李 田

（貴州陸通工程管理咨詢(xún)有限責(zé)任公司,貴州 貴陽(yáng) 550014）

0 引言

當(dāng)前我國(guó)處于基礎(chǔ)建設(shè)高速發(fā)展期，高速公路大力發(fā)展的同時(shí)，道路工程建設(shè)過(guò)程中的安全問(wèn)題越來(lái)越突出[1]。為了管理好施工風(fēng)險(xiǎn)，建設(shè)方和承建方都在加強(qiáng)安全管理，但是由于公路建設(shè)工程項(xiàng)目施工范圍長(zhǎng)、覆蓋地域廣、施工點(diǎn)多的特點(diǎn)，常采用的檢查、巡檢式的安全管理，致安全管理人員疲于奔波。這種效率低下的管理方式，很難對(duì)施工風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。尤其是在安全事故發(fā)生后很難在第一時(shí)間進(jìn)行處置[2]?；诖?，文章研究通過(guò)引入信息技術(shù)手段，加強(qiáng)道路施工風(fēng)險(xiǎn)防范及處置的能力，為公路建設(shè)工程安全風(fēng)險(xiǎn)管理及應(yīng)急處置工作提供有力保障。

1 安全監(jiān)控信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為了提升道路施工現(xiàn)場(chǎng)管理水平，通過(guò)采用信息技術(shù)，提高施工現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)及安全事故應(yīng)急救援能力，建立道路施工安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要依托智能識(shí)別技術(shù)、智能控制技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、重要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)智能辨識(shí)與識(shí)別、道路救援組織協(xié)調(diào)、應(yīng)急通信以及信息共享等主要功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處置施工過(guò)程中的安全隱患，提前向各級(jí)管理部門(mén)提供數(shù)據(jù)共享及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。某高速公司建設(shè)單位的組織架構(gòu)主要是由1個(gè)公司、多個(gè)管理部門(mén)組成[3]。組織架構(gòu)比較扁平?；谠摴芾砟Ｊ剑鞠到y(tǒng)設(shè)計(jì)方案包括：

（1）數(shù)據(jù)傳輸：為了保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，確?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控視頻運(yùn)行流暢，采用10 M MSTP專(zhuān)線(xiàn)作為施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)監(jiān)控設(shè)備至對(duì)應(yīng)項(xiàng)目管理部門(mén)的傳輸通道，再由30 M MSTP 專(zhuān)線(xiàn)將數(shù)據(jù)及監(jiān)控實(shí)時(shí)畫(huà)面?zhèn)鬏斨另?xiàng)目公司，可以確保數(shù)據(jù)傳輸通道順暢，不出現(xiàn)通道擁堵、數(shù)據(jù)延時(shí)和視頻卡頓的現(xiàn)場(chǎng)。

（2）雙網(wǎng)分離、專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用：為了避免相互影響，保障本系統(tǒng)及辦公系統(tǒng)正常運(yùn)行，公司需有獨(dú)立滿(mǎn)足辦公需求的辦公網(wǎng)絡(luò)。采取雙網(wǎng)分離的模式，通過(guò)公司三層核心交換機(jī)利用VLan技術(shù)將兩者隔離開(kāi)，達(dá)到辦公網(wǎng)絡(luò)和安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立運(yùn)行，互不影響的效果。

（3）分層管理：為了方便現(xiàn)場(chǎng)用戶(hù)的操作，根據(jù)不同現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，配置針對(duì)性的終端設(shè)備。例如工人定位設(shè)備、重點(diǎn)危險(xiǎn)地段檢測(cè)設(shè)備和道內(nèi)檢測(cè)設(shè)備等。系統(tǒng)會(huì)將不同終端采集上來(lái)的數(shù)據(jù)通過(guò)5G、Wi Fi等技術(shù)傳輸至標(biāo)段監(jiān)控中心，再由標(biāo)段監(jiān)控中心實(shí)時(shí)共享給管理部門(mén)及公司調(diào)度室，實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控[4]。

2 安全監(jiān)控信息系統(tǒng)的功能

及時(shí)掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的情況是確保風(fēng)險(xiǎn)有效管控的基礎(chǔ)，為了建立有效、穩(wěn)定的施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，本系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，達(dá)到將施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)畫(huà)面送到監(jiān)控中心的效果，及時(shí)將實(shí)時(shí)信息共享給建設(shè)方、承建方、監(jiān)管部門(mén)等參與單位[5]。采用分級(jí)控制的技術(shù)手段，把除了監(jiān)控視頻外的施工人員定位、危險(xiǎn)源監(jiān)控、動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)識(shí)別等信息數(shù)據(jù)，及時(shí)傳遞給管理部門(mén)及公司的監(jiān)控中心。

2.1 施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控

受施工環(huán)境影響，安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)主要集中在隧道洞口、高架橋、長(zhǎng)隧道內(nèi)部等。這些地域周?chē)h(huán)境復(fù)雜，容易受到自然災(zāi)害的影響。針對(duì)重點(diǎn)監(jiān)控路段，本系統(tǒng)采取有針對(duì)性的檢測(cè)手段，例如移動(dòng)檢測(cè)車(chē)、隧道巡檢機(jī)器人和三防高清攝像頭等專(zhuān)用設(shè)備，在確保安全的情況下依托最新的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)管理部門(mén)及項(xiàng)目公司的管理需求。

2.2 隧道人員動(dòng)態(tài)定位監(jiān)控

長(zhǎng)隧道是高速道路施工過(guò)程中的高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，決定了必須重視進(jìn)入隧道內(nèi)施工人員的全方位管理。本系統(tǒng)將通過(guò)身份驗(yàn)證、5G應(yīng)急通信、北斗實(shí)時(shí)定位等新技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行全方位的保護(hù)。可以根據(jù)區(qū)域設(shè)置、人員動(dòng)態(tài)定位，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道里人員準(zhǔn)入制度、禁區(qū)管理、超時(shí)疲憊施工等高風(fēng)險(xiǎn)工作項(xiàng)進(jìn)行合理管控。

2.3 災(zāi)后急救信息

（1）災(zāi)后報(bào)警方面，施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生安全事故后，系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)向監(jiān)控中心發(fā)布報(bào)警信號(hào)，并將相關(guān)信息，例如人員編號(hào)、地點(diǎn)坐標(biāo)、事故等級(jí)、現(xiàn)場(chǎng)圖片等，實(shí)時(shí)共享給各級(jí)監(jiān)控中心[6]。

（2）事故處置方面，事故發(fā)生后，現(xiàn)場(chǎng)人員也可以通過(guò)服務(wù)終端、手持設(shè)備、移動(dòng)監(jiān)控車(chē)等發(fā)出SOS信號(hào)，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行應(yīng)急通信，同監(jiān)控中心匯報(bào)現(xiàn)場(chǎng)情況，提高應(yīng)急救援的速度，第一時(shí)間啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。

（3）救援保障方面，為了確保危急時(shí)刻，保持設(shè)備持續(xù)有效地工作，所有終端設(shè)備采用高容量電池組，保證發(fā)生災(zāi)害事件后，所有設(shè)備可以無(wú)電源獨(dú)立運(yùn)行三天以上，為救援行動(dòng)爭(zhēng)取黃金48小時(shí)。

2.4 圖像存儲(chǔ)和備份

數(shù)據(jù)安全是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容中的重點(diǎn)，應(yīng)用數(shù)據(jù)備份技術(shù)將普通數(shù)據(jù)保存在硬盤(pán)中，重點(diǎn)視頻資料備份至磁盤(pán)陣列中永久保存。尤其是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的視頻和文檔資料，以及項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的技術(shù)資料，作為項(xiàng)目驗(yàn)收的重要組成部分，需要永久性保存在陣列中，以備隨時(shí)調(diào)取。

2.5 查詢(xún)統(tǒng)計(jì)和報(bào)表分析

系統(tǒng)提供便捷的查詢(xún)功能，豐富的篩選條件，可以幫助工作人員隨時(shí)調(diào)取需要的數(shù)據(jù)，并自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)表。管理人員也可以根據(jù)對(duì)應(yīng)的報(bào)表功能，隨時(shí)隨地查詢(xún)施工情況。

3 施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控信息技術(shù)要點(diǎn)

3.1 監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置原則

（1）重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)不留死角，在隧道出入口、高邊坡、互通高架、材料存放地等地區(qū)360度設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，全方位覆蓋。

（2）普通路段根據(jù)實(shí)際情況，每個(gè)區(qū)間設(shè)置2組監(jiān)控點(diǎn)，達(dá)到區(qū)間監(jiān)控?zé)o縫銜接，尤其是隧道內(nèi)不間斷地連續(xù)視頻監(jiān)控更有利于信息收集。

（3）在滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)管理要求的情況下，合理布置監(jiān)控點(diǎn)，盡量節(jié)約成本，減少采購(gòu)成本，控制系統(tǒng)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 視頻轉(zhuǎn)發(fā)

監(jiān)控視頻信息收集到服務(wù)器后如何共享，尤其是同管理部門(mén)及公司的監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)顯得尤為重要。在標(biāo)段監(jiān)控中心搭建部署流媒體和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)、標(biāo)段監(jiān)控中心、管理處監(jiān)控中心、公司監(jiān)控中心四級(jí)數(shù)據(jù)同步，同時(shí)通過(guò)分級(jí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)四級(jí)客戶(hù)端對(duì)終端監(jiān)控設(shè)備的云臺(tái)操控[7]。

3.3 緊急救援和應(yīng)急功能設(shè)計(jì)

（1）隧道移動(dòng)監(jiān)控車(chē)在隧道施工緊急救援過(guò)程中起到重要作用，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)或者有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可以將二次襯砌臺(tái)車(chē)附近的施工人員定位信息及掌子面等重點(diǎn)位置的監(jiān)控視頻和圖像等信息，傳輸至標(biāo)段監(jiān)控中心，同時(shí)還可以利用5G網(wǎng)絡(luò)提供應(yīng)急通信。

（2）移動(dòng)監(jiān)控車(chē)除了以上主要功能外，車(chē)上還配備了防護(hù)面罩、防爆電話(huà)和應(yīng)急電源等設(shè)備，保證突發(fā)情況下防爆、防水和防塵的應(yīng)急需求。

（3）應(yīng)急設(shè)備在惡劣環(huán)境下應(yīng)具備防漏電保護(hù)、防火及防爆等要求，尤其是應(yīng)急電源的配置，應(yīng)該保證在斷電后所有設(shè)備可以正常運(yùn)行三天以上。

（4）出現(xiàn)事故時(shí)為了更加醒目地發(fā)出報(bào)警信號(hào)，使用報(bào)警聲音加上報(bào)警燈光，同時(shí)提醒現(xiàn)場(chǎng)人員緊急處置。

（5）事故發(fā)生后，監(jiān)控中心的主機(jī)會(huì)將報(bào)警信息及時(shí)間、地點(diǎn)、事故現(xiàn)場(chǎng)人員信息以及現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面及時(shí)顯示在管理員眼前，并主動(dòng)開(kāi)啟應(yīng)急通信，第一時(shí)間與現(xiàn)場(chǎng)建立應(yīng)急通信。

3.4 信息化監(jiān)控技術(shù)在隧道施工中的應(yīng)用

3.4.1 人員定位應(yīng)用

當(dāng)前由于北斗系統(tǒng)的不斷完善，利用北斗系統(tǒng)加上互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)輔助，可以對(duì)隧道內(nèi)施工人員進(jìn)行精準(zhǔn)定位，實(shí)時(shí)監(jiān)控人員在隧道內(nèi)的分布及動(dòng)態(tài)情況。管理人員可以通過(guò)本系統(tǒng)及時(shí)了解人員信息，根據(jù)施工作業(yè)需求隨時(shí)調(diào)整，加快了施工進(jìn)度，優(yōu)化了人員部署的合理性。定位系統(tǒng)在日常管理中也可以作為考勤系統(tǒng)使用，能對(duì)施工人員上下班情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[8]。除了日常考勤，一旦發(fā)生事故，通過(guò)信息化監(jiān)控技術(shù)，能對(duì)人員實(shí)時(shí)定位，以保障人員安全。

3.4.2 監(jiān)測(cè)測(cè)量應(yīng)用

監(jiān)測(cè)是隧道工的重要環(huán)節(jié)之一，對(duì)施工環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)控及分析也是安全管理的重點(diǎn)。利用信息檢測(cè)系統(tǒng)中的監(jiān)控測(cè)量技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)測(cè)量隧道內(nèi)施工環(huán)境，管控施工進(jìn)度，從而降低安全風(fēng)險(xiǎn)水平。當(dāng)前常用的施工測(cè)量技術(shù)是新奧法技術(shù)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐積累，已經(jīng)將該技術(shù)中“利用量測(cè)信息準(zhǔn)確保障施工安全”的技術(shù)措施延伸至監(jiān)控測(cè)量，可通過(guò)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測(cè)量檢測(cè)，結(jié)合圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)受力變形測(cè)量、狀態(tài)結(jié)構(gòu)觀(guān)測(cè)，從而確保隧道施工的有序開(kāi)展。

3.4.3 空氣監(jiān)測(cè)應(yīng)用

在隧道施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，對(duì)隧道內(nèi)的空氣造成較大的污染。通過(guò)本系統(tǒng)建立空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，保護(hù)施工人員不受有害氣體的侵害，尤其是施工過(guò)程中受到地質(zhì)條件的干擾會(huì)產(chǎn)生部分有害氣體，直接威脅人員安全。大型機(jī)械設(shè)備施作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生有害氣體，和空氣混合在一起很難分辨，通過(guò)人工方式不容易無(wú)法辨識(shí)，因此，利用空氣檢測(cè)設(shè)備是保障人員安全的有效手段。

3.4.4 語(yǔ)音交互應(yīng)用

通信方式、應(yīng)用場(chǎng)景較多，尤其是語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)施工人員之間及與管理人員之間的通信交流。除了滿(mǎn)足日常的通信溝通后，還可以實(shí)現(xiàn)專(zhuān)家遠(yuǎn)程作業(yè)指導(dǎo)功能，遇到疑難問(wèn)題可以申請(qǐng)專(zhuān)家指導(dǎo)，專(zhuān)家可以通過(guò)遠(yuǎn)程系統(tǒng)進(jìn)行指導(dǎo)操作[9]。

4 信息化監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用建議

當(dāng)前我國(guó)對(duì)施工質(zhì)量要求越來(lái)越高，建設(shè)方對(duì)承建方的監(jiān)管工作也在逐年加大。利用安全監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地監(jiān)管施工現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)及進(jìn)度，因此在項(xiàng)目招投標(biāo)階段，就需要開(kāi)始推進(jìn)系統(tǒng)的建設(shè)要求和方案構(gòu)建。主要從以下方面推進(jìn)：

（1）在項(xiàng)目啟動(dòng)初期就開(kāi)始規(guī)劃建設(shè)安全監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)信息化技術(shù)全生命周期地管理項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步提高信息化監(jiān)控技術(shù)水平。當(dāng)前，盡管信息技術(shù)已經(jīng)在建筑領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但是大部分的工程公司并沒(méi)有給予充分重視，信息化的整體技術(shù)水平及配套設(shè)施都比較陳舊。公路工程建設(shè)是一項(xiàng)以安全為重點(diǎn)的建設(shè)項(xiàng)目，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)信息化監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究，以保證其在建設(shè)中的應(yīng)用，并注重維護(hù)保養(yǎng)，以全面提升施工的安全性[10]。

（2）培養(yǎng)應(yīng)用人員專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。建筑安全管理人員是建筑安全管理信息化監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用的重要先決條件。為了保證安全生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行，安全生產(chǎn)管理人員應(yīng)注重提高自己的專(zhuān)業(yè)技能，熟練掌握信息技術(shù)，發(fā)揮信息化監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)有功能。

（3）轉(zhuǎn)變認(rèn)知。盡管目前的信息化監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)在高速公路建設(shè)的安全管理中發(fā)揮了一定作用，但是有關(guān)部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此技術(shù)的認(rèn)識(shí)還不是很透徹。當(dāng)前，信息化監(jiān)測(cè)技術(shù)，已經(jīng)成為高速公路建設(shè)中不可缺少的一環(huán)，如果忽略了這一技術(shù)，將會(huì)對(duì)工程的安全產(chǎn)生很大影響，甚至導(dǎo)致安全事故的出現(xiàn)。因此，有關(guān)部門(mén)要改變觀(guān)念，充分了解信息技術(shù)在監(jiān)測(cè)中的作用，制訂相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系，以提高信息化監(jiān)測(cè)技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用效果。

5 結(jié)論

該文結(jié)合公路工程特點(diǎn)，以及公路工程現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控的不足，研究了公路工程施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控信息技術(shù)，結(jié)論如下：

（1）安全監(jiān)控系統(tǒng)可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備、智能識(shí)別技術(shù)、信息傳輸技術(shù)等信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)工點(diǎn)、重要危險(xiǎn)源等控制要素的實(shí)時(shí)監(jiān)控、信息共享和危險(xiǎn)預(yù)警。

（2）監(jiān)控點(diǎn)應(yīng)結(jié)合施工場(chǎng)地特點(diǎn)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸方式合理布置，在保證監(jiān)控效果的前提下，盡量減少監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量，減少布線(xiàn)難度和設(shè)備采購(gòu)成本。

（3）監(jiān)控車(chē)應(yīng)具備防爆、防水、防潮和防塵功能，且具有防爆電話(huà)及應(yīng)急電源等，保證突發(fā)安全隱患狀態(tài)下施工現(xiàn)場(chǎng)與管控中心的通信需求。

（4）公路工程現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可用于公路、鐵路、地鐵隧道施工期的現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控，依托系統(tǒng)信息傳輸線(xiàn)路和監(jiān)控設(shè)備等，還可用于運(yùn)營(yíng)期的安全管理，提高公路、鐵路、地鐵等交通網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控能力和應(yīng)急救援能力。