李召

中国石油西南管道公司昆明维抢修分公司

 

 

管道运营单位点多、线长、面广，随着自然灾害、第三方施工等因素给管道造成的安全隐患越来越严重，管道施工作业不断增加，加之施工队伍素质参差不齐，施工作业场点多，施工条件变化快，安全管理难度增大[1]。一是隐患排查和安全措施落实不到位，造成管理要求和现场落实出现“两张皮”现象。二是无法对所有施工作业点全过程、全时段、全覆盖安全监管，施工现场安全监管存在漏洞。三是管理干部分身乏术，不能全天候24小时旁监和全程管理，很难及时发现和处理问题[2-4]。

1 无线安全监控系统概述

无线安全监控系统是施工现场管理的有效手段之一。该系统基于互联网传输和云计算存储技术，利用计算机和传感器实现自动化、程序化实时监控，是一种智能化、信息化、数字化、网络化的集成系统，可以将施工现场的声音、图像、视频、关键参数等传递到监控平台，实现信息的及时共享和施工现场可视化管理，提高了施工质量、安全管理水平和经济效益[5-6]。系统具有以下特点。

（1）投资成本较低。采用无线网络通信，减少了架设线路困难，减轻了系统维护工作，只需缴纳无线网络的通信费用，不需要其他资金投入，投资成本较低。

（2）网络组建灵活方便。目前，各大网络运营商的基础设施已经十分完善，网络信号基本实现全面覆盖， 4G或wifi传输完全能够满足系统要求，可灵活方便组建无线安全监控系统。远程监控时，可根据实际施工地点搭建监控系统，在网络良好的情况下不受工作场地限制。

（3）信息传递实时。通过视频监控设备和传感器实时采集施工现场信息，实时传递到监控平台，实现了前端固定设备与移动设备的结合。公司机关和施工现场的管理者可以随时了解与掌握施工进展，随时监控和管理施工现场，完成远程协调和指挥工作，提高了管理效率。

（4）系统可拓展。采用多种通讯协议和开放式架构设计，提高系统的可拓展性，可适应未来不断增加的施工现场管理需求[7-8]。

2 无线安全监控系统的组成

系统由前端视频数据采集设备、前端传感器数据采集设备、传输网络、监控管理平台四部分组成（图 1）。

2.1 前端视频数据采集设备

主要由摄像机、备用电源、存储设备等构成，负责实时拍摄施工现场实况，并保存数据。施工现场多为易燃易爆场所，所用设备应具备防爆功能。摄像机应具夜拍功能（如红外摄像），以保证昼夜画面清晰（图 2、图 3），保证全天24小时监控效果。对于雷雨天气较多的地区，选择防雷防雨摄像机。

            

前端视频数据采集设备根据施工现场环境布控，除了全面布控以监督施工现场的整体情况，在重点部位（对施工质量和安全影响较大部位）选用移动电源连接摄像机对施工过程局部拍摄，体现前端数据采集的灵活性。

2.2 前端传感器数据采集设备

在前端系统增加气体监测、风速、湿度传感器等，加强施工质量关键参数监测。传感器根据前端设备采集的实时信息发出声光报警，通过监测平台将异常信息发送给管理人员。

2.3 传输网络

前端设备采集数据并压缩后，通过网络传输到监控管理平台。为保证传输网络的稳定性，可使用双卡捆绑式网络传输，即绑定两张全网通4G卡同时传输，传输速率和稳定性是普通单卡的1.8倍。

2.4 监控管理平台

由控制主机、监控管理软件、电脑终端操作软件和移动端APP构成，负责处理经网络传输的信息，包括视频监控、回放、存储、查询，现场环境数据的存储、显示、报警等。平台常布置在企业管理人员办公地点和项目部办公室。管理人员在办公地点监控平台可以实时查看远程施工现场实况，对异常情况可立即通知整改。基于无线安全监控系统的可拓展性，管理人员通过移动终端（如智能手机） APP，可随时随地查看监控情况。

3 无线安全监控系统的功能

3.1 图像功能

安装系统控制软件，可在监控平台控制摄像机远程操作。根据需要切换视频监控画面、调整图像参数、抓拍特殊地点图像、调阅历史拍摄画面等。

3.2 语音功能

摄像机的图像信息与语音信息同步传输。通过系统语音编解码器，实现语音双向传输，搭建起施工现场与管理平台的沟通桥梁。管理人员与施工现场人员通过语音汇报情况或下达指令，或结合图像功能展开讨论，研究解决方案，形成快速反应机制。

3.3 报警功能

当现场环境参数超过气体浓度、风速、湿度等传感器预设报警值时，自动触发声光报警，提醒施工人员采取紧急处置措施。同时，报警信息上传到监控管理平台和相关管理人员。系统将记录与标记报警信息，便于异常情况后期处理。

4 无线安全监控系统的应用

4.1 风险管理

系统实时监测施工现场重大风险和控制措施落实情况。通过重点监控高风险作业（如挖掘作业、管线打开作业、吊装作业、动火作业、受限空间作业、高处作业等），管理人员及时掌握其安全状况，发现违规行为或安全隐患时责令现场停工整改。

4.2 人员管理

系统可以增强施工人员的工作责任心，提高其工 作积极性。施工人员在视频监控下能更规范操作，管理人员可监控施工人员是否按照要求配带安全防护用品、是否按照操作规程作业，能及时制止违章行为。发生事故事件时，通过查看视频便于查明事故发生原因，明确事故责任，并为安全生产奖罚提供重要依据。作业人员通过观看现场监控录像，可使入场安全教育更生动、实在，更具威慑作用，收集的事故事件信息，为员工安全教育提供素材。

4.3 质量管理

管沟开挖、组对、焊接、防腐、打压、清管等关键工序对整个管道施工质量影响极大，应重点监控。可在关键部位附近布设摄像机监控点，记录施工过程及关键参数。施工出现质量问题时，各方可实时沟通，查明原因，消除隐患。

5 结束语

无线安全监控系统使管道施工现场安全管理上升到信息化、可视化新层次，不仅提高了安全管理水平和施工质量，同时节约了人力物力，降低了管理成本。系统应用将进一步拓展，如：增加现场作业票管理模块，实现无纸化票证办理；增加承包商、特种作业人员管理模块，通过与企业供应商管理平台、政府网站链接，实现承包商资质验证和特种作业人员从业资格验证等。

 

参考文献：

[1] 孙晓利，文斌，妥贯民．天然气长输管道数字化建设的相关问题[J]．油气储运， 2010， 29(8)：579-581， 588．

[2] 蔡建刚，齐尚龙，韩秀锋，等．基于GIS的可视化煤矿安全实时监控系统的研究与开发[J].自动化与仪器仪表， 2012， (1)： 130-132．

[3] 赵万强.可视化监控系统在煤矿安全管理中的作用[J]．科技传播， 2012， (10)： 52-53．

[4] 李大锋，王云花，张华.可视化监控系统在矿井生产中的应用[J]．煤矿机械， 2011， 32(4)： 214-216．

[5] 何博.基建施工现场视频监控系统运用[J].信息技术， 2014， (17)： 122.

[6] 齐毅.工程建设施工现场中3G 视频监控系统的研究与实现[J].价值工程， 2015， (18)： 53-55.

[7] 张玲玲.无线视频监控系统在建筑工地的应用[J].中国安防， 2014， (08)： 25-27.

[8] 黄跃群.3G视频监控系统在施工现场的监控与运用[J].石油化工建设， 2013， (05)： 46-48.

 

作者：李召， 1988年生， 2013年毕业于中国石油大学（北京）机械与储运工程学院安全工程专业，大学本科，中石油西南管道有限公司工程师，现主要从事油气管道维抢修工作。