论公路工程施工现场安全监控信息技术

论公路工程施工现场安全监控信息技术

马骏

中交一公局集团有限公司海外事业部亚的斯公司 北京 100024

摘要：市政道路工程建设因施工点多，施工线路长，地域覆盖广，具有现场安全监控、管理难度大、效率低下等特点。结合市政道路工程施工现场安全监控特征，文章基于公路工程施工现场安全监控信息技术，论述了安全监控信息系统设计流程，分析了安全监控信息系统的功能，总结了施工现场安全监控信息技术要点，可为后期同类工程施工安全管理系统借鉴。

关键词：公路工程；施工现场；安全监控；信息系统；信息技术；

0引言

现阶段，建设方和承建方安全管理部门，大多通过高频次巡查和突击检查的方式，对市政道路施工现场进行安全监控和检查。但因市政道路工程建设施工点多，施工线路长，地域覆盖广等特点，导致安全管理部门人员疲于奔命，而安全监控水平和效率低下，很难对施工现场实施实时、高效的安全监控，也难以在安全隐患发生后第一时间监测到安全事故的发生，导致安全事故及其影响进一步扩大。基于此，文章研究了公路工程施工现场安全监控信息技术，以期构建出健全的施工现场安全监控系统，为公路工程安全管理和应急救援提供有力保障。

1安全监控信息系统的设计

为提升施工现场安全监控、安全管理水平，保证工程建设期建设安全，提高工程运营期安全监控和安全救援效率，拟构建安全监控系统。该系统可通过现场监控技术、智能识别技术、智能控制技术和信息传输技术等技术，实现对施工现场重点工点、重要危险源等控制要素的实时监控和管理，及时发现和排除施工现场的安全隐患，并在检测到安全隐患时向各级管理人员提供预警。

（1）该安全监控信息系统设计流程如图1；

图1：施工监控系统设计流程

（2）某高速公路工程施工企业，施工现场管理模式为1个公司+多个管理处的模式，基于该企业安全管理组织架构特点，其安全监控项目设计方案如下：1）为保证视频传输质量，前端监控点监控设备，信息传输线路采用10M MSTP专线，先传输至对应监控项目管理处，再采用30MMSTP主干光纤线路，将监控影像实时传输至项目公司；2）为保证监控视频传输线路通畅，减少办公网络对视频监控传输的网络占用，通过3层核心交换机，将两者分开管理；3）系统前端设备如洞内监控设备、工人定位设备、重点危险源监控设备等，将采集的视频、人员定位和报警信号等信息数据，通过有线网络或者无限网络的方式，传输至标段监控中心，并共享于整个网络，实现施工现场的实时监控和反馈。系统结构如图2：

图2：施工监控系统架构

2安全监控信息系统的功能

为保证安全监控系统能够实现施工现场的实时监控，系统采用远程监控的方式，实现施工现场信息图像的实时采集，为保证项目参与各方可通过系统实时共享安全信息，系统采用分级控制的管理模式，可将系统采集的监控视频、人员定位信息、危险源预警信号等信息数据，实时传输至管理处和项目公司。

2.1施工现场实时视频监控

（1）在隧道洞口、高墩桥等重大危险源和施工现场关键点附近，系统可实时、自动的实现施工现场的远程监控，不受天气、交通等因素影响；

（2）通过移动监控车，可实现对长大隧道的关键施工面等区域的实时监控，依托信息传输网络，可实现监控管理中心或项目公司与施工现场的实时语音通信或施工指挥。

2.2隧道人员动态定位监控

（1）在地质情况复杂的长大隧道，系统可实现施工人员的身份验证、考勤管理、实时通信和定位，提高施工现场的人员管理水平；

（2）可根据区域设置、人员动态定位管理等功能，实现隧道内禁区报警和超时报警，提高入隧施工安全性能。

2.3灾后急救信息

（1）一旦施工现场出现安全事故，系统可第一时间发出报警信号，快速确定事故发生地点，并实时显示事故区域施工人员数量、位置等信息；

（2）施工现场人员，可通过穿戴设备、移动监控车等，快速发出求救信号，并与监控中心进行语音通话，提高应急救援效率；

（3）在安全事故发生的情况下，各类设备在紧急状态下可稳定工作3d以上，为应急救援提供信息支撑，并能够全程记录救援信息。

2.4图像存储和备份

（1）监控图像传输至监控中心后，通过硬盘保存监控视频或图像信息，对重点位置的重要视频资料，通过磁盘阵列永久保存；

（2）关键施工节点视频或图像，工程项目建设每日进度图像等，作为竣工资料的重要组成，保存至永久性竣工文档。

2.5查询统计和报表分析

（1）系统可根据员工每日打卡数据，入隧人数，位置数据等，自动生成统计报表；

（2）管理人员可根据相关报表，查询和统计工人工作时间、工作位置、工作人数等信息。

3施工现场安全监控信息技术要点

3.1监控点设置原则

（1）选择在高桥墩等重大危险源，高边坡、互通等重点施工点，拌和厂、预制板场等位置设置监控点；

（2）结合以往经验，在隧道口位置设置监控点，监控效果不够理想，而在隧洞掌子面区域，监控视野范围更大，更有利于获取有用信息；

（3）结合施工场地特点和监控数据传输方式，合理布置监控点，在保证监控效果的前提下，尽量减少监控点数量，减少布线难度和设备采购成本；

3.2视频转发

（1）通过标段项目部搭建流媒体服务器、转发服务器等系统网络服务器，实现施工视频监控在系统上的网络共享和在项目部、管理处等各级客户端的传输，通过分级控制管理，实现各级客户端对监控视频的云台控制；

（2）为保证信息传输质量，减少网络宽带占用，每台相机固定占用一路带宽；视频转发模型如图3：

图3：施工监控系统视频转发模型

3.3紧急救援和应急功能设计

（1）隧道移动监控车通过有线或无线网络，将二次衬砌台车附近的施工人员位置信息，掌子面等重点位置的监控视频、图像等信息，传输至标段监控中心，并可与施工现场人员进行语音沟通；

（2）为满足隧道工况下使用要求，监控车除配备高清枪式摄像机外，还配备防护罩等，满足防爆、防水、防潮、防尘需求；此外为应对突发安全隐患，还配置防爆电话、应急电源等，保证突发安全隐患状态下施工现场与管控中心的通信需求；

（3）设备需配置漏电保护系统、应急电源系统等，保证在切断外部电源的情况下，可正常工作3d以上，保证安全隐患发生后的应急救援的需求；

（4）系统检测到安全隐患信息时，可在施工现场和监控中心同时发出报警声音和灯光信号；

（5）事故发生后，控制主机可实时显示事故地点 、事故类型、事故范围人数、位置等信息，并可实现与现场人员的语音通信。

3.4扩展建议

该系统不仅可用于公路、铁路、地铁隧道施工期的现场安全监控，依托系统信息传输线路和监控设备等，还可用于运营期安全管理，提高公路、铁路、地铁等交通网络的安全监控能力和应急救援能力。

3.5加强业主方项目管理

因建设方和承建方利益冲突，施工方通常较为抵制实时监控行为，这就要求建设方在项目招投标阶段，就开始积极推动施工现场安全监控系统和监控管理制度构建。

结论

本文结合市政道路工程特点，以及公路工程现场安全监控的不足，研究了公路工程施工现场安全监控信息技术，结论如下：

（1）安全监控系统可通过现场监控设备、智能识别技术、信息传输技术等信息技术，实现对重点工点、重要危险源等控制要素的实时监控、信息共享和危险预警；

（2）监控点应根据结合施工场地特点和监控数据传输方式合理布置，在保证监控效果的前提下，尽量减少监控点数量，减少布线难度和设备采购成本；

（3）监控车应具备防爆、防水、防潮、防尘功能，且具有防爆电话、应急电源等，保证突发安全隐患状态下施工现场与管控中心的通信需求。

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