信息化系統在水利工程安全管理中的應用

方 根 ,張海龍,王大勇

(1.內蒙古引綽濟遼供水有限責任公司,內蒙古 興安盟 137400;2.黑龍江省三江水利建設管理有限公司,哈爾濱 150000)

0 引 言

引綽濟遼工程作為內蒙古自治區迄今為止投資的最大水利工程,信息化建設以“智慧”水利一體化智能協同管控平臺為目標,以實用為前提,以智慧管理為目的,信息化系統通過數據庫建設、優化管理流程、系統功能優化和改進等實現對水利工程安全管理工作全過程、全方位管控,不斷提高工作效率、優化工作方法,使各項安全管理工作變得更加科學、高效。

1 建設信息化系統的重要性

1)2021年新修訂的《中華人民共和國安全生產法》中明確,生產經營單位必須加強安全生產管理,改善安全生產條件,加強安全生產標準化、信息化建設,構建安全風險分級管控和隱患排查治理雙重預防機制,健全風險防范化解機制,提高安全生產水平,確保安全生產。這是首次將信息化建設在安全法律中明確提出。

2)水利部、應急管理部分別在《水利改革發展“十四五”規劃》和《“十四五”國家應急體系規劃》中就加快補齊信息化短板,提升自身能力建設,支撐水利強監管,將信息化深度融入安全生產工作,有效提升企業本質安全水平,全力防范化解重大安全風險,提出指導意見。

3)引綽濟遼工程作為172 項節水供水重大水利工程之一,是內蒙古地區現代水利基礎設施網絡的骨干工程、我國重要的水利基礎設施。在建設和管理過程中有責任采用基于新理念和新技術搭建的工程信息管理系統,突破關鍵技術,既可滿足國家創新發展和.高質量發展的要求,也是新時代支撐水利工程建設可持續創新發展,實現“智慧水利、數字中國、和諧中國”建設的必然需要[1]。

2 引綽濟遼工程信息化系統

2.1 科學先進的管理系統

引綽濟遼工程信息化系統緊緊圍繞推進數字孿生水利建設要求,應用了BIM、物聯網、大數據、云計算、人工智能、虛擬現實等新一代信息技術,構建了以智能建管、智能監管、智能決策、智能生態、智能調度、智能維護、智能應急、智能體驗等應用,實現建造、運行一體化,有效提升了工程建設的精細管理和智能建造能力、提升了工程的險情識別、風險診斷和應急處置能力,提升了工程安全運行的立體保障能力,達到了組織科學、技術先進、質量可控、過程可溯的運行管理系統[2-4]。

2.2 安全管理信息化系統組成

引綽濟遼工程安全管理信息化系統集合了安全監測子系統、水情測報子系統、視頻監控子系統、人員定位子系統、投資管理子系統、工作部署、安全生產目標管理、安全機構設置、隱患排查治理、安全教育培訓、特種設備管理、安全風險管控、危險源管理、應急管理、事故管理和安全會議等20個子系統功能模塊。安全生產綜合管理平臺,橫向全面接入寬帶無線專網、自組網、定位網以及物聯網,實現多網融合,縱向對通過各種網絡接入的設備進行系統性、科學化管理。通過平臺的業務處理功能實現了實時監控、預警提示、集群管理、數據接入管理。

3 信息化技術在安全管理中應用

3.1 安全管理數據庫應用

1)引綽濟遼工程安全管理信息數據庫集成安全監測、水情測報、安全生產費用、工程安全管理資料等相關數據,形成工程安全管理大數據,為引綽濟遼工程安全生產信息化、標準化建設提供標準規范的工作流程和方法,幫助項目法人對工程現場的安全生產目標、安全教育培訓、人員(含特種作業人員)上崗作業、設備設施管理、安全風險管控、隱患排查治理和應急管理等進行全過程、全方位開展了動態監管,同時幫助項目法人開展智能分析和輔助決策,為保障工程建設安全、提高安全管理水平提供支撐。

2)安全管理信息化系統數據庫能夠將項目法人和各參建單位的安全管理資料按照時間、空間等多個維度進行錄入、保存和整理,只需在系統中輸入相應的條件,就可以自動生成管理臺賬,開展便捷、高效的安全管理資料檢查。有效解決了項目法人或者各參建單位需要對以往的安全管理資料進行檢查、分析時,紙質材料繁多、檢索困難的問題,這就輕松解決了引綽濟遼工程安全生產體系資料冗雜,安全管理任務繁重的問題,同時規范了各參建單位安全生產標準化資料管理,達到了安全管理可追溯的目標[5-6]。

3.2 優化管理流程

安全管理信息化系統有效解決了安全管理工作僅靠“純人工、純手工”的工作模式問題,優化了工作方法、工作流程,減少了文件流轉時間,提高了項目法人和各參建單位工作效能,提升了的安全管理水平。

3.2.1 投資管理子系統

安全生產費用結算文件流轉,紙質文件一般由施工單位編制,逐級運送至監理單位、項目法人審批、簽發,全過程至少需要14個工作日完成(若受到施工單位與監理單位、項目法人單位距離、交通工具受限因素影像可能還需更長時間)。采用了投資管理子系統線上開展安全生產費用文件線上流轉后,不超過7個工作日即可完成全過程文件流轉、審核、簽批,大大縮短了安全生產費用結算流程時間,保證了安全生產費用投入有效實施。

3.2.2 隱患排查治理子系統

安全風險管控和隱患排查治理是安全管理工作的核心,以往項目法人或監理單位下發安全隱患整改通知單紙質文件,從通知施工單位領取文件到安全隱患問題整改閉合、上報整改回復文件,每個環節都受到人工、交通工具等因素影響,大大延長了隱患整改落實的時效,增大了事故風險。

采用了隱患排查子系統開展隱患問題線上發布、流轉整改通知文件,隱患整改通知單可以即刻傳送到責任單位,責任單位立即落實整改、消除安全隱患,避免了由隱患轉化為安全事故,不僅快速、有效地管控了安全風險,更落實了安全責任,提高了安全管理效果,為工程建設提供了安全保障。

3.3 視頻監控子系統

在引綽濟遼工程文得根水利樞紐主壩、溢洪道、發電廠房等主體工程部位安裝的無線互聯網+無線視頻監控子系統,協助項目法人根據工程建設實際情況,開展日常安全巡檢、安全風險管控和隱患排查治理?；ヂ摼W+無線視頻監控系統協助項目法人對工程現場重大危險源、危險性較大的一般危險源、危險性較大的作業進行實時監控、管理,及時發現并整治安全隱患、“三違”行為,復查安全隱患治理情況、避免安全工作敷衍行為,同時監督監理單位、施工單位相關人員在崗履職情況。在工程建設特定階段(如防洪度汛、冬季防凌)也發揮了“千里眼”的重要作用。無線互聯網+無線視頻監控結合現場安全檢查、監管,不僅節省了人力資源,更有效從源頭上防范生產安全事故發生,提高了項目法人安全管理水平。

3.4 人員定位子系統

引綽濟遼工程在高邊坡、深基坑、隧洞等危險性較大得施工部位安裝了GPS+超寬帶(UWB)人員定位系統,人員定位系統解決了施工現場人員實時管理的盲點,不僅能夠對現場人員準確定位,更對實時監控工程現場人員狀態得動態評估,快速、高效、科學地進行安全生產和考勤管理,提高安全管理水平。發生突發性事件或者事故時,為事件處理和救援行動提供可靠的數據依據,確保救援和救災行動的高效運行。

3.5 大壩安全監測子系統

引綽濟遼工程文得根水利樞紐安全監測系統由互聯網、變形監測控制網(平面監測控制網、水準監測控制網)、文得根水利樞紐(主壩段、副壩段、溢洪道及其邊坡、廠房引水發電系統)安全監測儀器設備(位移計、應變計、測斜儀等)組成,為工程建設期和運行期提供安全監測數據接收與處理、監測數據智能分析,在線預警和數據統計,大壩安全監測子系統后續將成為文得根水利樞紐運行安全的耳目,為水庫安全運行提供安全技術保障。

3.6 水情測報子系統

引綽濟遼工程水情測報子系統性能先進、功能實用、易于操作和運行維護,主要功能有遙測數據采集與處理、監視與預警、雨水情查詢與分析、洪水預報、資料數據整編、數據庫管理、信息發布、值班管理等。洪水預報可依據水情測報系統采集的實時雨水情數據,隨時預報樞紐壩址斷面的來水流量過程,也可以結合人工采用多種方式快捷輸入假擬的流域未來可能降雨過程,進行模擬洪水預報。水情測報系統自動采集、編碼、傳輸、處理流域內的實時雨情、水情信息,并通過人機互動、進行水文預報作業,掌握未來一定時間內的來水趨勢,從而合理利用水資源,科學進行水庫防洪調度,為文得根水利樞紐工程安全度汛提供技術支撐。

例如:2022年7月12日～7月14日氣象部門預報,多地出現陣雨或雷雨,綽爾河流域局地有暴雨現象,針對此次降雨情況利用引綽濟遼水情測報系統對降雨過程進行預測,依據水情測報系統采集的實時雨水情數據和文得根水利樞紐上游水文站實時監測汛期水情,預計2022年7月13日08時～14日08時,氣象預報強降雨,等級為大雨,按照面降雨量50mm,得到下圖洪水預報過程示意圖,文得根壩上最大流量預報為478m3/s,預報洪峰水位為344.36m,預計洪峰達到時間為7月15日～16日,本次預報為文得根水利樞紐對防洪度汛起到一定的預警作用。

3.7 安全教育培訓子系統

引綽濟遼工程安全教育培訓子系統集成了互聯網、物聯網等技術,主要功能有VR智能體驗、無線語音廣播和現場互聯網考試等,通過采用定期對作業人員采用VR智能體驗感受不安全行為和物的不安全狀態、無線語音廣播定時段播報安全注意事項和定期采用互聯網安全考試,并結合線下安全教育培訓的多樣模式開展安全教育培訓,更為直接有效的提高員工的參與程度、培訓效果和安全素養。安全教育培訓子系統不僅解決了“安全管理參與度低”的問題,同時將員工的思想也從要我安全,向我要安全上進行轉變。

4 結 語

安全管理信息化技術不斷深入到水利工程建設中的每個環節,不僅優化規范了安全管理方式、標準,對施工現現場“人、機、料、法、環”實現動態監控、智能分析和精細管理,實現工程安全數字化、信息化和智能化管理,提升安全管理工作效率,提高安全管理資料可追溯性,降低安全風險,避免安全事故,更強化了安全生產理念,落實了安全生產責任,提升了安全生產水平。