推荐单位：华电青岛发电有限公司

本文作者：李世强、王宏毅

摘  要： 随着物联网、云计算、移动 APP、AI 视频分析、三维可视化等技术的发展，对发电企业基建工地的智慧管理方式和手段也提出了更高的要求，构建集视频监控、应急指挥、智能预警、智慧监管等为一体的信息化、智能化平台，以项目工程全过程管理为主线，智能化安全管控为基础，在实现施工现场管理智能感知、智慧决策、全程参与、广泛联系、深入交互、各方联动的基础上，建设电厂工程管控流程化、信息感知智能化、管理决策科学化的火力发电厂基建工程（同时包括相关功能在电厂运营期的延用）智慧管理平台逐渐提上了日程。基于以上的要求，本文介绍了在青岛电厂三期燃机基建项目中，对智慧本安工地技术研究和应用方面的做法和遇到的问题。

关键词： 电力建设；安全风险；施工管理；智慧安全管理系统

建筑工地是一个安全事故多发的场所。目前，工程建设规模不断扩大，工艺流程纷繁复杂，如何完善现场施工现场管理，控制事故发生频率，保障文明施工一直是施工企业、政府管理部门关注的焦点。尤其随着社会的不断进步和城市化进程的快速发展，政府越来越重视民生，安全生产的概念也已经深入人心，这对建设工程的质量施工、安全施工、文明施工的监管提出了更高的要求。

华电青岛公司在建 2 套 F 级燃气-蒸汽联合循环热电联产机组，为山东省首个开工建设的F级重型燃机项目，单机容量达505.54 兆瓦，计划 2023 年投产发电。项目要求时间紧，任务重，交叉作业情况多，人员开展作业面广，以传统的人盯人方式，视频监控专人看护方式，两外人员登记管理方式已经不能满足对基建项目工地管理的高质量和时间紧的要求，通过对智慧工地技术的研究与应用，可以实现以下几点的突破。

1  功能方面的研究与应用

智慧工地技术功能共有七个方面：

1.1 人员智能管理

人员智能管理将会对基建工程及生产运营期间的企业员工、外委单位及其他现场施工人员进行统一管理，实现统一授权管理及单点登录，并结合培训、门禁、违章情况其他模块数据，实现人员的统一智能化分析和管理。将实现以下具体功能：

1.1.1 人员基本信息管理

管理具有人员基础信息数据库功能，支持 Excel 等的导入，管理包括人员编码、姓名、性别等人员基本信息，电话号码，电脑 IP 地址，应用系统的用户名及权限（具有通过电话号码发短信验证身份、发送密码校验功能）、所属单位（部门或班组）、工种、持证信息等统计。

1.1.2 人员出勤信息管理

基于门禁系统数据，统计人员每天的考勤统计分析的基础。

1.1.3 人员职业健康管理

建立人员年度体检、职业病检查台账记录。

1.1.4 人员资质管理

列出各岗位需取得资质证书清单，针对持证上岗，统计各岗位持证率，对未取证或原取证到期、接近到期进行提示，同时包括岗位技能鉴定、三种人资格考试等内容。

1.1.5 出勤统计分析，绩效评价，人员结构分析

可以根据管理要求，对公司（部门）各岗位年龄结构、职称、学历、技能等级等进行统计分析。统计分析的展示方法，查询条件等可支持用户自定义设定。

1.2 任务智能管理

应实现基建与运营期间各类问题、缺陷、工作计划、定期工作以及各类工作及管理任务的统一管理，实现管理流程的全过程跟踪及闭环及统计分析。

各个系统、模块中提出的缺陷、隐患排查、高风险作业（对任务进行分类，是否属于高风险作业）、工作许可系统等问题自动下发到任务管理系统进行闭环管控。对各种生产、管理工作要求自动汇总进入任务管理系统进行闭环管控。

1.2.1 工作任务闭环

对全厂基建工地各类任务进行统一管理，包含生产任务、管理任务，对各种系统中的工作任务进行分解，对工作任务安排， 应形成工作计划，关联任务责任人、填报任务要求、任务方案、任务所需资源等信息，并在系统中实现全过程闭环管理。

1.2.1.1 日计划系统

建立日计划系统，对于次日需要开展的工作进行统一安排，次日的日计划要在前一日完成计划与审批，并自动推送到安全、质量监督等相关人员，当日工作要有汇总闭环，安全、质量监督人员同时传送监督过程与结果。

1.2.1.2 任务管理与统计分析

对全部工作任务进行查询于统计分析，对超期工作进行提示。

1.2.1.3 可视化工作流管理

通过可视化流程管理工具，对系统的工作流程进行统一配置和管理，支持流程发起、会签、转签、退回、拒绝，条件审批等流程配置.

1.2.1.4 标准化体系管理

建立一个标准化体系目录，分类汇总管理电厂工地各类规章制度、作业指导书、文档图纸、会议纪要、传真等各类文件，实现文档的在线协同及统一管理（包括编审和储存）。

1.3 工作指导系统

可以自定义工作流程，人和人之间，部门和部门之间的工作审批流程。

可以通过配置功能自定义工作流程，模板和功能模块。

1.4 移动应用管理

采用“互联网+”模式，一方面，将基建工程、安全管理等本项目的主要业务流程，通过移动 APP 以及微信公众号、小程序等应用进行流程驱动；另一方面，将基建业主单位、监理单位、施工单位通过应用进行连接，提高沟通办事效率。移动端作为系统性实施信息化管理的完整系统，包括工程管理、安全管理、移动门户、移动巡检管理、任务管理、培训管理等本项目所涉及到的所有业务功能。

移动端应用支持系统内数据的检索、查看及信息填报和语音、图片、视频等多媒体文件的上传，例如各应用中心的数据、图表、曲线、三维模型等。移动端工作平台对于数据量较大的需求，可定制相关数据监控画面，满足不同维度数据展示的需求。包括进度看板、安全统计、人员统计等内容。

1.4.1 移动门户

系统应具有移动端门户，支持用户、权限和内容管理。并根据展示内容的安全等级要求，将部分数据发布到外部移动门户进行展示。移动门户的展示内容：包含人员档档案、设备档案、安全措施过程档案、视频监控画面、消息推送、考勤管理、基建工程成本管控、现场人员分布等模块的业务数据。

1.4.2 移动审批及信息订阅

在个人中心中接收所有流程审批信息，可查看需审 批的内容，内置 PC 端所有申请，如：安全隐患排查、系统报警、考试系统、安全考核、请假申请、出差申请、会议室申请、用车申请、物品领用、用印管理等办公审批模块，一切牵涉审批的流程均应移植到移动 APP。

1.4.3 参建单位移动门户

实现功能包括：汇总公众号/小程序/APP 提交的申报信息，形成申报单位、人员、设备的档案；基于工作流实现审批手续推动审批流程；定义程序考试培训规则、交底书保证书的内容等等。系统将推动审批、申报、考试、培训、安全交底、风险告知 流程，提高审批效率、形成过程台账，实现管理流程闭环。

参建单位管控中心主要包括申报管理模块、档案管理模块。

1.5 门户系统

建立工程管理决策支持与门户管理平台，并可逐步扩展、过渡到生产期智慧电厂门户平台，系统提供统一的用户登录入口、待办清单和个性化的信息展示功能。系统通过基础信息采集、归集，同步，汇聚，以可视化的数据展示方法，使用分布式数据技术，从数据库中抽取相关数据，进行数据和业务的综合分析和动态展示，提供丰富的决策支持信息，让管理人员通过可视化数据展示的方法，快速了解现场工程综合情况。

1.5.1 决策支持

智慧基建平台门户综合展示基建项目的进度、成本、安全管理、现场作业情况、人员管理情况等相关智能分析结果，可支持自行组态的个性化智能分析，通过合理划分现场显示区域，通过门禁和监控视频、工作任务计划，人员分布、现场作业情况等数据智能联动、实时远程访问全面数据和现场视频摄像头、查看现场情况，更加全面，实时，准确的对整体项目/区域基建工作智能管控。

1.5.2 单点登录、系统集成和协同工作功能

系统业务分为中心管理、视频联网、人员考勤/安全管理、环境管理、起重机械管理、车辆出入管理。

每个业务对应一个或者多个硬件系统。中心管理为监控中心。视频联网包含视频联网监控、分布式存储、视频告警联动。人员管理分为实名制考勤子系统和人员安全子系统（安全帽脱戴、定位）。起重机械管理分为塔吊安全监控子系统和升降机管理子系统。车辆管理管理为车辆出入口管理和环境管理是环境监测子系统。

1、展示总项目（工地）数量， 项目类型分布、级别分布；

2、展示总项目（工地）管理设备数量、在线数量、在线率；

3、展示总项目（工地）工人数量、工种分布情况、考勤数据，当天进离场人数、出勤人数、出勤率；

4、地图根据工地项目当前运行状态， 展示所有工地分布情况（筹备、立项、在建、完工），鼠标点击地图上具体工地跳转进入项目看板。

1.5.3 工程形象化展示

建立基建业务数据，以安全、工期、质量等基建工程核心管理目标为主题，集成安全、工程管理、合同管理、财务管理、视频监控、档案管理等各系统数据，以现场地图或视频监控为中心，建立工地安全态势感知驾驶舱，结合安全风险预控工作实际情况，建立安全风险预警分析模型，动态显示现场人员分布、工程信息、重大危险作业区域分布、隐患数量及消除率、施工队伍情况等，为管理人员提供“一站式、一张图”决策支持。

基于工程施工现场实际，从全厂层面进行分析，根据分析结果进行层层追溯，从安全总览到集中分析、工程安全概览、统计报表、工作计划完成情况各层级追溯。通过各种常见的图表（表盘、曲线图、柱形图、预警雷达等）形象展示工程施工现场的安全及设备情况，并可以对异常关键指标预警和挖掘分析。系统应通过一张图系统，整体反映厂区目前的工程建设状态， 实时展示工程进度及安全状况，管理人员可实时掌控全区域的安全风险现状，辅助开展管理及决策工作。

1.6 安全智能管理系统

1.6.1 全风险辨识（四色图及管控）

根据电厂基建工程的实际情况，对管控区域、作业活动等工程中常见的安全风险进行汇总整合、完善，形成“一事一控”、“一岗一控”安全风险预 控手册，在此基础上，建立工程安全风险辨识数据库。开展安全风险辨识时，可自动调用数据库中预 先整理的信息，完善形成所需安全风险管控方案。

结合工程实际情况进行施工现场的安全风险辨识，形成全面的安全风险数据库，实现全厂的风险分级管控机制并定期更新。

要求实现施工现场作业风险的自动推送，可一键在系统中导出不同等级的风险作业，将当前较大风险作业公布于首页，推送提醒各级监督管理人员到位，实现各级监督管理人员到位记录。

根据厂区平面、三维图形完成厂区安全风险静态四色分布图建设；要求结合实际工作情况，辨识作业安全风险等级，结合静态风险四色图，自动生成动态风险四色图，当作业完成后，该区域动态风险自动恢复正常。点击全厂地图可层层追朔查看对应区域的风险。

根据风险级别，对相应重点区域结合摄像头及安全风险数据库，实现自动对附近区域人员及现场人员推送风险动态预警提醒。

根据电厂基建工程的实际情况，对管控区域、作业活动等工程中常见的安全风险进行汇总整合、完善，形成“一事一控”、“一岗一控”安全风险预控手册，在此基础上，建立工程安全风险辨识数据库。开展安全风险辨识时，可自动调用数据库中预先整理的信息，完善形成所需安全风险管控方案。

1.6.2 应急预案管理

导入事先编辑的应急预案库，对工程应急预案进行分类管理，需要取用相应的应急预案时可快速查找并展示。

应急预案资源管理：按照类别整理电力行业应急预案，资源覆盖电力行业涉及的应急预案。电厂人员可查看所有应急预案资源。

应急预案查询：在进行应急预案的按期修订或其他需要时，可通过应急预案库查询、查看应急预案库中的应急预案，对比查找自身存在的问题，提升应急预案的适用性，同时将应急演练过程资料归档。

建立应急预案的定期（每年）审核提示及定期（每年）审核流程。

1.7 AI 视频分析

1.7.1 AI 识别业务应用

智慧安全管理基于本质安全体系， 通过 AI 视频识别分析技术，自动识别来自于普通安防高清摄像头的信息，包括识别人员越线、不戴安全帽、作业隐患、火情识别等不安全行为或安全隐患的的主动识别和信息推送，实现安全的主动预警和全过程管理，有效避免不安全事件的发生。也可以将双光谱温感摄像头部署在重点区域，进行实时监控。

AI 识别基于 AI 应用平台进行开发，各种检测应具有用户可操作的模型训练功能及自主优化能力。

1.7.2 人员行为识别

施工人员进入施工区域、吊装区域必须佩戴安全帽。人员安全监测与预警模块基于 AI 平台算法实现安全帽和安全带的识别， 通过识别安全帽的颜色，区分工作人员的职责，保障工作人员的作业安全。

当发现施工人员没有按照规定使用安全器材时，调用智能调度模块拍摄发现时刻的照片，截取事件发生前后10s 的视频信息，将拍摄的照片、录制的视频、报警发生的时间、报警高清摄像头位置信息、报警类型等共同形成一条未按规定佩戴安全帽/带报警记录。

未佩戴安全帽识别：针对电厂内工作人员需要 佩戴安全帽，未佩戴安全则进行告警：

穿着工服识别：工作人员必须身着指定工作服，否则进行告警。

吸烟识别：针对电厂内的人员违规吸烟的行为进行检测识别，发现即告警。

行为异常：包括摔倒检测、行为异常（如长时间躺或卧姿无变化等）检测等

人群聚集识别：当建筑工地发生大量人员聚集时，有可能发生潜在的打架斗殴事件，利用 AI平台可提前对该类事件进行预警。

安全带识别：识别高空作业未系安全带的识别与报警。

1.7.3 人员轨迹分析

利用人脸识别和跨镜追踪技术，集成各管理区域的人脸识别闸机数据，对工地走动的人员进行轨迹追踪和分析，对工地人员进行实时定位和轨迹追踪。用户可查看人员实时位置分布情况、人员数量、区域内具体有哪些人员及动态，也可以查询人员历史分布情况，便于管理人员及时掌握相关信息，如有意外可以准确进行决策。

1.7.4 电子围栏

利用智能视频分析技术，对于危险禁区或重要区域设置视觉围栏，如有人员靠近该区域或非指定人员进入，进行实时预警，提醒该人员和管理人员提高警惕，保障人身安全或区域安全；同时也可设置越界报警，一旦人员未经授权越界或是重要设备超出预警范围，系统立即预警，提醒管理人员关注人员及区域安全。人员临边及危险区域入侵检测。

按照施工安全管理条例规定施工现场有部分区域是禁止人员进入或者禁止翻越的，比如道路边缘区域禁止停留、周边围墙禁止翻越等。

电子围栏设定：电子围栏技术主要在设定的区域内检测入侵的移动目标，主要应用于施工现场中的重要区域、危险区域等需要保护的场所；用户可以调整和设置多个不同的检测区域；

越线检测：采用带方向的边界检测技术，主要用于检测目标非法穿越预先设定的边界，如围墙和隔离带等，主要应用于施工现场围栏以及临边等；用户可以在不同的高清摄像头预置点上设置多条不同的带有方向的边界线。

2  电力企业工地管理工作存在的主要问题

近年来，全国生产安全事故逐年下降，安全生产状况总体稳定、趋于好转，但形势依然十分严峻，事故总量仍然很大，非法违法生产现象严重，重特大事故多发频发，给人民群众生命财产安全造成重大损失，暴露出一些企业重生产轻安全、安全管理薄弱、主体责任不落实，一些地方和部门安全监管不到位等突出问题。

1、建筑工地属于环境复杂，人员复杂的区域，很难通过人员巡防来管理工地。然而建筑工地施工人员的人身安全，工地的建筑材料、财产设备安全等全是施工单位管理者关心的头等大事，建筑的施工质量、施工进度，更是建筑单位关心的问题。

2、考虑到设备及人员的安全，一套有效的现场及远程视频监控系统可以让管理者了解到现场的施工进度，可以远程监控现场的施工操作过程和现场用料的安全。但是由于工地监控具有临时性的特点，一旦施工交付后，此套设备往往需要拆除。

3、工地上基础网络线路不全，现场混乱，也给监控布线带了成本提高和施工不便的问题。

3  结论

随着信息化高速发展，通过智慧工地能平台的构建，实现了各单元模块的有机互联，整体上提高了系统的智能化程度，远程视频监控、作业人员监管、安全监控系统、施工监测系统等模块，满足了企业对施工现场的安全和管理需求实时收集关键的质量安全信息。建立覆盖工地、企业、上级单位等的多级联网监管平台，来实现对电力企业工地的安全监管、险情应急调度，降低生产事故的发生，提高监管效率和业务水平，全面实现“以人为本”的安全生产理念成。对于今后电力行业建设发展具有重要的借鉴意义，有力促进了本质安全型企业的建设进程。

参考文献