船舶工程现场安全风险动态监控方法
代博兰 徐丁 詹棋智
中国船舶集团有限公司第七二二研究所
一、船舶工程现场安全风险动态监控意义
船舶工程施工现场的安全管理与风险评估是确保工程顺利进行的关键因素。随着船舶工程规模的不断扩展和施工环境的复杂化,施工现场的安全管理面临着诸多挑战。船舶工程现场安全风险动态监控的意义主要体现在以下几个方面:
第一实时预警与应急响应:通过动态监控系统实时收集船舶位置、航行状态等数据,可快速识别异常行为(如超载、违规航行),及时触发预警机制并采取应对措施,避免事故发生。
第二辅助决策与风险评估:系统生成的实时数据和历史记录,可为决策者提供船舶性能评估、航线优化等依据,降低因人为判断失误导致的风险。
第三优化作业流程与安全管理:船舶工程现场安全风险动态监控通过轨迹回放、行为分析等技术,可追溯事故原因(如操作失误、设备故障等),为后续整改提供依据。例如,盘锦港区海事处通过智慧海事监管平台核查船舶轨迹,重点排查防台避风、禁限航等执行情况,确保作业合规性。
二、船舶工程现场安全风险动态监控方法应用策略
(一)动态监控机制构建与实施
船舶工程现场安全风险动态监控过程中需要构建“五维联动”动态监控体系,实现船舶工程现场安全风险全流程管控:1. 风险辨识层:船舶工程现场安全风险动态监控过程中运用 HAZOP(危险与可操作性分析)、LOPA(保护层分析)等方法开展全流程风险识别2. 量化评估层:采用层次分析法(AHP)、模糊综合评价法实现风险等级量化3. 实时监测层:船舶工程现场需要部署物联网传感器、智能巡检机器人等设备进行数据采集4. 智能预警层:建立多级预警模型,实现船舶工程现场安全风险分级响应。智能预警层阶段可以建立“蓝 - 黄 - 橙 - 红”四级预警体系:蓝色预警:启动现场巡检,2 小时内完成隐患排查;黄色预警:暂停高风险作业,4 小时内落实整改措施;橙色预警:启动应急预案,组织局部区域人员疏散;红色预警:全面停工,实施全员撤离并启动外部救援。
(二)构建安全风险动态监控体系
船舶工程现场安全风险动态监控体系的监控中心层,部署了一系列关键系统。数据采集与存储系统中的数据采集服务器负责收集前端感知设备传输的数据,并对其进行数据格式转换、数据去噪等初步处理,随后依据数据类型和应用需求,将处理后的数据合理存储到关系型数据库(如 MySQL、Oracle)或非关系型数据库(如 MongoDB、Redis)中,以确保数据的高效存储与查询。监控软件系统是体系的核心,通过直观的软件界面,监控人员可实时查看船舶施工现场的环境参数、设备状态及人员位置等信息。该软件运用数据分析算法深度挖掘数据,建立模型预测安全风险,数据异常时能通过弹窗、短信、语音等方式发出预警,并按设定周期生成安全监测日报表、周报表、月报表等,为船舶工程施工安全管理提供数据支持。应急指挥系统配备应急指挥调度平台,当施工现场发生安全事故,该平台迅速整合现场事故位置、类型、受影响人员等相关信息,通过语音、视频与现场实时沟通,指挥自救疏散,同时与消防、医疗等外部救援力量联动,实现快速响应与协同救援,提升事故处理效率,保障人员生命财产安全。
(三)科学应用智能动态监视技术
1. 智能监控船舶工程动态
智能监控技术在船舶工程安全管理中的运用,能够对船舶过往行驶记录的基础数据进行有效地检测和整合,并能够对船舶速度、时间、距离和其他行为进行融合。此外,通过使用智能监控技术,能够对船舶的真实行为做出基础的预报,从而保证船舶工程的真实航行过程的安全和在航线轨迹上的稳定。结合其他已有的技术,基本集成了相关的视频和文字,从而得到了船舶工程非常具有代表性的动态监控信息,是进行安全管理工作的重要依据以及基础。
2. 构建船舶工程视频监控系统
船舶工程视频监控系统的组成通常包括摄像头、存储设备和监控中心。摄像头可安装在船舶的多个关键位置,如甲板、船舱、机房和舵楼等,以确保覆盖船舶的各个角落。存储设备用于存储监控记录,以便后续查阅和分析。监控中心则负责实时监控画面,并对异常情况进行处理。
在船舶航行过程中,甲板区域是最需要监控的地方。船员在甲板上进行作业时,容易受到恶劣天气或其他意外情况的影响。通过在甲板上安装高分辨率的摄像头,可以实时监控船员的作业状态和周围环境,确保他们的安全。一旦发现危险情况,监控中心可以立即发出警报,提醒船员采取必要的安全措施。
(四)科学应用大数据与云计算技术
大数据与云计算技术为船舶工程现场安全风险动态监控提供了强大的数据分析和处理能力。施工现场的传感器和摄像头会产生大量的数据,这些数据包含了施工现场的各种信息,如环境参数、设备运行状态、人员行为等。通过大数据技术,可以对这些海量数据进行存储、管理和分析。云计算技术则为大数据的处理提供了强大的计算能力。将船舶工程现场的数据上传到云端,利用云计算平台的分布式计算能力,可以快速对数据进行分析和挖掘。通过对历史数据和实时数据的对比分析,可以建立安全风险预测模型,提前预测可能发生的安全事故。例如,通过对以往类似船舶工程的安全事故数据和现场的实时数据进行分析,找出安全事故发生的规律和影响因素。当施工现场的某些参数接近或达到可能引发安全事故的阈值时,系统会提前发出预警,提醒管理人员采取相应的防范措施。
(五)自动监测工程现场的安全状况
在船舶工程施工现场的各个关键部位,如出入口、施工区域、材料堆放区等安装高清摄像头,构建全方位的视频监控网络。视频监控系统不仅能够实时监控施工现场的人员活动、设备运行以及施工进度等情况,还可通过视频智能分析功能,对施工现场的安全状况进行自动监测。例如,利用视频分析技术检测施工现场是否存在物体坠落、人员闯入禁区等异常情况,及时发出警报,提醒现场人员注意安全。整合人员安全监控、设备运行状态监控、环境安全监控以及视频监控等各个子系统的数据,建立安全预警与应急指挥系统。同时,在应急处置过程中,通过视频监控和人员定位等功能,实时掌握现场情况,为应急指挥提供决策支持,实现对突发事件的快速响应和有效处置。
结束语
综上所述,船舶工程现场安全风险动态监控方法为解决船舶工程安全管理面临的诸多挑战提供了有效的手段。通过对人员、设备、环境以及施工现场的全面智能监控,能够及时发现安全隐患,规范人员作业行为,保障设备正常运行,提高船舶工程安全管理的水平和效率。
参考文献:
[1] 吴志超. 智能传感技术在设备安装工程监理中的应用与分析[J]. 数字通信世界 , 2024, (06): 173-175.
[2] 姜海波 . 船舶工程安全管理中智能监控技术分析 [J]. 中文科技期刊数据库 ( 全文版 ) 工程技术 ,2021(10):3.
[3] 王栋,王森,王家平。土木工程施工安全风险与管理措施探讨[A]2024精益数字化创新大会平行专场会议——冶金工业专场会议论文集(中册)[C].冶金工业教育资源开发中心,冶金工业教育资源开发中心,2024:4.
[4] 刘铁民 . 重大事故风险防控的基础科学问题 [J]. 中国科学基金 ,2020, 34(2): 177-184.
[5] 郭俊 , 宁志勇 , 王亚涛 , 等 . 基于视频大数据的施工安全监测研究及应用 [J]. 科技与创新 ,2023,(06):153-159.