摘要:公路隧道作为跨越天堑、打通屏障的关键节点,其施工过程集高风险、高技术、高难度于一体。复杂的地质环境、密集的机械与人员流动、以及动态变化的作业面,对安全管理提出了极致要求。构建一套全方位、智能化、可联动的安全防护体系,是保障工程顺利推进和人员安全的根本。本文系统
公路隧道作为跨越天堑、打通屏障的关键节点,其施工过程集高风险、高技术、高难度于一体。复杂的地质环境、密集的机械与人员流动、以及动态变化的作业面,对安全管理提出了极致要求。构建一套全方位、智能化、可联动的安全防护体系,是保障工程顺利推进和人员安全的根本。本文系统阐述构成现代公路隧道施工安全基石的十大核心系统。
一、 隧道施工人员精准定位与智能门禁系统
这是所有安全管理的“数字底盘”。通过在隧道内按需部署定位基站,为每位作业人员配备识别卡(安全帽式或胸卡式),系统可实现对洞内人员的实时位置追踪、动态分布显示和历史轨迹回放。结合洞口的人脸识别闸机,严格实施实名制准入,自动统计人员数量,有效防止超员作业和未经授权人员进入,为应急救援提供最精准的人员位置信息。
二、 隧道内有毒有害气体与环境智能监测系统
隧道穿越不同地层会释放甲烷、硫化氢、一氧化碳等有害气体,同时粉尘浓度直接影响健康。本系统通过在掌子面、二衬台车等关键部位布设多参数传感器,对气体浓度、粉尘含量、温度、湿度及风速进行24小时不间断自动采集与分析。一旦数据超标,立即启动洞内及监控中心声光报警,并可自动联动风机,实现智能通风,是预防中毒、爆炸和职业病的前沿哨所。
三、 隧道施工应急通信与广播疏导系统
在事故发生时,可靠的通信是生命线。该系统整合了有线调度电话、无线Mesh自组网通信和IP广播,确保在任何情况下,洞内各作业面、移动人员与洞口指挥部之间指令清晰、沟通无阻。紧急情况下,监控中心可一键启动全洞或分区广播,进行有序的疏散指挥和安抚,极大避免因信息混乱引发的次生灾害。
四、 隧道内全景视频监控与AI行为识别系统
作为“永不疲倦的电子眼”,高清红外摄像机全方位覆盖洞口、掌子面、车辆调头区、材料堆放处等关键节点。系统不仅提供实时画面,更融合AI算法,自动识别安全帽佩戴、烟火、人员聚集、机械越界等风险行为,主动抓拍并上报预警,实现从“被动监控”到“主动预警”的升级。
五、 隧道施工安全步距自动化监测预警系统
安全步距(仰拱、二衬与掌子面的距离)是遏制隧道坍塌的“生命线”。本系统通过安装在台车上的毫米波雷达或激光测距仪,实时、自动测量并记录步距数据。一旦监测值接近或超过设计规范限值(如V级围岩≤70米),系统立即进行多级声光报警,督促现场及时支护,将重大坍塌风险控制在萌芽状态。
六、 隧道内施工车辆调度与防碰撞系统
针对公路隧道内车辆繁多、人车交叉作业风险高的特点,该系统通过UWB高精度定位技术,实时监控渣土车、罐车等工程车辆的位置、速度与行驶轨迹。系统可设置电子围栏和限速区域,当人、车之间距离过近或车辆超速时,向司机和人员发出实时预警,有效防止车辆伤害事故。
七、 隧道施工供电与智能照明监控系统
稳定的电力是安全的血液。该系统对隧道内供电网络的电压、电流、漏电、电缆温度等参数进行实时监控,对异常情况进行诊断和预警。智能照明系统则根据洞外光线、洞内作业区域及人员活动情况,自动调节照明亮度,既保障作业面光照充足,又实现节能降耗。
八、 隧道施工应急救援与生命保障系统
事故发生后,系统化的应急保障是最后防线。该系统包括洞内清晰的反光逃生指示标志、应急照明灯、应急物资储备库(自救器、急救品) 以及为救援队配备的便携式定位与通信装备。确保在主电源中断后,能指引人员快速撤离,并为专业救援提供支持。
九、 隧道爆破作业智能化预警与监控系统
针对钻爆法施工,该系统对爆破作业进行全过程安全管理。爆破前,通过广播和声光报警器自动清场警示;爆破中,通过震动监测仪记录爆破振动数据,评估对围岩的影响;爆破后,监测有毒气体浓度,确保安全后方可通知人员进入。
十、 隧道施工安全综合管理信息化平台
以上所有系统并非信息孤岛,而是通过一个统一的综合管理平台进行数据融合、联动与展示。平台如同“智慧大脑”,将所有安全数据、视频、报警信息集成于一张图中,实现全局可视、可控、可溯。通过大数据分析,为管理者提供决策支持,实现跨系统的智能联动(如气体超标联动通风+人员撤离),真正实现公路隧道施工安全的数字化、智慧化转型。
总结而言,公路隧道施工安全是一项复杂的系统工程。这十大系统从“人的不安全行为”、“物的不安全状态”、“环境的不安全因素”三大维度,构建了一张多层次、智能化的主动式安全防护网。唯有将技术手段与管理措施深度融合,方能铸就坚实的安全基石,护航每一条公路隧道生命通道的顺利贯通。
来源:小丁科技观察