信息化背景下10kV电力配网工程施工安全管理技术研究

史延锟

（南京安能杰电力实业有限公司）

0 引言

电力产业是我国社会主义经济建设中的重要支柱产业之一， 现阶段， 电力配网工程建设工人大多存在文化素质较低、 安全防护意识较差的问题， 此种问题也是造成电力配网工程安全事故的重要原因。配电工程是电力建设单位生产的第一线， 其安全管理已成为工程建设中的一项重要内容， 如何有效地防范事故发生和加强电网建设的安全管理已成为每个工程管理部门的当务之急。近几年， 配网工程在施工中发生人身、 设备事故的数量剧增， 主要是由于电力系统复杂程度高， 现场施工具有任务繁重、 隐患较多的特点[1］。在深入此方面内容的研究中发现， 由于施工作业流动性大， 导致现场安全难以有效、 集中管理。此外， 配电所的施工时间安排较为紧凑， 各工序之间的联系也十分紧密， 甚至一个节点的问题就可能造成整个工程的停工。配网的这些特性， 使其在施工建设中的安全管理工作变得更加困难、 更加复杂。仅依靠各级负责人抓秩序， 很难保证各个岗位的安全性[2］。为解决此方面问题， 本文将在此次的研究中， 结合相关工作的具体需求， 将信息化作为研究背景， 以10kⅤ电力配网工程为例， 设计全新的施工安全管理技术， 旨在通过此次设计， 降低此类工程项目在施工中安全事故的发生次数， 全面保障作业人员的人身安全。

1 安装配网施工防雷设施

为满足10kⅤ电力配网工程的安全施工需求， 应在项目的建设和管理中， 加强对电网的防雷处理， 以此种方式， 提高电网工程施工的安全性。

通常情况下， 应在施工前， 按照规范部署作业现场， 包括安装绝缘子、 避雷器等。避雷针主要由三个部件组成， 分别为接闪器、 引下线、 接地体， 在避雷针的尖端， 局部的强电场会影响雷云的释放， 引导雷云释放到避雷针上， 再通过引下线将闪电引入地面， 从而控制电压值， 以达到保护电网工程中电力装置的目的。

配网工程施工时， 应及时清理现场中出现的导电物体， 如果现场中的导体物体无法清理或清理难度较高， 可在有必要的情况下， 与现场相关负责人交涉与沟通， 根据施工的实际需求与电力线路的走向， 及时更改或调整电力线路的敷设方式， 以避免布置的线路受到外部环境的影响出现安全隐患。

同时， 10kⅤ电力配网工程的建设， 在与其他项目的基础设施出现矛盾的情况下， 施工单位必须立即与项目经理沟通， 制定出一套科学的防雷方案。

2 规范电网网架结构

在10kⅤ配电网络项目正式实施之前， 应先制定合理的规划方案， 做好相应的前期准备[2］。在此过程中， 将所有的配电网络划分为不同的供电区域， 使各供电区域之间的联系更加清晰， 从而达到负载密度和运营管理的要求， 减少线路交叉的可能性， 以提供技术人员与工程维修人员安全检查工作的便利条件。

在分部分项工程单独设计完成以后， 合理布置10kⅤ电力配网工程的相关电力管线。布置过程中，应根据电力管线的数量、 不同管线之间的设计距离、 调压站距离电力系统的位置等， 设计电网的综合布局， 确保为所有电力线路提供充足的预留空间与走线位置[3］。一旦在此过程中发现问题， 需要及时联系施工方， 在现场实施相应的改造， 以避免电力管线位置的偏差。在此基础上，对10kⅤ配网的网络化结构进行科学的改造与完善， 以保证配网工程的顺利进行。

施工中， 技术人员与工人要对特定的施工环境采取专项措施全面了解， 并与其他工作人员做好现场沟通和分析， 提高工程的安全管理效果， 避免不必要的作业， 减少环境因素的影响[4］。同时， 施工前， 需要根据工程实际情况， 对有关的施工线路进行检测， 识别隐患点与危险点， 及时地消除线路上出现的各种安全隐患， 从而保证以后的施工管理工作能够顺利进行。在具体的施工设计工作中， 要适当地减少相应的电力供应半径， 使电力系统的压力进一步降低， 提高电网建设管理的质量和安全性。

3 基于BIM的施工空间冲突管理

完成上述设计后， 将信息化作为研究背景， 引进BⅠM 技术， 管理10kⅤ电力配网工程施工中的冲突空间[5］。在此过程中， 利用BⅠM 技术， 集成工程信息、节点数据与属性条件， 构建一个针对该工程项目的4D施工模型， 通过对施工进度与模型节点的适配， 提取并识别施工现场可能存在的危险因素。

在动态施工模拟中， 通过风险识别的结果， 运用可视化模型对各阶段的风险采取措施分级管理处理，将影响范围和影响程度反馈到模型界面上。以红色、橙色、 黄色、 绿色四种颜色表示风险等级， 从而实现对施工过程的知道。同时， 在各个安全级别中规定禁止的施工行为， 降低因危险区不确定而造成的安全事故。例如， 在施工期间， 对于每个阶段的开挖， 都要划定相应的影响范围和限制措施， 比如不可堆放、 不可站人、不可停放机械等。此过程如图1所示。

图1 基于BIM模拟施工的现场管理

考虑到电力工程项目施工场地具有狭小的特点，大量的机械、 设备、 材料、 人员聚集在一起， 导致施工过程具有较高的复杂性与冲突性。在同一工作区域内， 各种工种的矛盾和安全事故时有发生， 因此， 需要在BⅠM 模型中， 合理规划并预测现场施工作业的占用空间， 通过对设计冲突的静态检验与边界动态仿真， 实现对空间中冲突对象的有效管理和控制， 从而降低施工中物体的撞击与机械损伤， 防止安全事故的发生。此过程如图2所示。

图2 基于BIM的冲突安全管理

按照上述方式， 实现基于BⅠM 的施工空间冲突管理， 完成信息化背景下10kⅤ电力配网工程施工安全管理技术的设计。

4 实例应用分析

完成上述设计后， 为实现对该方法在实际应用中效果的检验， 下述将以某地区10kⅤ电力配网工程为例， 使用本文设计的方法， 规范该工程项目的施工作业行为。实验前， 为满足安全施工作业需求， 安排技术人员， 在现场展开勘察与调研， 通过此种方式， 获取与此项目相关的概况信息。具体内容如表1所示。

表1 10kV电力配网工程概况

掌握该项目的基本情况后， 根据工程实际情况，为提高地区配网工程建设水平， 解决当前电力行业发展落后问题， 决定使用本文设计的方法， 对该项目采取有效措施， 实施施工过程中的安全管理。施工前，根据现场作业需求， 配备如下表2 所示的安全作业器具与机械设备。

表2 配网工程施工中的安全作业器具与机械设备

按照上述方式， 完成施工前的准备工作， 在此基础上， 使用本文设计的方法， 展开施工中的安全管理设计。在此过程中， 提取施工中危险作业点， 在施工现场安装配网施工防雷设施。同时， 规范电网网架结构， 引进BⅠM 技术， 对施工中的空间冲突规范化处理。

计算电网工程施工全过程中的风险系数， 计算公式如下。

式中，F表示电网工程施工全过程中的风险系数；A1、B1、C1表示施工中的安全隐患；a、b、c表示隐患点发生安全事故的概率。量化计算结果， 定义计算结果F的取值在0~1 之间， 取值越趋近于1， 说明施工中的风险越高， 即安全管理效果越差， 反之， 取值越趋近于0 说明施工中的风险越低， 即安全管理效果越好。按照上述方式， 统计实验结果， 如下图3所示。

图3 施工安全管理技术应用效果

从上述图3 所示的实验结果可以看出， 该方法在实际应用中的效果良好， 安全管理后， 该方法可以有效降低配网工程施工中的风险系数， 以此种方式， 提高施工作业的安全性。

5 结束语

安全生产、 科学作业作为行业建设与企业发展的一项基本政策， 是保障作业技术职工身体健康， 提高企业社会生产力与经济效益的核心， 需根据建设工作的具体需求严格落实。可以认为安全管理工作是评价企业稳定、 持续、 健康发展的基础， 也可以将其作为工程项目建设的文明水平。因此， 本文开展了此次研究， 完成设计后， 测试该方法的应用效果， 通过此种方式， 实现对电力工程建设项目施工作业过程的全面优化， 为与之相关的工程项目规范化实施提供技术指导， 降低由于不规范操作或不合理设计造成的现场安全事故。