公路項目施工現場安全監控信息技術分析

司玉金

摘要 公路工程項目建設存在施工線路長、范圍廣、內容復雜多樣等特點，現場安全監控難度較大?；诖?，文章根據道路工程安全監控的具體情況，以施工現場安全監控信息技術為基礎，論述安全監控信息系統設計流程，分析該系統具有的各項功能，總結施工現場安全監控信息技術要點，以期為后續同類工程施工安全管理系統建立提供參考。

關鍵詞 公路項目;施工現場;安全監控;信息技術

中圖分類號 U492.8 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）13-0114-03

0 引言

目前工程建設中建設方和施工方安全管控部門，在安全管理工作中通常采用密集巡查、突擊檢查的形式，對現場安全情況進行管控。但因道路工程施工范圍廣、線路長、工程細目多樣的特征，造成安全管理工作的質量、效率存在一定不足，不能對現場實施科學有效的安全控制，安全隱患、風險源識別能力有限，安全措施執行不到位[1-2]。結合公路施工現狀，該文對公路工程施工現場安全監控措施進行分析，以期能夠建立高效的安全監控系統，促使施工的安全性、應急救援的高效性。

1 安全監控信息系統的設計

為提高施工現場的安全監督水平，提升公路施工過程、運營階段的安全救援效率，計劃建立高效安全監控信息系統[3]。該系統能夠綜合利用現場監控技術、智能信息識別技術、智能控制技術、信息傳輸技術等多種技術，對施工現場關鍵工序、關鍵部位、重大危險源等關鍵因素實施持續性管控;快速、準確識別施工現場存在的安全隱患，并通過智能語音通話系統、內部信息傳輸系統，及時上報審批決策層，促使安全管理人員能夠及時響應。

（1）該工程安全監控信息系統設計流程如圖1所示。

（2）該企業建立的現場組織管理模式為“1個公司+多級管理部門的模式”根據施工企業安全管理體系的具體特征，安全監控系統設計方案如下：1）為保障影像傳送質量，現場監控設施傳送線路應使用10M MSTP專線，先將現場采集的相關信息傳送至對應的監控項目管控中心，然后通過30MMSTP主線路，將采集到的相關信息傳輸至企業監管系統;2）為促進監控信息傳輸的高效性，避免周圍設備對監控網絡的占用，采用3層轉換機對傳輸系統實施單獨管理;3）系統前端設備包括現場監控設備、定位設備、監控設備等，通過采集現場工況、出勤人數、危險部位狀態等相關數據，綜合利用無線或有線網絡傳輸至標段安全管控中心，同時實現網絡共享、施工現場安全的全過程監管。具體的施工監控系統結構如圖2所示。

2 安全監控信息系統的功能

為確保安全監控系統的高效性，應對施工現場安全狀況進行實時監測，并充分利用遠程監控模式及時采集現場關鍵信息，作出事物發展姿態的模擬，來預判項目進展過程中的安全風險[4]。

項目推進中的安全狀態、危險源是否受控，采用的安全技術措施等內容，可利用該系統實現全員共享。現場人員作業流程、質量驗收細節、危險源視頻等數據信息，可同步輸送至各級監管部門，實現各參建單位的信息互通，保障分級管控目標的實現。

2.1 施工現場實時視頻監控

（1）在隧道口、高橋墩、高邊坡等危險性較大的部位，系統能夠不間斷地對現場實際狀況進行遠程監控，并自動完成信息采集和傳送，不受現場氣候、降水、地形以及交通等條件的影響[5]。

（2）監控系統能夠通過來回移動監控車，對道路全線、大隧道的重要施工部位實時監測，并通過人工智能語音信息處理系統，實現監控系統管控中心對施工現場的實時語音交流，遠程指導現場施工。

2.2 隧道人員動態定位監控

（1）針對地質條件復雜、作業環境惡劣、施工危險性較高的大長隧道施工，系統可自動完成對作業人員的人臉識別、身份核驗、出勤統計等工作，全面提升現場管理的水平。

（2）結合動態定位監控模塊、可對隧道內工作人員實時定位，監控工序作業步驟，實現隧道內部禁區報警、違規作業行為報警、進洞人員超員超時報警，從而提升隧道內部作業的安全性、可靠性。

2.3 災后急救信息

（1）系統可最大限度實現對人員的實時跟蹤定位，若施工過程中發生安全事故，系統能在極短時間內迅速反應，并及時發出求救信號，以最快速度找出事故出現的具體位置，并準確顯示出事故位置、人員的具體數量等詳細信息。

（2）施工現場相關人員，能夠利用來回移動監控車等相關設備，及時、準確、高效地傳遞求救信息，可通過語音通話等相關功能實現與監控管理中心的及時聯系，及時制定出科學高效的救援措施，以保障現場救援的效率。

（3）在安全事故發生時，安全信息系統中的各種設備可在緊急狀況下，持續工作72 h以上，確保能夠為應急救援工作持續提供有價值的信息，并全程跟蹤監測記錄救援的相關信息。

2.4 圖像存儲和備份

（1）監控系統通過信息采集功能對現場情況進行記錄，然后由硬盤對監控影像進行全部留存，對于關鍵部位的重要影像信息，硬盤會通過磁盤陣列進行長期保存。

（2）施工過程中的關鍵部位、關鍵工序、關鍵節點的影像資料，應當與竣工資料等相關信息進行同步保存，并將其保存到永久性竣工文檔系統。

2.5 查詢統計和報表分析

（1）監控系統自動采集施工人員每天的出勤情況，包括進入隧道的人員數量、操作工人具體位置等相關信息，并自行進行處理，生成統計報表。

（2）項目管理人員可結合報表信息，對施工人員的出勤天數、施工時間、具體施工部位等相關信息進行全面查詢。

3 施工現場安全監控信息技術要點

3.1 監控點設置原則

（1）監控點選擇必須全面結合現場工況、氣候條件、風險等級等相關因素，重點選擇在施工危險性較大的墩臺、邊坡、互通等位置，同時在預制場、拌和站等區域也要合理布設監控點[6]。

（2）根據以往工程實踐經驗在隧道洞口布設監控點，所取得的監控效果不太明顯，而在隧道內部掌子面位置，由于監控范圍較大，獲得的信息更為全面，也更能反映現場實際情況。

（3）根據施工現場的實際地形特征、監控信息傳送途徑，科學合理地選擇監控布設位置，在全面保證監控效果的基礎上，盡可能減少監控點布設的數量，從而有效降低線路布設的難度，降低購置設備的費用[7]。

3.2 視頻轉發

（1）在標段項目部構建流媒體服務器、轉發服務器、系統網絡服務器的基礎上，全面實現了施工視頻監控在系統內部的信息共享，在項目部、工程管理處等各級客戶端的傳輸，并經分級控制管理系統，實現各級客戶端對監控系統的有效控制。

（2）為確保信息傳輸的高效性、穩定性、真實性，并最大限度降低網絡寬帶占用，每臺相機固定占用一路寬帶?，F場施工監控系統視頻轉發模型如圖3所示。

3.3 緊急救援和應急功能設計

（1）隧道可移動式監控車利用有線或無線數據網絡，將二次襯砌臺車周邊作業人員的施工區域影像、掌子面、其他危險性較大部位的影像信息，傳送到安全系統監控中心，并經過分級管控模式傳送至項目部工程管控系統，可實現與現場作業人員的語音交流[8]。

（2）為實現隧道施工狀況的全面監控，移動監控車必須進行特殊處化處理，不僅要配置分辨率相對比較高的高清槍式攝像機，還應采取相應的防護措施，滿足防潮、防震、防塵要求，保障不利環境條件下的信息采集;為應對突發狀況，必須合理配備專用應急設備，包括備用通信設備、應急燈、發電機等，保證現場和系統管控中心的信息交流暢通[9]。

（3）系統中所有設備均應配置漏電保護設施、應急發電裝置，確?，F場電路中斷的狀況下，監控系統能持續工作3 d以上，確保在安全事故發生后，能夠正常采集并傳輸相關信息，最大限度保證應急救援實際需要。

（4）當監控系統采集到危險信息時，能夠在現場發出警報，同時會在監控中心系統中發出紅色危險燈光信號。

（5）當出現安全事故后，控制系統主機能夠持續不斷地顯示事故發生區域位置、事故種類、事故涉及的人員數量等信息，并能夠直接和現場施工人員進行語音通話。

3.4 擴展建議

該安全監控系統除了可大規模應用于公路、鐵路、地鐵隧道等項目的施工現場安全監控，另借助其系統內部的自動采集、高效傳輸、信息共享功能，能提升常規基礎設施建設的安全管理水平[10]。

3.5 加強業主方項目管理

業主方和施工方在利益方面存在一定矛盾，施工方通常較為抵制實時監控行為，認為這會影響工程建設的有效開展。而建設方為維護自身利益認為對現場采取實時監控手段確有必要，這促使建設方在工程項目招投標環節，就明確須采用信息技術進行全過程安全監控，以便施工階段現場安全監控信息系統的順利推廣。

4 結論

文章結合道路工程具體特征，以及公路項目施工現場常見安全管控制薄弱環節，科學、系統地分析了公路工程施工現場安全監控信息技術，得出如下結論：

（1）安全監控信息系統能夠綜合應用現場監控系統、人工智能識別系統、信息處理傳送系統等諸多技術，全面實現對施工現場關鍵工序、關鍵部位實施持續性監控、信息資源共享。

（2）監控點布設要全面結合現場工況、監控信息傳遞模式等要素進行選擇，在確保充分發揮監控性能的基礎上，盡可能減少監控點設置數量，進而減少相關設備的投入，降低建設成本。

（3）監控車要進行特殊化處理，采取防護措施，滿足防潮、防水、防震、防塵的要求，保障在突發狀況下施工現場和管控中心正常的通信需求。

參考文獻

[1]張永忠. 淺談信息技術在高速公路安全管理中的應用[J]. 中國交通信息化， 2019（7）： 36-38.

[2]薛理鴻. 監控量測技術在可門疏港公路隧道中的應用[J]. 福建交通科技， 2015（2）： 42-45.

[3]袁革忠. 信息技術在建設安全監督管理中的應用[J]. 建筑安全， 2012（10）： 24-26.

[4]梅發松. 試論信息技術在施工現場安全管理方面的應用前景[J]. 建筑安全， 2014（12）： 44-46.

[5]劉全， 蘇振民， 朱素業. 建筑施工項目安全監控信息協同系統構建[J]. 土木工程與管理學報， 2016（5）： 115-121.

[6]盧彥. 工程項目安全管理體系失效改進措施與安全監控信息協同系統構建[J]. 建筑技術開發， 2020（2）： 108-110.

[7]侯杰， 蘇振民， 金少軍. 建筑施工項目質量管理信息協同系統構建[J]. 土木工程與管理學報， 2017（4）： 148-153.

[8]謝逸， 張競文， 李韜， 等. 基于視頻監控的地鐵施工不安全行為檢測預警[J]. 華中科技大學學報（自然科學版）， 2019（10）： 46-51.

[9]浮欣， 盧玉華， 邵子健. 公共安全視頻監控系統信息安全模擬實驗平臺技術研究[C]//. 第31次全國計算機安全學術交流會論文集， 2016： 64-67.

[10]王敏， 李月華.? 信息安全監控預警平臺在電力企業中的應用[C]//. 2018第七屆全國安全等級保護技術大會論文集， 2018： 281-285.