新時期基建施工現場安全管控措施探討

王連輝，黃超藝，陳瑞娜

(1.國網福建省電力有限公司漳州供電公司，福建 漳州 350003；2.國網福建省電力有限公司泉州供電公司，福建 泉州 362101)

0 引言

黨中央、國務院高度重視安全生產工作，十八大以來，習近平總書記對安全生產作出了一系列重要指示，要求牢固樹立安全發展理念，堅守“發展決不能以犧牲安全為代價”這條不可逾越的紅線。安全是一切工作的基礎和前提，但近年來透過某公司系統發生的幾起建設施工現場安全事故看，施工現場近電作業、跨越施工、深基坑開挖、硐室掘進等高風險作業安全風險管控還存在一些問題，施工作業現場安全管控還存在死角和盲區，如何有效有力推動建設施工現場各項安全管控措施落實落地，是抓好安全工作的關鍵。結合國家電網有限公司當前提出的建設“泛在電力物聯網”戰略思路，用互聯網思維強化現場安全風險管控，基于工程施工全過程中信息互聯互通、人機交互新技術，強化內部管理質效和外部信息共享、協同管控，將“泛在電力物聯網”與“建設施工現場安全管控”融合融入，系統分析當前施工現場安全管控問題，提出具體的提升安全管控措施。

1 基建施工問題分析

基建是安全生產高風險領域，近年來系統各單位都投入大量資源強化現場安全管控，總體上現場人身事故傷亡率大大下降，但與零傷亡零事故目標還有較大差距，現場違章現象屢禁不止，人為責任事故沒能得到杜絕。深入分析存在的管理性原因，主要如下。

1.1 人的安全素質與安全管理要求不適應

人類對安全的認知水平緊密伴隨工業文明的發展而進步，西方社會的工業文明已經發展了兩百多年的歷程，這為西方發達國家在作業人員的安全行為規范形成奠定了基礎。而我國改革開放以來經濟快速發展，用幾十年的時間走完了西方發達國家幾百年走過的路，工業化水平快速提升，但國民安全素質還有待提升，現實中“我要安全、我能安全”內在需求還有待強化，這也是當前安全管控最根本問題。

1.2 施工科技化水平與高質量發展要求存在差距

在堅強智能電網建設階段，工程施工建設過程的全面感知、信息化、泛物聯應用水平還處于起步階段，原有的“漫灌”式投入人財物資源強化安全管理越來越難以適應。這是由于企業精益管理及成本管控要求，人財物資源有限，無法實現全過程全覆蓋，亟需進一步解放思想、創新智能化技術應用，精準現場安全管控，破解當前難題。

1.3 建設施工與本質安全建設矛盾

1.3.1 “人”的方面

一方面一線管理人員結構缺員、能力弱化。現場作業技工老化、新進人員實踐歷練不足且大多意愿不足，整體建設施工現場“自己干”“領著干”能力明顯不足，這在輸電線路工程和城鄉配網施工隊伍中日趨惡化，很大程度影響施工現場安全管控力。另一方面，施工隊人員整體安全素質不高、技能低下，大多施工現場都是勞務人員，他們缺少系統的安全教育，自我保護意識、自覺執行規章制度的意識淡薄。再者，工程施工專業管理人員安全管理能力不強不高，甚至受各種因素影響，存在趕工期、搶進度的違章指揮現象，過份追求效益而弱化安全管理投入，對現場施工安全措施的落實沒有做到心中有數。

1.3.2 “物”的方面

一方面施工裝備的所有者和管理者大多是總包單位，而使用者大部分是勞務分包人員，兩者分離導致使用的人只管用，保管維護不到位，尤其是一些復雜的大型裝備亟需有效手段來掌握裝備健康水平，實現人與設備使用過程的關聯。另一方面，現場施工機具和安全工器具在現場的使用和管理比較粗放，僅靠紙質臺賬登記，難以全面掌控工器具情況，一些隱形的損壞沒能及時得到維護和保養，給現場作業人員的使用留下隱患，亟需有效的手段掌控工器具使用的動態情況。再者，一些新的施工機械裝備推廣應用受限于投入保障缺乏、一線操作人員素養偏低、人員配置不足等因素，還沒有大力推廣使用，落后的施工機械和裝備也影響施工安全質量管理。

1.3.3 “法”的方面

現場施工方案“兩張皮”現象仍舊突出，施工方案的風控措施與現場實際不符的情況時有發生，主要還是施工項目部安全責任沒有落實到位，作業前現場勘查不到位、危險源辨識遺漏或沒有制定針對性措施，還有人員現場施工經驗不足，沒能辨識危險源或生搬硬套已有的措施。一些施工環境及現場條件發生變化，施工前未復勘或執行中未能重新組織辨識，重新制定施工方案和現場安全技術交底，圖省事或心存僥幸，造成施工安全措施與現場不符，甚至釀成事件。

1.3.4 “環境”的方面

作業環境涉及區域廣泛，地理位置、地形地貌、氣候氣象等不利因素，對于硐室開挖、深基坑、臨邊作業、交叉跨越等高風險作業造成更加復雜的作業環境，增加了現場管控的難度，對現場管理人員提出了更高的要求。還有社會治理要求尤其是環保要求，以及現代化的城市管理對于電力施工提出了更高的要求，有限的施工場地、施工時間，動態切換施工區段，已成為施工管理的常態要求。在建設任務繁重的情況下，現場管理人員更容易出現重進度、輕管理的想法，現場安全文明施工管理不到位現象比較嚴重。

此外，還有項目管控支撐方面存在項目進度計劃精益管理不夠，未充分考慮地理、氣候、政策等環境因素對工期的影響，工程里程碑計劃不科學、不合理。有些工程從中標后就壓縮工期，甚至分部工程轉序不滿足規定就開始下一個分部工程開工，給安全、質量工作帶來很多隱患。工程建設各專業、各部門協同效率不高，在項目前期、大檢修作業過程、驗收投產等階段尚未形成合力，無法統籌推進建設。

2 泛在電力物聯網的應用

近年來，國網公司系統基建領域在信息管理、現場管控等方面取得不少創新成果，建設了基建信息管理系統，以施工現場為核心，對作業全過程和作業環境進行原始業務數據收集，實現按需定制菜單、數據整合及統計分析等功能。推行“一人一卡、一點一機”作業現場實名制管控平臺，對人員基本信息、從業記錄、培訓情況、職業技能、履職評價和權益保障等進行綜合管理。以“一點一機”管控作業關鍵信息，實現人臉識別考勤、電子作業票管理、現場交底及站班會監督、風險作業到崗到位監督、現場日常安全質量檢查及閉環整改等功能。利用信息化手段，實現遠程、手機客戶端實時查看現場視頻。

部分工程通過裝設于現場的感應裝置，對塔吊作業、跨越施工、深基坑開挖等高風險作業實現遠傳數據信息。重大現場作業風險通過安裝在施工現場的監測設備，采集風速、揚塵、溫度、潔凈度、噪音等各類環境信息，實現信息遠傳、超限報警等。這些創新實踐，對破解當前電網建設中安全管控難點問題提供了堅實基礎。

應用“泛在電力物聯網”技術，能實現全方位打造基建安全管控的“強前端、大后臺”局面。對施工現場實施有效安全管控，并基于泛在電力物聯網為載體的管理平臺建設支撐管理。一是全信息感知方面，實時自動采集人、物、法、環、管控等要素狀態信息，實現基建項目工程的進度可視化、現場安全管控智能化、質量管理動態追蹤、工程造價精準控制等建設目標。二是在物聯方面，以泛在電力物聯網連接每一個人、每一個施工環節、每一個作業行為，實時把控安全隱患，形成一套專網覆蓋、大數據支撐、信息預判、人工智能相結合的現場安全管理模式，形成智慧型作業現場，從源頭提升安全技術管理水平。三是在共建共享方面，將電網信息流重構與共享，可以構建人、物、法、環、管控新型關系，推動企業內、外部資源共享，推動政府、企業、承包商、施工隊伍、設備材料制造商、用戶等多方共建共享的基建安全生態圈，破解安全管控難題。

3 重點措施

3.1 解決“人管控難”問題

3.1.1 深入感知人的狀態

加強進場人員監測，通過信息數據分析掃描儀，感知人員精神狀態(血壓、脈搏、心跳等指標)、著裝情況、安全文明用品配備情況等，準確把握人的不穩定因素；準確感知人員不安全行為，對于違章、超范圍工作、不正確工序，進行實時捕捉、辨識、報警，全面加強現場安全自動監查能力，實現人員所在工程項目名稱、工種、負責項目、工作時間段等信息自動記錄，避免人工干預，保證記錄準確性，具備人員滿負荷自動預警功能。

3.1.2 全面建立人員信息庫

構建人員技能信息化平臺，實現持證上崗、招標核實、履職監督、量化考核、違章記錄等相關信息一目了然，實現人員的工種、技能值、經驗值全面收集；構建“外包隊伍信息庫”，自動匯總外包隊伍多維度評價信息，對外包隊伍進行評價評級，并以此作為外包隊伍準入以及工程量分配的依據。

3.1.3 充分開發基建信息系統應用

建立各類違章行為樣本標注標準，將違章嚴重人員或隊伍列入外包隊伍“黑名單”，重點關注，針對管控。利用虛擬現實沉浸式安全技能培訓應用，強化人員安全技能、業務技能教育培訓和評估，通過嚴格培訓考核篩選合格人員。實現信息的深度 “加工”，為工程各專業施工人員的整體調配和優選參建隊伍提供決策依據。

3.2 解決“物管控不到位”問題

3.2.1 開展施工機械裝備智能化改造

對于施工企業價值大、作用關鍵的重要裝備進行智能化改造，實現對其使用情況和關鍵參數的實時監控，開展針對性維修保養。利用全面感知技術，全方位全過程掌握施工裝備性能、參數、狀態，實現人與設備使用記錄的關聯捆綁，一旦施工機械設備出現問題，能夠根據歷史使用信息進行問題溯源，科學認定責任人。

3.2.2 推行施工機具全壽命周期管理

基于泛在物聯網構建人-機相聯機制，實現對重要機械裝備的全壽命管理和非重要機械裝備的安全冗余管理。以RFID技術、二維碼識別、GPS定位技術為基礎，在現場施工機械、車輛、安全工器具等裝備中全面引入智能感知芯片，采集各類數據信息，實現裝備出入庫、檢測、維修、使用、保養、報廢等的全壽命周期綜合管控。

3.2.3 打造施工機械資源共享平臺

打造共享式施工機械內部區域租賃市場，為各工程項目機具、物資倉儲管理工作提供專業技術支持。各區域統籌裝備資源，建立申請、租車、調度、維修、評價在線租賃平臺，及時響應施工機械需求。實現流通可視化、檢修報廢透明化、裝備管理信息化，保障裝備使用狀態可控在控。

3.3 解決“施工方案執行兩張皮”問題

3.3.1 提升施工方案準確性

建立各種典型風險施工規范化的經驗數據庫，實現相關工序的模塊化，不僅為項目部提供施工方案專業化參考，而且能夠優化組合形成標準化工程整體方案，實現對施工方案后臺初步審核，促進施工方案編制全面、準確。

3.3.2 全面掌握現場作業風險

通過勘察過程的視頻和音頻，全面獲取施工現場情況，獲取一手的現場信息和勘察過程信息，為后臺支撐和施工方案制定提供客觀數據依據。掌握風險管控措施落實情況及問題整改情況，通過系統應用形成各層級交互、共同發力的效果，及時發現現場問題，預警消除安全隱患。

3.3.3 實現施工質量檢驗監測智能化

應用基于物聯網無線傳感器網絡的監測裝置進行施工質量檢測，采集相關施工工藝、施工環節關鍵信息，比如基礎根開信號采集、位移信號采集、應變信號采集和傾角信號采集等，進行施工質量智能分析，避免傳統檢測數據不真實情況發生。

3.4 解決“環境因素變化管控難”問題

3.4.1 全面監測施工自然環境

對施工現場、設備間及重要設備柜溫濕度、水浸、風速等環境監測數據進行分析，實時監測、預警施工現場環境。對季節性施工和特殊作業環境，實施重點安全監測防范。

3.4.2 開展作業環境模擬應用

利用智能終端采集現場配變、柱上開關、電桿、配電線路等設備信息，進行現場勘查建模，構建設備三維拓撲庫，自動分析現場可能存在的危險源點，區分帶電及檢修區域，建立危險源點動態模型，分析接地線等安全措施裝設位置，為確定停電方案和外包人員虛擬實操提供三維模擬環境，保障后續安全作業。

3.5 解決“本質安全建設落實難”問題

3.5.1 豐富培訓案例庫

建立基建云端違章數據庫，提升數據采集質量，將安全責任量化考核、“三級質檢”“四不兩直”現場發現的問題上傳云端，并將相關信息進行分類處理，對現場作業情況進行“體檢”，然后將大數據比對后推送適合一線施工人員的培訓課程，從根源上解決培訓對實踐案例的迫切需求。

3.5.2 全方位模擬風險應對措施

施工現場增設可視化培訓設備、模擬操作的虛擬現實成像設備，進行模擬操作，在成像上對現場風險點分布、防范措施、控制要點進行重點標注，快速直觀表達風險管控重點。

3.5.3 提升隊伍應急演練實戰性

消防、地質災害等應急演練，以往在可控環境下進行，指導現實應急工作不夠充分，借助可調節模擬現場建模后的場景，讓應急演練更逼近實戰，讓正確的應急處置成為一種“機械化”的常規救援操作。

3.5.4 提供現場風險作業遠程專家指導

對于部分現場情況復雜、風險較大的專項施工方案，開展安全專家智庫遠程“會診”活動，以提升安全管控措施、關鍵技術要點、施工作業票的科學合理性。

3.5.5 推廣應用機器人作業

對高風險作業、高技術作業，研究機器人替代、智能工器具替代，如間隔棒安裝機器人、導地線壓接智能工器具、智能扳手等研究應用。如變電重裝就位作業和線路立塔作業，可以向智能港口駁運學習，在設計之初即考慮使用機器人行進通道和作業空間，特別是主變和大型組合電器安裝；對于進行線路組塔作業的機器人需要從塔型上進行根本性的改變，分段及組裝模式也必須改變，采取大幅度減少螺絲使用等方式，增加機器人工作的可能性，從而大幅減少人員上塔的工作時間。

3.5.6 創新人工智能專家應用

針對施工現場的全空間立體式的特點，通過視頻、圖像、語音信號全方位感知現場的實時情況，依托智能管控平臺，建設人工智能專家系統。全面收集信息并能根據應用要求辨識信息，捕捉對象、確定需要、及時反饋，信息流在整個管理系統中是按需交互的，協助項目部培訓評估現場作業力量和管理現場。如施工方案與施工作業票的比對，與現場站班會的語音比對，與作業人員作業視頻比對的安全管理鏈延伸。還能實現基于現場行為信息的大數據分析，對于某些特定群體的特定行為的分析，可以反映這個團隊的能力以及其中薄弱個體。

3.5.7 深入研究GIS+BIM三維施工設計應用

地理信息系統GIS和建筑信息模型BIM在電力行業方面已大量應用，對于實現變電站實時全景監測、模擬操作、智能運檢打下了基礎。要進一步利用GIS+BIM使各級基建人員從平面圖紙的空間束縛中解脫出來，可以直接在可視的三維空間中安排施工方案，并可通過可視的三維動態施工方案落實到一線。還可充分利用數字化設計的成果，探索危險環境如臨電、跨越等情況下，施工方案的三維校核，依據三維圖紙的施工工序優化，地下工程施工方案的優化和實物校核等方面。

4 結論與展望

當前公司基建現場數量眾多，確保安全生產的日常工作量巨大。泛在電力物聯網建設能夠推動對安全作業信息更完整、準確、高效的采集分析，實現基建工程安全管控的多層級、全過程精益化。通過泛在電力物聯網建設推動基建施工全過程管控，能構建基建安全共建共享共治生態圈，解決在“人、物、法、環、管”方面存在的具體問題。

針對未來發展給出下一步研究重點。

(1) 充分挖掘潛力，依托已有基建安全信息系統和相關應用系統，利用數據融通、業務協同等方式充分挖掘現有系統價值，同時根據任務輕重緩急，有序、安全進行作業，提升公司基建安全管控水平。

(2) 開展面向泛在電力物聯網的安全管理應用建設工作，推動“堅強智能電網”和“泛在電力物聯網”融合應用，同時加強現場采集終端、邊緣計算設備等物聯感知終端建設，實現輸、變、配等各環節的人—物在線互聯，全面承載、貫通電網生產運行業務。

(3) 針對基建安全的特殊性，積極推進高危作業專業機器人、三維施工設計、偏遠地區山區可靠通信等領域關鍵技術攻關，大力開展“大云物移智”等在基建安全應用的重點技術研究，推動公司內外部資源共享和開放應用，推動政府、企業、承包商、施工隊伍、設備材料制造商、用戶等多方共建共享的基建安全生態圈，破解安全管控難題。