電力線路施工現場安全智能管控研究

王勇 張敏

(河北經貿大學，河北 石家莊 050061)

0 引言

當前，隨著我國基礎設施建設進程加快，電力線路建設項目發展空間巨大。相比其他工程建設項目，電力建設項目具有投資金額高、施工時間緊、技術難度大等特點，對施工現場安全管理提出了更高要求。本文基于電力線路施工現場安全現狀，分析電力線路施工現場安全影響因素，構建施工現場安全智能管控系統，并驗證其應用效果，旨在提高電力線路施工現場安全管理水平。

1 電力線路施工現場安全管理現存問題

電力線路施工現場安全事故分為偶然性事故和突發性事故，主要包括觸電、高空墜落、機械損傷、物體擊打、坍塌及其他傷害等。目前，電力線路施工現場安全管理主要存在以下問題：

(1)對作業設備、作業區域以及作業行為的定位和監測方式落后甚至缺失，無法預判可能出現的安全問題。

(2)現場帶電設備沒有警示標志，導致工作人員誤入帶電區域或誤觸帶電設備。

(3)施工人員缺乏安全意識，不能及時處理安全隱患。同時，安全巡視不到位，施工人員作業水平較低。

2 電力線路施工現場安全影響因素及應對措施

2.1 安全影響因素

電力線路施工現場安全影響因素主要包括三個方面，即人的因素、施工設備因素和施工環境因素。

(1)人的因素。通過梳理和研究相關文獻可知，施工現場人為因素直接或間接導致的安全事故占比較大，如規章制度執行不嚴、日常管理和作業巡視松懈、施工人員安全意識淡薄、擅自更改安全操作規程等。

(2)施工設備因素。主要包括施工設備沒有定期維護和保養、在磨損狀態下作業、不符合安全技術性能要求等。此外，設備在處于帶電狀態時缺乏警示標識也易導致安全事故。

(3)施工環境因素。室內作業環境因素主要包括粉塵、噪聲等，室外作業環境因素主要包括天氣、溫濕度等。此外，火花、高壓電、尖銳物品等也可能導致安全事故。

2.2 應對措施

(1)現場勘查。提前對施工作業環境進行現場勘查，明確施工線路的停電范圍、鋪設位置及方式、鄰近線路走向、帶電部位等，并做好風險應對措施。

(2)加強培訓。應保證施工作業人員具有上崗資質和設備操作能力。在正式施工前，進行規范的崗前培訓，提升作業人員的安全意識。

(3)設備定期維護。應定期對設備進行維護和保養，確保施工設備處于正常使用狀態。

(4)安全警示。提前設立安全標識牌和警示標志，如停電、高壓危險、接地等。同時，提高施工作業人員安全意識。

3 構建電力線路施工現場安全智能管控系統

電力線路施工現場安全智能管控系統主要包括6個子系統：人員定位系統、人臉識別系統、施工人員管理系統、環境監測系統、設備控制系統、巡檢系統，如圖1所示。

圖1 電力線路施工現場安全智能管控系統

3.1 人員定位系統

對施工范圍內的作業人員進行定位，對施工區域進行危險等級劃分，實時將施工現場人員信息數據回傳至監管人員，一方面，確保作業人員處于安全作業范圍內；另一方面，便于調度人員隨時調度指揮。該系統可對作業人員軌跡進行分析并自動生成數據報告，上傳至施工檔案。

3.2 人臉識別系統

通過多層神經網絡人臉識別技術遠程驗證施工人員身份。此外，如果施工人員進行危險作業或操作不規范，該系統能夠及時提醒作業人員并發出警示，避免人為因素導致的施工風險。

3.3 施工人員管理系統

按工種性質和作業區域對施工現場人員進行劃分，對不同區域的人員授予不同的進入權限；將每個施工人員的工卡信息錄入系統，在刷卡和人臉識別驗證通過后才能進入作業區域。一旦非該崗位權限人員進入危險作業區域，系統會及時報警提示，并記錄非法闖入人員的相關信息。

3.4 環境監測系統

環境監測系統可以實時顯示施工現場各監測點的環境數據。當出現惡劣天氣征兆時，該系統會自動分析環境數據并發出警示，保障電力線路施工作業環境的安全。

3.5 設備控制系統

設備控制系統能夠遠程控制作業設備，如控制設備的開/停狀態等。作業人員操作失誤或設備處于帶電等危險狀態時，安全人員可通過設備控制系統遠程關停該設備。同時，該系統能夠自動記錄施工設備的遠程控制操作信息，包括操作人員信息、操作項目、設備編號、操作時間等，有效提升了設備管理的效率。

3.6 巡檢系統

巡檢是施工現場安全管控的重要環節。巡檢系統的主要作用是輔助監管施工作業中出現的違規問題，并對施工設備、施工環境進行日常巡視檢查。同時，對不符合安全施工規范的問題進行統計、上報和分析，保證施工作業的安全性。

4 施工現場安全智能管控系統特點與應用效果

對于電力線路施工單位而言，風險識別和管控是現場安全管理的必要前提。由于電力線路施工大多為戶外作業，施工區域跨度大、施工環境復雜、施工設備雜亂、施工人員流動性大，難以實時掌握施工人員和設備狀態，安全管理面臨巨大挑戰。

傳統的安全管控以人工方式為主，難以進行全面、深入的定期排查和日常巡檢。同時，由于人工方式具有一定的主觀性，容易出現安全疏漏。當前，人工智能在各行各業得到廣泛應用。工程項目可以通過智能管控系統對施工現場安全進行監督和管控。通過先進的信息管理方式實現施工現場的可視化管理，便于及時掌握施工現場人員狀態，提高施工安全管理效率。

4.1 系統特點

針對施工現場安全管控的不同需求，該系統集成了定位技術、即時通信技術、人臉識別技術、射頻識別技術、線性調頻擴頻技術等，能夠有效提升現場安全管理水平和效率。該系統主要特點如下：

(1)簡便性。主要體現在三個方面：①原理簡單，運用Alliswell定位技術按需定位；②安裝方便，利用無線系統，無須鋪設線路；③架構簡單，系統涵蓋多個子系統，便于集中管控。

(2)穩定性。主要體現在兩個方面：①性能穩定；②運行穩定。

(3)可靠性。主要體現在兩個方面：①傳輸可靠，通過無線傳輸，設有20個信道；②數據可靠，在遇到突發通信故障時，數據可自動存儲在多功能分站中，待通信恢復后，自動將留存的數據傳回至控制中心。

(4)實用性。可根據不同場景和不同需求進行定位方式和定位精度的選擇，人臉識別技術可以實現對施工人員的遠程身份核驗。

(5)免干擾性。該系統不會被其他無線設備干擾，也不會對其他無線設備產生干擾。在出現同頻信號時，為避免碰撞，系統會自動調整。

4.2 具體應用

以A市某500kV線路工程為例，分析施工現場安全智能管控系統在該項目中的應用，具體如下：

(1)全覆蓋的視頻監控系統。按照國家電網公司基建施工管理要求，三級及以上風險作業點應實時開啟視頻監控系統(可360°旋轉高清球機)，通過球機內置信號卡實現數據遠距離傳輸。同時，白天作業時應不間斷向后臺傳輸現場視頻信息，便于安全監督人員遠程檢查。通過該系統，一人可同時監控多個作業現場，節約了企業的人力成本，提高了安全管理人員的工作效率。

(2)現場違章智能監控識別系統。利用視頻監控系統能夠遠程監控現場作業情況，但是需要專職人員實時監控，導致人工審核工作量增加且存在遺漏隱患。鑒于此，該系統利用百度EasyDL定制化訓練和服務平臺實時識別圖像技術，結合實時識別違章行為的圖像技術，在發現違章行為或安全隱患時，自動向相關責任人上報。同時，實時通知現場人員及時排查或通過聯動廣播及時處理安全隱患，確保現場安全，有效降低了人力成本，提高了安全管理質量。

(3)其他應用。電力線路施工的主要風險包括吊裝超載、設備以小代大、鋼絲繩拉線角度過大等。因此，采用智能化施工方式監測吊車、抱桿等常用吊裝設備起吊重量及抱桿傾角，在監測設備中提前預設安全角度及鋼絲繩破斷力指標，保證設備在作業過程中受力穩定，提升作業過程的安全性。

4.3 應用效果

(1)節約成本。相比傳統的安全監控方式，該系統一方面降低了線路鋪設、安裝及維護成本；另一方面，節約了人力資源、降低了人員成本。基于該智能管控系統，只需少量管理人員即可實現對現場施工人員的遠程定位和監控，體現了遠距離、高效率、低消耗、低成本的優勢。此外，通過對施工設備工作狀態進行記錄，有助于管理人員及時發現故障并進行維修，有效提升了現場安全管理水平。

(2)提升工作效率。人臉識別技術可以存儲和識別巡檢和施工人員的身份信息，實現了對人員身份信息的遠程核驗，使得人員管理更加高效、快捷、精準；智能管控代替了以填表為主的傳統巡檢工作方式，保證了巡檢工作統一化、標準化，提升了管理效率。

(3)提高安全性。通過對施工安全事故研究分析可知，人為因素導致的安全事故較為突出。由于人員流動性較大且不可控因素較多，“以人管人”的方式難免存在疏漏。利用智能管控系統對施工人員、施工流程、施工設備進行標準化管理，能夠有效減少人員操作不規范、串崗/離崗等問題，從源頭上消除安全隱患。

(4)及時應對突發狀況。智能管控系統能夠保證施工進程、施工設備狀態、施工人員運動軌跡等處于安全監管范圍內。一旦出現突發狀況，巡視和救援人員可以及時采取相應措施，最大限度地降低了不利影響。

5 結語

當前，信息化技術發展迅猛，智能系統在各行各業得到了廣泛應用。本文以A市某500kV線路工程為例，分析了智能管控系統在該工程施工現場的具體應用。通過實踐驗證可知，智能管控系統實現了項目信息管理的統一化、工作流程的規范化，改變了原有施工現場落后的管理模式，提升了施工作業的安全指數和工作效率，有效減少了施工現場安全隱患。未來，隨著信息技術的不斷進步，智能化管控系統也將不斷更新和完善。