信息化监控技术在隧道施工安全管理中的运用

刘赟

【摘 要】随着科学技术的快速发展，信息技术开始应用于隧道施工安全管理，为隧道施工安全管理提供快捷的条件，提高安全管理效率。隧道工程是公路工程的重要環节，施工操作环境特殊，安全管理难度较大，管理工作非常重要。信息技术能够加强隧道工程的监控力度，提高隧道工程的安全系数，进一步保障施工安全。文章分析了信息化监控技术在隧道施工管理方面的重要性，探索了信息化监控技术的具体应用策略，并对信息化监控技术的使用提出合理化建议。

【关键词】信息化监控;隧道施工;技术;安全管理

【中图分类号】U456.3 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）12-0058-03

随着我国交通建设事业的快速发展，公路工程逐渐由平原区域转移到山岭区域，地质环境更复杂，交通工程需要充分利用地下空间，因此隧道工程逐渐增多，并且隧道的数量、难度、质量要求也越来越高。隧道工程中的隐蔽性工程较多，监管困难，施工条件复杂多变，必须采用科学有效的监控方法来确保隧道安全施工。信息化监控技术能够对隧道工程进行智能化监控，实时掌控工程状况，并进行远程控制，有效提高监督管理效率，推动隧道工程的发展。

1 信息化监控技术在隧道施工安全管理方面的重要性

随着我国公路工程的不断发展，各种施工安全问题逐渐增多，其中隧道工程的安全管理问题尤为突出。隧道工程具有较大的危险性，施工环境特殊、难度较大、程序复杂，涉及的危险元素多样[1]。综合我国当前出现的隧道工程安全问题，可以发现隧道工程的危险具有较强的突发性特点，安全管理压力较大。在隧道施工现场环境方面，施工空间较小、作业难度大、空气污染比较严重，隧道内部光线较弱，通常伴有强烈的噪音，这些都会带来严重的安全隐患，不利于安全管理。由于隧道本身隐蔽性较强，所以材料运输、装卸、安装等都不便，工作人员体力劳动繁重，容易疲惫，工作压力较大，进一步增加了安全隐患。此外，隧道施工过程中需要用到大量机器设备，这些设备都需要用到电力资源，一旦发生短路等故障，就容易引起严重的施工安全问题，导致施工故障。信息化监控技术可以应用于隧道施工安全管理，对施工中的安全隐患做到早发现、早阻绝，有效提高隧道施工的安全性。信息化监控设备能够提供远程控制，通过使用摄像机等监控辅助设备，管理人员可以通过实时视频了解隧道施工中的各个环节，对不同的施工场景进行集中观测，不断提高安全管理质量。在信息化监控系统中，视频摄像机可以在隧道里安装和固定，这样管理人员就可以获取隧道内的视频，24小时监控车辆、设备及工作人员，充分了解设备和工作人员的工作进度、工作轨迹，进行协调管理，合理控制。

2 信息化监控系统的总体设计

2.1 信息化监控系统的组成

视频监控系统是信息化监控的关键，该系统可以分为前端子系统、信号传输子系统、后端监控子系统3个部分。前端系统的主要工作是搜集图像和报警信号，并将这些图像和信号进行传输。信号传输子系统需要运用无线数据网桥，将搜集到的信号进行无线发射和接收，再把信号汇集到监控网络中，将所有模拟信号传输到监控中心。监控中心需要采用多级架构，对所有图像和信号进行集中管理，并对整个监控系统实施统一指挥，这就是整个监控管理体系的构成内容。信息化视频监控系统要利用现代图像处理技术、计算机技术、网络信号传输技术，对不同场景进行实时监控，进而对信号和数据进行存储、分析。视频监控系统能够对隧道施工现场进行实时监测，不需要人工管理就可以进行图像采集和监控，进而运用无线网络开展数据传输[2]。无线传输子系统是在局域网的基础上建立起来的，信息传输速度较快，能够对整个监控系统提供信号传输支持。后端监控系统需要利用一台电脑作为服务器，对前端系统采集的图像和数据进行综合处理，利用多台计算机构建监控主机，实现多屏幕显示，通过视频解码器完成模拟视频和音频的展现。

2.2 信息化监控系统的设计原则

2.2.1 规范化原则

信息化监控系统的设计必须遵循规范化原则。针对隧道工程，信息化监控系统的功能就是通过无线传输网络，达到视频和图像的共享，其中包含数据和图像的传输过程，需要做到标准化和规范化。所有设备都要符合网络传输协议，保证设备遵循相关要求，这是设计信息化监控系统的前提。此外，整个信息化监控系统还需要网管平台及其他软件的支持，这些平台和软件都要遵循标准化原则，以保证监控系统的开放性，使用户在操作系统上进行开发和利用，从而推动监控系统的长远发展。

2.2.2 安全可靠原则

信息化监控系统需要采用先进的网络拓扑结构，运用领先的网络处理技术，对监控视频进行压缩，使之成为一套完整的数字化管理系统，实现直观监控、实时监控。信息化监控系统运行过程中不需要管理人员干预，系统能够实现自动抓拍，因此系统的安全性和可靠性尤为重要。针对隧道工程，信息化监控系统在设计和使用的过程中都需要遵循安全可靠原则，无论是设备的选取，还是相关网络协议的使用，都需要高度关注系统本身的安全性，降低外在环境对系统的影响，最大限度地减少系统故障[3]。

2.2.3 灵活使用原则

信息化监控系统的使用需要遵循灵活性原则，系统的设计和管理人员要对其进行保护和开发，随着监控系统使用人员的不断增加，整个系统必须保持可扩充性。系统设计人员应该在网络设备中增加接口预留，为后期设备的扩充提供基础，促进信息化监控系统的长远发展，提高系统的使用效率。

2.3 信息化监控系统的主要功能

信息化监控系统能够与其他不同类型的网络设备实现连接，将监控视频、音频、报警、控制等充分结合起来，实现系统功能最大化，让安全管理人员充分了解隧道工程的施工现状，掌握施工过程中存在的安全隐患，合理分配施工人员，加强隧道工程的施工质量。信息化监控系统主要采用总分结构，能够运用标准的数据传输协议，具有较强的开放性和兼容性，能够有效利用网络带宽资源。监控系统能够实时监测任一路的监控画面，还可以对镜头进行控制，对施工现场的整体情况进行监听。在监测范围上，信息化监控系统不留死角，能够监控整个区域，镜头能够横向360°旋转，纵向90°转换，可以进行聚焦和变焦，兼顾不同角度的画面。在监控资料的传输方面，信息化监控系统能够对多路图像进行录制，拥有不同的录像模块，能够转移图像资料，实现网络传送，并且具有打印功能，安全管理人员可以设计录像的启动和停止时间，使用方便灵活。在资源共享方面，信息化监控系统具有较强的共享功能，在整个局域网内，管理人员可以将所有授权的计算机进行设置，这样监控系统收集的资料就能够达到区域共享。此外，信息化监控系统使安全管理人员不必到达设备现场就可以进行远程维护，这也是信息化监控系统的突出优点。

3 信息化监控技术在隧道施工安全管理上的应用

隧道施工中的无线监控系统能够实时监控隧道在地面上的施工狀态，对隧道工程的施工工艺、安全隐患、施工质量等进行综合分析和处理，对重大的危险项目进行评估，进一步提高工程安全性。例如，在一些高瓦斯隧道工程中，信息化监控系统就能够及时捕捉险情，启动应急预案，管理人员可以根据信息化监控系统获得完整的事故资料，将事故发生的过程及时存储下来，方便后期开展调查[4]。

3.1 监控施工人员位置

信息化监控技术在隧道施工安全管理方面具有重要作用。在人员管理方面，信息化监控技术能够准确定位施工人员，并通过互联网技术对施工人员进行实时监控，方便管理者对施工人员进行调动，做到规避风险，提高施工过程的安全性。此外，工作人员的定位监控还能够做到专人专责，一旦施工现场发生问题，管理人员就能通过互联网视频快速寻找负责的工作人员，尽快处理施工问题，提高问题的处理效率。在信息化监控的基础上，施工人员将会更加小心谨慎，按照施工程序和施工管理要求开展工作，从源头上降低施工风险，增强隧道施工的安全性，降低安全事故对工作人员的伤害。

3.2 实施监控量测

在隧道工程的具体施工过程中，信息化监控技术能够保障隧道施工的安全管理，使工程目标能够达成。信息化监控技术能够对隧道内部的施工环境和工程进行观测，管理人员能够结合视频内容分析隧道施工工程，科学运用监控量测技术，认真考察施工地点的地质环境，对施工进度进行实时量测。在监控量测技术的使用过程中，管理人员需要及时反馈问题，一旦发现安全隐患，就要向上级报告，从而整改施工计划，重新设计施工任务，降低安全事故的发生概率，提高隧道工程的安全性。监控量测制度能够进一步提高安全管理的工作效率，提高安全管理质量，让管理者在最短的时间内发现工程施工问题，做到及时阻绝。

3.3 监控空气质量

信息化监控系统能够对施工场地的空气质量进行监测，及时发现施工场地内的环境问题，降低施工安全风险。在隧道工程的施工过程中，场地内的空气环境通常会受到较大的污染，粉尘和有害气体充斥着隧道施工环境，这会严重影响施工人员的身心健康，不利于现场环境观测，严重的还会损坏机器，引发安全事故。在这种环境下，隧道工程的安全管理人员要充分利用信息化监控系统对施工现场的空气质量进行实时监测，保证施工环境符合相关标准，进一步提高隧道施工的安全性[4]。

4 促进信息化监控技术在隧道施工管理中的应用策略

4.1 完善信息化监控的相关管理制度

当前信息化监控技术已经在隧道施工管理中有了较多应用案例，但是相关的配套制度还没有完善，部分施工企业的领导还没有高度重视信息化监控技术，对该技术重要性认识不清，这会对信息化监控技术的发展造成阻碍。为此，有关部门应该加强对信息化监控技术的重视力度，认识到该技术在隧道工程当中的突出作用，并对该技术进行推广，制定相应的管理制度，充分利用信息化监控系统。信息化监控系统的应用必须与隧道工程紧密结合起来，针对不同区域、不同类型、不同危险程度的隧道工程，施工企业要设计相应的信息化监控系统，充分利用计算机和网络技术有效避免施工问题，降低施工过程中的安全隐患，做到规范使用。

4.2 提高信息化监控的硬件设施水平

为进一步发挥信息化监控系统的作用，提高隧道工程的施工安全性，施工企业应该重视监控系统的硬件设施，及时更换老旧的监控设备，保证监控系统的设备数量和质量，做到科学安装、规范使用。当前很多企业虽然采用了信息化监控技术，但整个监控系统中所运用的监控设施都十分老旧，包括信号传输设备、视频采集设备等，这些都是监控系统的核心环节，如果这些设备存在质量问题，就会导致监控效果不良，难以发挥实际效用。

4.3 提高工作人员运用信息化监控技术的能力

信息化监控系统能够对隧道工程的现场施工环境进行全面监测和监控，其根本的操作环节需要工作人员完成，施工单位需要强化工作人员对信息化监控技术的应用和把握能力，这样才能真正发挥信息化监控技术的作用。当前，一部分安全管理人员缺乏信息素养，对信息化监控设备的操作水平不达标，难以满足安全管理需求，不利于监控系统功能的发挥。针对这种情况，有关企业可以采取培训的方法，提高隧道工程安全管理人员的信息技术水平，使其了解信息化监控系统的运行原理、操作方法及观测方法，充分发挥信息化监控技术的价值，提高隧道工程的安全管理水平。

5 结语

随着我国公路工程的不断发展，隧道成为常见的道路工程，这种工程通常建立在比较复杂的地质环境当中，工程的隐蔽性较强，施工工艺复杂，安全问题和质量问题难以得到保障，发生事故的概率较高。信息化监控系统是一种远程监控，能够充分利用网络技术，实现信号传输和转换，增强安全管理人员对隧道内部施工情况的了解，从而有效提高隧道工程的安全程度。信息化监控系统可以分为前端、传输及监控3个部分，分别负责数据的采集、传输及信息综合处理。安全管理人员需要对信息化监控系统的应用方法进行学习，对施工现场进行监控，提高隧道工程的安全管理水平。

参 考 文 献

[1]伍福延.信息化监控技术在连拱隧道施工中的应用研究[J].西部交通科技，2019（2）：77-79，142.

[2]罗涛.刍议信息化监控技术在隧道施工安全管理中的运用[J].电子技术与软件工程，2019（1）：257.

[3]赵亮.隧道施工安全信息化监控技术[J].黑龙江交通科技，2016，39（9）：143-144.

[4]彭美坤.信息化监控技术在隧道施工安全管理中的运用[J].四川水泥，2015（3）：268.