新時期基建施工現(xiàn)場安全管控措施探討

王連輝，黃超藝，陳瑞娜

(1.國網(wǎng)福建省電力有限公司漳州供電公司，福建 漳州 350003；2.國網(wǎng)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(chǎn)工作，十八大以來，習近平總書記對安全生產(chǎn)作出了一系列重要指示，要求牢固樹立安全發(fā)展理念，堅守“發(fā)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(tǒng)發(fā)生的幾起建設施工現(xiàn)場安全事故看，施工現(xiàn)場近電作業(yè)、跨越施工、深基坑開挖、硐室掘進等高風險作業(yè)安全風險管控還存在一些問題，施工作業(yè)現(xiàn)場安全管控還存在死角和盲區(qū)，如何有效有力推動建設施工現(xiàn)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(wǎng)有限公司當前提出的建設“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略思路，用互聯(lián)網(wǎng)思維強化現(xiàn)場安全風險管控，基于工程施工全過程中信息互聯(lián)互通、人機交互新技術，強化內(nèi)部管理質效和外部信息共享、協(xié)同管控，將“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”與“建設施工現(xiàn)場安全管控”融合融入，系統(tǒng)分析當前施工現(xiàn)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(chǎn)高風險領域，近年來系統(tǒng)各單位都投入大量資源強化現(xiàn)場安全管控，總體上現(xiàn)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(xiàn)場違章現(xiàn)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(yè)文明的發(fā)展而進步，西方社會的工業(yè)文明已經(jīng)發(fā)展了兩百多年的歷程，這為西方發(fā)達國家在作業(yè)人員的安全行為規(guī)范形成奠定了基礎。而我國改革開放以來經(jīng)濟快速發(fā)展，用幾十年的時間走完了西方發(fā)達國家?guī)装倌曜哌^的路，工業(yè)化水平快速提升，但國民安全素質還有待提升，現(xiàn)實中“我要安全、我能安全”內(nèi)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(fā)展要求存在差距

在堅強智能電網(wǎng)建設階段，工程施工建設過程的全面感知、信息化、泛物聯(lián)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(yè)精益管理及成本管控要求，人財物資源有限，無法實現(xiàn)全過程全覆蓋，亟需進一步解放思想、創(chuàng)新智能化技術應用，精準現(xiàn)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?，F(xiàn)場作業(yè)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(xiàn)場“自己干”“領著干”能力明顯不足，這在輸電線路工程和城鄉(xiāng)配網(wǎng)施工隊伍中日趨惡化，很大程度影響施工現(xiàn)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(xiàn)場都是勞務人員，他們?nèi)鄙傧到y(tǒng)的安全教育，自我保護意識、自覺執(zhí)行規(guī)章制度的意識淡薄。再者，工程施工專業(yè)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(xiàn)象，過份追求效益而弱化安全管理投入，對現(xiàn)場施工安全措施的落實沒有做到心中有數(shù)。

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(xiàn)人與設備使用過程的關聯(lián)。另一方面，現(xiàn)場施工機具和安全工器具在現(xiàn)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(yǎng)，給現(xiàn)場作業(yè)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(tài)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(yǎng)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(xiàn)場施工方案“兩張皮”現(xiàn)象仍舊突出，施工方案的風控措施與現(xiàn)場實際不符的情況時有發(fā)生，主要還是施工項目部安全責任沒有落實到位，作業(yè)前現(xiàn)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(xiàn)場施工經(jīng)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(huán)境及現(xiàn)場條件發(fā)生變化，施工前未復勘或執(zhí)行中未能重新組織辨識，重新制定施工方案和現(xiàn)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(xiàn)場不符，甚至釀成事件。

1.3.4 “環(huán)境”的方面

作業(yè)環(huán)境涉及區(qū)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(yè)、交叉跨越等高風險作業(yè)造成更加復雜的作業(yè)環(huán)境，增加了現(xiàn)場管控的難度，對現(xiàn)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(huán)保要求，以及現(xiàn)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(tài)切換施工區(qū)段，已成為施工管理的常態(tài)要求。在建設任務繁重的情況下，現(xiàn)場管理人員更容易出現(xiàn)重進度、輕管理的想法，現(xiàn)場安全文明施工管理不到位現(xiàn)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(huán)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(guī)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(yè)、各部門協(xié)同效率不高，在項目前期、大檢修作業(yè)過程、驗收投產(chǎn)等階段尚未形成合力，無法統(tǒng)籌推進建設。

2 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應用

近年來，國網(wǎng)公司系統(tǒng)基建領域在信息管理、現(xiàn)場管控等方面取得不少創(chuàng)新成果，建設了基建信息管理系統(tǒng)，以施工現(xiàn)場為核心，對作業(yè)全過程和作業(yè)環(huán)境進行原始業(yè)務數(shù)據(jù)收集，實現(xiàn)按需定制菜單、數(shù)據(jù)整合及統(tǒng)計分析等功能。推行“一人一卡、一點一機”作業(yè)現(xiàn)場實名制管控平臺，對人員基本信息、從業(yè)記錄、培訓情況、職業(yè)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(yè)關鍵信息，實現(xiàn)人臉識別考勤、電子作業(yè)票管理、現(xiàn)場交底及站班會監(jiān)督、風險作業(yè)到崗到位監(jiān)督、現(xiàn)場日常安全質量檢查及閉環(huán)整改等功能。利用信息化手段，實現(xiàn)遠程、手機客戶端實時查看現(xiàn)場視頻。

部分工程通過裝設于現(xiàn)場的感應裝置，對塔吊作業(yè)、跨越施工、深基坑開挖等高風險作業(yè)實現(xiàn)遠傳數(shù)據(jù)信息。重大現(xiàn)場作業(yè)風險通過安裝在施工現(xiàn)場的監(jiān)測設備，采集風速、揚塵、溫度、潔凈度、噪音等各類環(huán)境信息，實現(xiàn)信息遠傳、超限報警等。這些創(chuàng)新實踐，對破解當前電網(wǎng)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(lián)網(wǎng)”技術，能實現(xiàn)全方位打造基建安全管控的“強前端、大后臺”局面。對施工現(xiàn)場實施有效安全管控，并基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)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(huán)、管控等要素狀態(tài)信息，實現(xiàn)基建項目工程的進度可視化、現(xiàn)場安全管控智能化、質量管理動態(tài)追蹤、工程造價精準控制等建設目標。二是在物聯(lián)方面，以泛在電力物聯(lián)網(wǎng)連接每一個人、每一個施工環(huán)節(jié)、每一個作業(yè)行為，實時把控安全隱患，形成一套專網(wǎng)覆蓋、大數(shù)據(jù)支撐、信息預判、人工智能相結合的現(xiàn)場安全管理模式，形成智慧型作業(yè)現(xiàn)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(wǎng)信息流重構與共享，可以構建人、物、法、環(huán)、管控新型關系，推動企業(yè)內(nèi)、外部資源共享，推動政府、企業(yè)、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(tài)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(tài)

加強進場人員監(jiān)測，通過信息數(shù)據(jù)分析掃描儀，感知人員精神狀態(tài)(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(wěn)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(xiàn)場安全自動監(jiān)查能力，實現(xiàn)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(xiàn)持證上崗、招標核實、履職監(jiān)督、量化考核、違章記錄等相關信息一目了然，實現(xiàn)人員的工種、技能值、經(jīng)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(jù)。

3.1.3 充分開發(fā)基建信息系統(tǒng)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(xiàn)實沉浸式安全技能培訓應用，強化人員安全技能、業(yè)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(xiàn)信息的深度 “加工”，為工程各專業(yè)施工人員的整體調配和優(yōu)選參建隊伍提供決策依據(jù)。

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(yè)價值大、作用關鍵的重要裝備進行智能化改造，實現(xiàn)對其使用情況和關鍵參數(shù)的實時監(jiān)控，開展針對性維修保養(yǎng)。利用全面感知技術，全方位全過程掌握施工裝備性能、參數(shù)、狀態(tài)，實現(xiàn)人與設備使用記錄的關聯(lián)捆綁，一旦施工機械設備出現(xiàn)問題，能夠根據(jù)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(lián)網(wǎng)構建人-機相聯(lián)機制，實現(xiàn)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(xiàn)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(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)裝備出入庫、檢測、維修、使用、保養(yǎng)、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(nèi)部區(qū)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(yè)技術支持。各區(qū)域統(tǒng)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(xiàn)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(tài)可控在控。

3.3 解決“施工方案執(zhí)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(guī)范化的經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)相關工序的模塊化，不僅為項目部提供施工方案專業(yè)化參考，而且能夠優(yōu)化組合形成標準化工程整體方案，實現(xiàn)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(xiàn)場作業(yè)風險

通過勘察過程的視頻和音頻，全面獲取施工現(xiàn)場情況，獲取一手的現(xiàn)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(shù)據(jù)依據(jù)。掌握風險管控措施落實情況及問題整改情況，通過系統(tǒng)應用形成各層級交互、共同發(fā)力的效果，及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場問題，預警消除安全隱患。

3.3.3 實現(xiàn)施工質量檢驗監(jiān)測智能化

應用基于物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡的監(jiān)測裝置進行施工質量檢測，采集相關施工工藝、施工環(huán)節(jié)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(tǒng)檢測數(shù)據(jù)不真實情況發(fā)生。

3.4 解決“環(huán)境因素變化管控難”問題

3.4.1 全面監(jiān)測施工自然環(huán)境

對施工現(xiàn)場、設備間及重要設備柜溫濕度、水浸、風速等環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，實時監(jiān)測、預警施工現(xiàn)場環(huán)境。對季節(jié)性施工和特殊作業(yè)環(huán)境，實施重點安全監(jiān)測防范。

3.4.2 開展作業(yè)環(huán)境模擬應用

利用智能終端采集現(xiàn)場配變、柱上開關、電桿、配電線路等設備信息，進行現(xiàn)場勘查建模，構建設備三維拓撲庫，自動分析現(xiàn)場可能存在的危險源點，區(qū)分帶電及檢修區(qū)域，建立危險源點動態(tài)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(huán)境，保障后續(xù)安全作業(yè)。

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(shù)據(jù)庫，提升數(shù)據(jù)采集質量，將安全責任量化考核、“三級質檢”“四不兩直”現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題上傳云端，并將相關信息進行分類處理，對現(xiàn)場作業(yè)情況進行“體檢”，然后將大數(shù)據(jù)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(xiàn)場增設可視化培訓設備、模擬操作的虛擬現(xiàn)實成像設備，進行模擬操作，在成像上對現(xiàn)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(zhàn)性

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

3.5.4 提供現(xiàn)場風險作業(yè)遠程專家指導

對于部分現(xiàn)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(yè)票的科學合理性。

3.5.5 推廣應用機器人作業(yè)

對高風險作業(yè)、高技術作業(yè)，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(yè)和線路立塔作業(yè)，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(yè)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(yè)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(chuàng)新人工智能專家應用

針對施工現(xiàn)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(xiàn)場的實時情況，依托智能管控平臺，建設人工智能專家系統(tǒng)。全面收集信息并能根據(jù)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(tǒng)中是按需交互的，協(xié)助項目部培訓評估現(xiàn)場作業(yè)力量和管理現(xiàn)場。如施工方案與施工作業(yè)票的比對，與現(xiàn)場站班會的語音比對，與作業(yè)人員作業(yè)視頻比對的安全管理鏈延伸。還能實現(xiàn)基于現(xiàn)場行為信息的大數(shù)據(jù)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(tǒng)GIS和建筑信息模型BIM在電力行業(yè)方面已大量應用，對于實現(xiàn)變電站實時全景監(jiān)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(tài)施工方案落實到一線。還可充分利用數(shù)字化設計的成果，探索危險環(huán)境如臨電、跨越等情況下，施工方案的三維校核，依據(jù)三維圖紙的施工工序優(yōu)化，地下工程施工方案的優(yōu)化和實物校核等方面。

4 結論與展望

當前公司基建現(xiàn)場數(shù)量眾多，確保安全生產(chǎn)的日常工作量巨大。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設能夠推動對安全作業(yè)信息更完整、準確、高效的采集分析，實現(xiàn)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(lián)網(wǎng)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(tài)圈，解決在“人、物、法、環(huán)、管”方面存在的具體問題。

針對未來發(fā)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(tǒng)和相關應用系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)融通、業(yè)務協(xié)同等方式充分挖掘現(xiàn)有系統(tǒng)價值，同時根據(jù)任務輕重緩急，有序、安全進行作業(yè)，提升公司基建安全管控水平。

(2) 開展面向泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的安全管理應用建設工作，推動“堅強智能電網(wǎng)”和“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”融合應用，同時加強現(xiàn)場采集終端、邊緣計算設備等物聯(lián)感知終端建設，實現(xiàn)輸、變、配等各環(huán)節(jié)的人—物在線互聯(lián)，全面承載、貫通電網(wǎng)生產(chǎn)運行業(yè)務。

(3) 針對基建安全的特殊性，積極推進高危作業(yè)專業(yè)機器人、三維施工設計、偏遠地區(qū)山區(qū)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(nèi)外部資源共享和開放應用，推動政府、企業(yè)、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(tài)圈，破解安全管控難題。