李召

中國石油西南管道公司昆明維搶修分公司

 

 

管道運營單位點多、線長、面廣，隨著自然災害、第三方施工等因素給管道造成的安全隱患越來越嚴重，管道施工作業不斷增加，加之施工隊伍素質參差不齊，施工作業場點多，施工條件變化快，安全管理難度增大[1]。一是隱患排查和安全措施落實不到位，造成管理要求和現場落實出現“兩張皮”現象。二是無法對所有施工作業點全過程、全時段、全覆蓋安全監管，施工現場安全監管存在漏洞。三是管理干部分身乏術，不能全天候24小時旁監和全程管理，很難及時發現和處理問題[2-4]。

1 無線安全監控系統概述

無線安全監控系統是施工現場管理的有效手段之一。該系統基于互聯網傳輸和云計算存儲技術，利用計算機和傳感器實現自動化、程序化實時監控，是一種智能化、信息化、數字化、網絡化的集成系統，可以將施工現場的聲音、圖像、視頻、關鍵參數等傳遞到監控平臺，實現信息的及時共享和施工現場可視化管理，提高了施工質量、安全管理水平和經濟效益[5-6]。系統具有以下特點。

（1）投資成本較低。采用無線網絡通信，減少了架設線路困難，減輕了系統維護工作，只需繳納無線網絡的通信費用，不需要其他資金投入，投資成本較低。

（2）網絡組建靈活方便。目前，各大網絡運營商的基礎設施已經十分完善，網絡信號基本實現全面覆蓋， 4G或wifi傳輸完全能夠滿足系統要求，可靈活方便組建無線安全監控系統。遠程監控時，可根據實際施工地點搭建監控系統，在網絡良好的情況下不受工作場地限制。

（3）信息傳遞實時。通過視頻監控設備和傳感器實時采集施工現場信息，實時傳遞到監控平臺，實現了前端固定設備與移動設備的結合。公司機關和施工現場的管理者可以隨時了解與掌握施工進展，隨時監控和管理施工現場，完成遠程協調和指揮工作，提高了管理效率。

（4）系統可拓展。采用多種通訊協議和開放式架構設計，提高系統的可拓展性，可適應未來不斷增加的施工現場管理需求[7-8]。

2 無線安全監控系統的組成

系統由前端視頻數據采集設備、前端傳感器數據采集設備、傳輸網絡、監控管理平臺四部分組成（圖 1）。

2.1 前端視頻數據采集設備

主要由攝像機、備用電源、存儲設備等構成，負責實時拍攝施工現場實況，并保存數據。施工現場多為易燃易爆場所，所用設備應具備防爆功能。攝像機應具夜拍功能（如紅外攝像），以保證晝夜畫面清晰（圖 2、圖 3），保證全天24小時監控效果。對于雷雨天氣較多的地區，選擇防雷防雨攝像機。

            

前端視頻數據采集設備根據施工現場環境布控，除了全面布控以監督施工現場的整體情況，在重點部位（對施工質量和安全影響較大部位）選用移動電源連接攝像機對施工過程局部拍攝，體現前端數據采集的靈活性。

2.2 前端傳感器數據采集設備

在前端系統增加氣體監測、風速、濕度傳感器等，加強施工質量關鍵參數監測。傳感器根據前端設備采集的實時信息發出聲光報警，通過監測平臺將異常信息發送給管理人員。

2.3 傳輸網絡

前端設備采集數據并壓縮后，通過網絡傳輸到監控管理平臺。為保證傳輸網絡的穩定性，可使用雙卡捆綁式網絡傳輸，即綁定兩張全網通4G卡同時傳輸，傳輸速率和穩定性是普通單卡的1.8倍。

2.4 監控管理平臺

由控制主機、監控管理軟件、電腦終端操作軟件和移動端APP構成，負責處理經網絡傳輸的信息，包括視頻監控、回放、存儲、查詢，現場環境數據的存儲、顯示、報警等。平臺常布置在企業管理人員辦公地點和項目部辦公室。管理人員在辦公地點監控平臺可以實時查看遠程施工現場實況，對異常情況可立即通知整改。基于無線安全監控系統的可拓展性，管理人員通過移動終端（如智能手機） APP，可隨時隨地查看監控情況。

3 無線安全監控系統的功能

3.1 圖像功能

安裝系統控制軟件，可在監控平臺控制攝像機遠程操作。根據需要切換視頻監控畫面、調整圖像參數、抓拍特殊地點圖像、調閱歷史拍攝畫面等。

3.2 語音功能

攝像機的圖像信息與語音信息同步傳輸。通過系統語音編解碼器，實現語音雙向傳輸，搭建起施工現場與管理平臺的溝通橋梁。管理人員與施工現場人員通過語音匯報情況或下達指令，或結合圖像功能展開討論，研究解決方案，形成快速反應機制。

3.3 報警功能

當現場環境參數超過氣體濃度、風速、濕度等傳感器預設報警值時，自動觸發聲光報警，提醒施工人員采取緊急處置措施。同時，報警信息上傳到監控管理平臺和相關管理人員。系統將記錄與標記報警信息，便于異常情況后期處理。

4 無線安全監控系統的應用

4.1 風險管理

系統實時監測施工現場重大風險和控制措施落實情況。通過重點監控高風險作業（如挖掘作業、管線打開作業、吊裝作業、動火作業、受限空間作業、高處作業等），管理人員及時掌握其安全狀況，發現違規行為或安全隱患時責令現場停工整改。

4.2 人員管理

系統可以增強施工人員的工作責任心，提高其工 作積極性。施工人員在視頻監控下能更規范操作，管理人員可監控施工人員是否按照要求配帶安全防護用品、是否按照操作規程作業，能及時制止違章行為。發生事故事件時，通過查看視頻便于查明事故發生原因，明確事故責任，并為安全生產獎罰提供重要依據。作業人員通過觀看現場監控錄像，可使入場安全教育更生動、實在，更具威懾作用，收集的事故事件信息，為員工安全教育提供素材。

4.3 質量管理

管溝開挖、組對、焊接、防腐、打壓、清管等關鍵工序對整個管道施工質量影響極大，應重點監控。可在關鍵部位附近布設攝像機監控點，記錄施工過程及關鍵參數。施工出現質量問題時，各方可實時溝通，查明原因，消除隱患。

5 結束語

無線安全監控系統使管道施工現場安全管理上升到信息化、可視化新層次，不僅提高了安全管理水平和施工質量，同時節約了人力物力，降低了管理成本。系統應用將進一步拓展，如：增加現場作業票管理模塊，實現無紙化票證辦理；增加承包商、特種作業人員管理模塊，通過與企業供應商管理平臺、政府網站鏈接，實現承包商資質驗證和特種作業人員從業資格驗證等。

 

參考文獻：

[1] 孫曉利，文斌，妥貫民．天然氣長輸管道數字化建設的相關問題[J]．油氣儲運， 2010， 29(8)：579-581， 588．

[2] 蔡建剛，齊尚龍，韓秀鋒，等．基于GIS的可視化煤礦安全實時監控系統的研究與開發[J].自動化與儀器儀表， 2012， (1)： 130-132．

[3] 趙萬強.可視化監控系統在煤礦安全管理中的作用[J]．科技傳播， 2012， (10)： 52-53．

[4] 李大鋒，王云花，張華.可視化監控系統在礦井生產中的應用[J]．煤礦機械， 2011， 32(4)： 214-216．

[5] 何博.基建施工現場視頻監控系統運用[J].信息技術， 2014， (17)： 122.

[6] 齊毅.工程建設施工現場中3G 視頻監控系統的研究與實現[J].價值工程， 2015， (18)： 53-55.

[7] 張玲玲.無線視頻監控系統在建筑工地的應用[J].中國安防， 2014， (08)： 25-27.

[8] 黃躍群.3G視頻監控系統在施工現場的監控與運用[J].石油化工建設， 2013， (05)： 46-48.

 

作者：李召， 1988年生， 2013年畢業于中國石油大學（北京）機械與儲運工程學院安全工程專業，大學本科，中石油西南管道有限公司工程師，現主要從事油氣管道維搶修工作。