否打卡，并記錄每次上班時間，系統(tǒng)通過機構管理與人員管理模塊管理機構與人員的各項信息，同時通過應急救援模塊實時顯示SOS信息與異常信息。系統(tǒng)存儲所有監(jiān)測的數據，并進行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計分析具有工區(qū)信息統(tǒng)計與人員信息統(tǒng)計。

（二）基于流程管控的橋隧施工安全管理系統(tǒng)

改變傳統(tǒng)施工安全管理通過規(guī)章制度、經濟刺激、安全文化、群體效應等直接或間接的手段來減少人的不安全行為，《基于流程管控的橋隧施工安全管理系統(tǒng)》充分考慮人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)以及復雜的施工環(huán)境因素，按照“三提前”（提前想到、提前發(fā)現、提前消除）原則進行劃分和展開，系統(tǒng)構建思路如圖2所示。

該系統(tǒng)按以下流程開展安全檢查并具有如下重要的功能模塊：

預設施工項目基礎信息→施工日計劃填報→工前教育→現場安全檢查（對照安全檢查標準圖集）→不合格項目整改檢查→檢查情況定向分發(fā)通報→安全檢查統(tǒng)計報表。

1.提前想到

（1）施工日計劃：每天開工前，由工區(qū)負責人填寫，注明詳細區(qū)段或里程。

（2）重大危險源：在項目正式開工之前，由項目總工詳細填寫，一要注明詳細區(qū)段或里程，便于施工該區(qū)域時觸動而提前預警;二要分等級，便于提前預警并自動報送到相關層級及以下所有安全責任人（將分級傳導式上報改變?yōu)榘l(fā)散式同時報送）。并與當地氣象部門互聯，自動分析不同天氣狀況下的施工內容，生成工前教育內容和日常檢查內容。

（3）工前教育：利用北斗導航技術“三定原則”（定時、定點、定人），在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的地點，由固定的人員完成，并拍照片上傳，確保工前教育事項的落實。

（4）次日工作計劃：由安全管理人員下班后填寫。

2.提前發(fā)現

（1）日常安全檢查：通過流程化管理、過程控制標準化等方式進行安全管理和控制。通過對照施工安全管理的“標準圖集和規(guī)范庫”，選擇并判斷檢查內容，然后利用北斗導航技術“三定原則”拍照片連同檢查結果一起上傳。

（2）關鍵部位的在線監(jiān)測，如：深基坑支護體、現澆連續(xù)梁的滿堂支架、現澆懸灌梁、二襯施工前隧道拱頂等等，通過光纖光柵監(jiān)測技術進行自動監(jiān)測、傳輸和分析，出現重大異常變化時及時預警、自動報送給相關人員。

3.提前消除

（1）自動生成“停工整頓和整改通知書”并及時上報，加強對關鍵部位監(jiān)測和安全檢查內容的反饋力度，確保能及時消除安全隱患。

（2）自動生成與現場安全檢查完全一致的圖文并茂的培訓內容，提高了施工、管理人員的學習興趣。

（3）自動生成安全管理人員的施工日記，提高了對安全管理組織機構相關人員在崗情況的管控力度。

《基于流程管控的橋隧施工安全管理系統(tǒng)》綜合考慮了當前國內外施工安全管理現狀和相關工程實際，以“保證施工順利安全進行，保證建筑結構安全運營，穩(wěn)步提升施工質量”為核心，以開放創(chuàng)新、安全科學理論為指導，以施工安全為首要原則，以管理體制創(chuàng)新為驅動，通過建立扁平化的安全管控體系，改善并削減各下級重復設置的安全管理部門，整合成為一個基于總經理領導下的安全管理事業(yè)部;以先進的管控手段融合“云網端”“移動大數據”和北斗導航技術，建設集基于施工流程管控、風險識別、風險監(jiān)控、應急救援輔助決策等功能于一體的橋隧施工安全管理系統(tǒng)，從而實現工程建設項目的安全高效施工。

（三）基于光纖傳感的多源信息智能同步監(jiān)測系統(tǒng)

根據施工安全監(jiān)測需要，以物聯網技術、光纖光柵傳感技術以及多源信息融合技術為基礎，研發(fā)了“基于光纖光柵的多源信息同步監(jiān)測系統(tǒng)”，主要由“多源信息智能同步采集儀”“新型光纖光柵傳感器”和互聯網綜合監(jiān)測客戶端組成。

1.“多源信息智能同步采集儀”內設有光纖光柵解調模塊、激光光源、電壓（流）信號測量模塊、無線傳輸模塊和智能型工控主板，是一款基于嵌入式硬件平臺和實時操作系統(tǒng)的分布式多類傳感器同步采集儀。實現了多類傳感器（光纖光柵、電壓、電流等）和多終端設備的精準同步采集，具備信號實時處理分析功能以及多線程運行的模塊化、規(guī)范化的軟件平臺，可滿足結構健康監(jiān)測的傳感器型號多、數量大，分布廣，信號測量精度高，同步性要求高，信號分析處理實時性強的需求。

2.新型光纖光柵傳感器是以光波為載體，光纖為媒介，感知和傳輸外界被測量信號的新型傳感技術，具有一系列獨特的，其他載體和媒介難以相比的優(yōu)勢。光纖光柵傳感器具有本身不帶電、體積小、質量輕、易彎曲、可靠性好、測量精度高、抗電磁干擾、抗雷擊等優(yōu)點，能實現對溫度、濕度、壓力、應變、振動、位移及加速度等參數的精確測量。

3.以“阿里云”為平臺，開發(fā)了的深基坑、既有線施工安全風險感知系統(tǒng)。

四、特色與創(chuàng)新點

案例以“科技助力安全管理”“互聯網+安全管理”為特色，以從業(yè)人員安全管理、施工結構健康管理和施工流程節(jié)點管控為核心，構建了基于“云網端一體化”的施工安全管理體系，利用數字化、信息化手段，實現對施工全過程各工藝環(huán)節(jié)安全生產信息的智能精準管控，研發(fā)施工安全管理新技術，創(chuàng)新國企管理新模式。

1.管理創(chuàng)新：基于“互聯網+安全管理”，創(chuàng)新管理思路，以信息化手段輔助進行施工現場的安全管理。從管理入手，消除事故隱患，降低事故發(fā)生頻次，提高了生產作業(yè)效率，減少了人員傷亡事故的發(fā)生，降低了經濟損失，提升了企業(yè)安全形象。

2.技術創(chuàng)新：基于光纖傳感技術、過程智能化控制技術、數據庫技術等理論設計并研發(fā)了基于多源信息融合的施工安全監(jiān)測模塊，開發(fā)了施工安全管控大數據管理平臺。

3.組織創(chuàng)新：建立垂直化、扁平化的安全管理體系，由直線職能制安全管控體系演變?yōu)槭聵I(yè)部制安全管理體系，改善并削減重復設置的安全管理部門，整合成為一個基于總經理領導下的安全管理事業(yè)部。

五、取得成效

案例成果在中鐵十四局集團有限公司的港珠澳大橋珠海連接線項目、九綿高速公路LJ6合同段項目、仁壽至屏山新市公路LJ20標段項目、北京興延高速公路七標項目部、魯南高鐵項目、京唐鐵路六標項目、成昆鐵路峨眉至米易段項目、蒙華鐵路項目、太原站東廣場及配套路網工程、新建城際鐵路聯絡線北京新機場段土建預留工程、文登電站C2標項目等多個重大工程中得以運營，取得了顯著的經濟社會效益。中鐵十四局集團有限公司堅持“強化紅線意識，實施安全發(fā)展戰(zhàn)略”的管理理念，以人為本，成功地將云網端一體化、北斗導航定位、光纖傳感、物聯網等技術引入施工安全管控及決策環(huán)節(jié)，大大減少了安全管理費用，節(jié)支1.6億元，具體應用效果如下所示：

（1）項目研發(fā)“基于流程管控的橋隧施工安全風險管控系統(tǒng)”相關成果，應用于九綿高速公路LJ6合同段項目、仁壽至屏山新市公路LJ20標段項目、魯南高鐵項目、文登抽水蓄能電站C2項目等工程，通過流程化的安全檢查模式，對橋隧工程的各施工環(huán)節(jié)進行安全檢查，大幅提高了安全檢查信息化、數字化、可視化管理水平，改善了“散點式”安全檢查現狀，避免了安全檢查工作流于形式。

（2）項目研發(fā)“基于光纖傳感的多源信息智能同步監(jiān)測系統(tǒng)”相關成果，實現現場多類型結構數據的實時獲取、智能同步采集和數據傳輸。應用于港珠澳大橋珠海連接線項目、九綿高速公路LJ6合同段項目、北京大興新機場土建預留工程CJLLXTJYL-SG標項目、成昆鐵路峨眉至米易段項目、太原火車站東廣場及配套路網項目等工程，形成了成套光纖傳感智能監(jiān)測解決方案，為保障工程安全施工發(fā)揮了重要指導作用。

（3）為加強對一線施工人員的安全管理、健康管理，減少安全生產責任事故的發(fā)生，北京興延高速公路七標項目、仁壽至屏山新市公路LJ20標段項目、京唐鐵路六標項目、文登抽水蓄能電站C2項目全面應用了“工程施工從業(yè)人員勞動保護管理系統(tǒng)”相關成果，實現了現場800余名從業(yè)人員健康信息、工作位置的實時獲取和大數據管理，驗證了事故一鍵呼救和應急救援信息定向分發(fā)功能，提高了現場安全保障和應急救援能力。

以下為部分項目具體應用情況：

1.太原站東廣場及配套路網工程：采用光纖光柵高差傳感器、光纖光柵沉降計、光纖光柵傾角計等多類型傳感器，結合自行研制的多源信息采集儀和安全監(jiān)測軟件平臺，實現了現場安全信息的遠程傳輸、實時掌控和精確預警功能。

2.新建城際鐵路聯絡線北京新機場段土建預留工程：運用光纖光柵測斜儀、光纖光柵位移傳感器，監(jiān)測基坑施工過程中典型斷面的變形情況。

3.文登電站C2標項目經理部、京唐鐵路六標項目：分別基于橋梁施工和隧道施工為背景，采用《基于流程管控的橋隧施工安全管理系統(tǒng)》對項目現場開展安全管理工作。同時將《工程從業(yè)人員勞動保護系統(tǒng)》的相關技術成果應用到了現場施工。

六、社會效益

1.創(chuàng)新“互聯網+安全管理”的施工管理新模式

案例以形成的“互聯網+安全管理”模式，將帶動工業(yè)標準化和流程化的管理能力提升，朝著具有行業(yè)特色的安全管理方向邁進;在結構健康管理方面，以“互聯網+安全監(jiān)測”為核心，基于大量的傳感設備、智能采集設備，結合“大數據”“云網端”“無線傳輸”等技術，支持施工期、運營期等全生命周期的智能化服務，不僅拓寬了服務期限，更拓展了服務對象，在施工結構健康管理方面實現了創(chuàng)新突破。

2.形成具有企業(yè)特色的安全管理智慧平臺

以《基于流程管控的橋隧管理系統(tǒng)》建設為契機，面向工程項目，以工班為對象，通過北斗導航等新技術支持，采取“三定”原則（定時、定點、定人），實行施工流程關鍵節(jié)點卡控、施工安全精細化管理模式，達到“六確保、兩提高”，成為安全管理工作中“三提前”（提前想到、提前發(fā)現、提前消除）解決安全隱患的有力抓手。通過以施工安全風險智能感知與預警系統(tǒng)的現代化施工安全管控體系建設，對施工過程中危險源管理、動態(tài)監(jiān)測預警、操作規(guī)程，以及應急管理等環(huán)節(jié)進行了全面的梳理，完善建立了與實時監(jiān)測、動態(tài)預警、計算機輔助決策等技術相匹配的安全管理組織結構、管理制度。

3.完善了施工人員勞動保護管理體系

基于智能設備及大數據管理的人員安全保障系統(tǒng)，將從業(yè)人員“實時”健康狀況納入安全管理中，從根本上降低事故風險;設計的智能佩戴式終端基于“移動互聯網”技術，擺脫了常規(guī)終端依賴于智能手機現狀，提高了終端在復雜施工場景的適用性;開發(fā)的工程從業(yè)人員勞動保護管理系統(tǒng)，形成了“直報式”的應急救援體系，提高救援效率。從源頭上提高了現場人員安全管理效率，創(chuàng)新了施工人員勞動保護管理體系。

4.立足國內、放眼世界，案例推廣至“一帶一路”區(qū)域內國際間合作

自“一帶一路”國家戰(zhàn)略提出和實施以來，許多重大基建合作項目已落地生根，中國工程企業(yè)已經成為國際基建市場的一支重要力量，中國鐵建在“一帶一路”沿線國家業(yè)務發(fā)展迅猛，每年新簽合同額達90億美元。

本案例基于光纖傳感技術、北斗導航技術、現代互聯網技術研發(fā)，將進一步助推國內企業(yè)在“一帶一路”沿線國家基礎建設過程中的信息化、智能化水平，提升企業(yè)國際形象。