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Frontier Technology Education Workshop

电力工程施工现场安全管理的智能化与信息化研究

作者

夏梵

太仓市爱能吉电力工程有限公司

摘要:随着我国能源基础设施的不断发展,电力工程施工项目呈现规模大、周期长、风险高等特点,安全问题日益严峻。传统的安全管理方式已难以满足现代工程对实时、高效管理的要求,需要借助智能化与信息化技术进行升级。本文以相应的工程实例,分析了智能监控、数字孪生、安全管理平台和物联网等技术在施工安全中的应用,探讨了如何构建“人-机-物-环境”一体化的安全管理体系,为提升电力工程施工安全管理水平提供理论与实践依据。

一、施工现场安全管理面临的典型问题

在传统电力工程施工现场管理实践中,“三违”行为(即违章指挥、违章操作、违反劳动纪律)普遍存在,管理方式多依赖纸质记录和人工巡查,存在以下几个突出问题:

1.安全信息采集滞后,监管盲区频发。

现场安全状态变化快,但传统管理方式缺乏实时信息回传机制,尤其在电缆敷设、隧道施工等封闭空间作业中,管理人员无法精准掌握作业环境与人员行为变化,往往等事故发生后才发现隐患。

2.施工人员流动性强,培训效果难以落实

在大量用工季节性、外包化趋势下,作业人员专业素质参差不齐,且传统培训方式形式化严重,导致一线人员安全意识薄弱、标准化操作执行率不高。

3.数据孤岛严重,部门协同效率低。

工程安全数据多分散在不同责任单位,缺乏统一平台管理,整改指令、风险通报难以及时传达、反馈,影响隐患治理的闭环效果。例如,在2023年苏州佳电新增变电工程中,因夜间高空作业监管不到位,出现施工人员未系安全带的违章操作。尽管值班管理人员已巡查,但缺乏实时智能识别手段,未能第一时间发现,险些酿成坠落事故。

二、智能化与信息化安全管理体系的核心构建路径

智能化与信息化技术的融入,为电力工程施工现场提供了多维度的风险防控手段。实践中,以下四项核心技术路径尤为关键:

1. 构建“智能眼”——高精度AI视频监控系统

通过AI视觉识别与深度学习算法,自动识别现场高风险行为,例如未穿戴个人防护用品、人员闯入危险区域、违章操作高压设备等,实现从“事后处罚”向“实时预警”的管理模式转变。以麦格纳(太仓)汽车科技有限公司DMS电力增容项目为例,施工总承包单位部署了10余台具备人脸识别与动作识别功能的云台摄像头,与AI后端系统联动,对“安全帽佩戴检测”和“疲劳打盹识别”进行实时分析,7天内识别到26起轻微违规操作并自动发出语音警示,显著减少了潜在风险。

2. 打造“智慧脑”——一体化安全信息管理平台

该平台集成人员定位、设备状态、作业流程、风险评估、隐患整改等数据,构建数字化决策中枢。通过多源数据融合,实现施工安全的量化管理与可视化分析。2024年,苏州市供电公司在一项500kV输电线路迁改工程中采用了名为“E-Guard”的智慧平台,平台通过GIS与BIM集成,实现施工过程的三维可视化监控,并叠加风险等级图,实现“红黄绿”三色区域警示,帮助项目部动态调整施工方案,规避重叠作业与交叉作业带来的安全风险。

3. 推广“智慧终端”——基于物联网的可穿戴设备

智能安全帽、定位手环、多功能安全背心等可穿戴设备,可实时回传作业人员位置、身体状态及作业行为,与平台数据联动,提升现场应急响应能力。在新建苏宁环上海电商产业园项目正式电工程中,施工方配发了带有环境气体检测模块的智能安全帽,可检测硫化氢、一氧化碳浓度,并在超标时自动发出报警信号,同时通过蓝牙将数据同步至现场管理平台,成功避免了一起由于电缆沟内积气引发的窒息事故。

4. 构建“应急盾”——智能化预警与联动机制

通过分析历史数据和实时作业状态,构建AI模型对即将发生的事故类型与概率进行预测,并结合现场广播、手机APP、短信平台构建联动预警系统,确保第一时间将风险信息推送至责任人。以苏州佳电新增变电工程为例,平台基于作业风险等级每日自动生成“施工风险报告”,并将高风险区域定位推送至现场组长手持终端,实现了“风险源头前移”的安全策略。

三、智能化与信息化安全管理系统的效益与实践案例

随着智能化与信息化技术在电力工程施工中的广泛应用,安全管理的效益日益凸显。通过实际工程案例分析,可以清晰地看到智能化管理模式带来的具体成果。

1. 提高安全防范能力与事故预防率

智能监控系统能够做到实时监控与异常检测,将传统的安全检查方式由“被动检查”转变为“主动防控”。例如,在一些电力设施项目中,项目部通过安装AI智能监控摄像头,对高风险区域进行24小时不间断监控,系统自动识别未按规操作的行为并触发警报,大幅减少了人为疏忽和事故发生的可能性。

2. 提升应急响应速度与处理效率

智能化安全管理系统能够快速识别风险并实时报警,确保施工现场迅速反应。例如,在桂盟投资三期增容工程中,项目采用集成的风险评估与应急响应系统,自动识别电气火灾和机械碰撞等风险,系统检测到短路时,立即推送报警并启动应急预案,通知现场人员撤离。这一智能联动机制显著提升了突发事件的响应速度,实现了从“后期处理”到“预警防控”的转变,有效保障了人员安全和设备运行。

3. 减少安全检查盲区,提升监管效率

通过信息化平台的应用,施工现场的安全检查不再是依赖管理人员的巡视,而是通过系统自动收集、分析数据,构建全方位、无死角的监管模式。在飞势管道20KV1600KVA 配电工程中,项目部引入了智能巡检机器人,定期对设备设施进行自动巡检,并上传检测数据至云平台,系统自动判断检测结果是否合格。这一方式避免了人工检查中的疏漏与遗漏,提高了安全巡检效率。

4. 增强人员安全意识,推动安全文化建设

智能化安全管理系统不仅优化了监管,还提高了施工人员的安全意识。在太仓武港码头的配电箱安装工程中,系统通过安全管理平台生成个性化安全报告,并推送至员工移动端,提供实时安全提醒和反馈。员工通过平台了解作业行为,进行自测并获得培训合格证书,促进了全员参与安全管理,推动了企业安全文化的建设。

四、面临的挑战与应对策略

尽管智能化与信息化在电力工程施工现场安全管理中展现出了显著优势,但在推广与实施过程中,仍面临着一些挑战,主要包括技术应用的局限性、初期投入的高成本、管理人员技能不足等问题。

1. 技术兼容性与平台整合问题

目前,不同企业和不同项目单位使用的智能安全管理系统大多是独立的,缺乏统一的标准和数据接口,导致信息孤岛现象严重,系统间的兼容性问题较为突出。为此,行业协会和标准化组织应加大推动行业标准的制定与实施,鼓励跨平台数据共享与技术互通,促进系统集成与协同工作。

2. 高初期投资与资金压力

智能化系统的初期投资较高,尤其对于中小型施工单位而言,资金压力较大。对此,政府应出台相关政策支持,鼓励企业在新型基础设施建设中优先采用智能化安全管理系统。此外,企业应在项目可行性分析阶段充分考虑技术投资的长远回报,通过系统优化与集约化应用实现成本的逐步摊销。

3. 管理人员技术素养亟待提升

在智能化技术的广泛应用中,管理人员的技术素养仍显不足,尤其在小型施工项目中,很多管理者对新技术、新平台的操作不熟悉,影响了系统的有效运行。因此,企业应加大对管理人员的技术培训力度,提升其操作技能与数据分析能力,确保智能化平台的高效使用。

4. 数据安全与隐私保护

随着智能监控和可穿戴设备的普及,施工现场的数据采集量巨大,如何保护数据安全和员工隐私成为一个重要问题。企业在引入这些技术时,应制定严格的数据保护政策,确保敏感信息仅限于授权人员查看,并采取加密技术保护数据的安全性。

五、结语

电力工程施工安全管理的智能化与信息化建设,已经成为提升施工质量、确保施工安全的重要手段。通过引入智能监控、信息化平台、可穿戴设备等新兴技术,施工现场的安全管理实现了从传统的人工监管到智能化、自动化管理的转变。尽管智能化安全管理体系在应用过程中仍面临一定的技术、资金和人员培训等挑战,但随着技术的发展和应用的深入,其在提高安全管理效率、降低事故发生率、提升整体施工质量等方面的作用将愈加凸显。未来,智能化与信息化将成为电力工程施工安全管理的主流模式,为电力基础设施建设提供更为坚实的安全保障。

参考文献

[1] 张明阳. 电力工程智能化安全管理研究[J]. 电力工程技术, 2024(1):45-49.