有限空间作业多维度智能管控平台研发与应用

2019-12-02张心阳刘念崔小磊黄珊陈波

电子技术与软件工程 2019年22期

文/张心阳刘念崔小磊黄珊陈波

随着城市化进程的加快，出于缓解土地资源供需矛盾的考量，在基础设施建设环节，普遍采用埋设地下管线的方式，减少对空间的占有量。这种设计施工思路，固然对于城市基础设施建设有着积极作用，但是很大程度，也增加了有限空间作业的体量，有限空间作业环境往往较为复杂，面临诸多不确定性因素，因此存在较大的安全风险，为保证有限空间作业的顺利进行，应当对作业过程中各类风险隐患进行实时评估与有效应对，逐步构建起现代高效的有限空间作业运行机制。

1 有限空间作业事故特征分析

对有限空间作业事故特征的梳理，引导技术人员在思维层面形成正确的认知，理顺多维度智能管控平台研发、应用的重点，提升了相关工作的针对性。

发达国家对于有限空间作业安全问题方面的研究起步较早，经过多年研究，形成了完备的作业安全机制，例如部分外国专家学者提出了有机分解法，通过有机物对有限作业空间内的有害物质进行分解，从而防范安全事故的发生。我国相关研究起步较晚，对于有限空间作业事故的特征掌握尚不全面，有限空间主要是指封闭或者半封闭空间，不作为固定工作的主要场所，并存在通风不良、含氧量低等情况。从过往经验俩看，有限空间作业的风险主要来自于有毒气体、生物威胁以及物理威胁等几个方面。与其他作业空间事故相比，有限空间作业事故类型多样，事故的发生频率与危害性与空间类型有着极为密切的联系。同时，有限空间作业事故，受到时间因素的影响较大，例如有限空间作业事故主要发生在夏季，秋冬季节。随着我国社会经济的快速发展，城市化进程的加快，有限空间作业的频率日益增加，作业过程中存在的安全问题逐步暴露出来。基于有限空间作业安全防护的必要性以及安全事故特性，在多维度智能管控平台研发与应用环节，应当着眼于实际，有针对性地做好技术的创新转化，搭建起现代高效的安全防护平台，保证有限空间作业的安全性。

2 多维度智能管控平台研发与应用的必要性

多维度智能管控平台的研发与应用，对于现阶段有限元空间作业有着极大的裨益，在保证相关作业质效的同时，防范安全事故的发生，避免不要的人员伤亡与经济损失。

根据相关部门提供的统计数据，从2009年至今，我国有限空间作业死亡人数超过2600 人。为保证有限空间作业的安全性，目前部分企业采取了相应的应对方案，避免外部环境因素对于工作人员的威胁，例如目前有限空间作业防护设备、应急救援设备包括4 大类20 多种，防护设备种类多样，日常保养维护体量较大，在实际使用环节，操作繁琐，难以满足有限空间作业的开展需求。基于这种实际，部分研究机构与技术团队，将有限空间作业安全防护机制作为研究的重点内容，通过技术深耕，逐步形成了多维度智能管控平台机制。作为一项全新的技术手段，多维度智能管控平台以物联网技术作为基础上，对每个井口作业所使用的工具进行规范化、标准化管理，有效解决了有限空间作业设备类型多样，带来的管理、使用困扰[3]。同时在配套化管理系统的辅助下，形成柜门闭锁、语音提示等方式，理顺了有限空间作业基本流程，并借助于信号放大技术，对有限空间作业人员进行实时监控，掌握工作人员的基本情况，一旦发现反馈信号异常，在做好二次确认的基础上，根据预案进行合理应对。多维度度智能管控平台构建起无死角的立体化安全管控机制，逐步形成“人防+技防”的安全管理方案，充分满足建筑施工、检修维护、日常巡检工作的开展要求。

3 有限空间作业多维度智能管控平台研发与应用方法

有限空间作业多维度智能管控平台研发与应用，要求技术人员结合现有的技术手段，在明确有限空间作业特征的基础上，理顺多维度智能管控平台的运行流程，做好技术整合，促进有限空间作业多维度智能管控平台的科学研发与有效应用，切实增强有限空间作业的安全性，为后续相关实践工作的开展奠定坚实基础。

3.1 明确有限空间作业多维度智能管控平台研发目标

在整个平台研发与应用之前，为保证相关工作开展的针对性与指向性，技术人员有必要结合有限空间作业的相关特点，明确管控平台研发的目标，细化平台研发与应用标准。技术人员必须清楚地认识到现阶段有限空间作业环节，存在工具类型多样、作业流程繁琐以及监控不力等问题，在实际的安全管理环节，对于有限空间作业中存在的安全隐患，难以进行快速的识别以及针对性的处理，导致安全管理工作出现盲区。技术人员在进行多维度智能管控平台研发的过程中，需要立足这一实际情况，以物联网技术为依托，将技术规划化、作业标准化以及监测实时化作为目标，在“管理制度化、制度标准化、标准流程化、流程信息化、信息实时化”平台管控原则的引导下，遵循目标管控、流程管控、问题管控的管控路径，为有限空间作业提供一个实时、智能、精细、可控的智能化安全管理平台，在上述研发目标的引导下，对现有技术进行优化整合，逐步形成完善的技术方案，促进有限空间作业多维度智能管控平台的研发工作的有序开展。

3.2 集成智能控制系统的研发

有限空间作业多维度智能管控平台在研发与应用的过程中，需要做好集成智能管控系统的设计工作。通过集成智能控制系统，将有限空间作业中产生的各类数据信息进行联动，形成高效的信息共享机制，平台内的控制单位，依据信息指令，准确完成相应的作用。同时考虑到操作的便捷性，在集成智能控制系统研发环节，应当进行信息连接端口的设置，将整个多维度管控平台通过APP，与作业人员联系起来，提高了多维度管控平台的实用性。在物联网技术下，在传感器的支持下，平台内的控制单位能够在工作人员语音以及指令控制下，完成有限作业空间相关资料的搜索、作业工具的筛选、井口封闭、通风检测、技术交底等工作。工作人员可以根据多维度智能管控平台提供的操作流程，在完成人工核查的基础上，开展相应的作业活动。同时逐步提升整个平台的信息交互能力，在平台研发环节，技术人员可以采取4G 单兵无线传输系统，借助于4G 通信技术在无线信号传输稳定性以及高效性方面的优势，打造完整的信息数据交互平台，实现作业环境信息的快速高效交互。在日常的使用过程中，考虑到有限空间作业的环境较为复杂，突发情况较多，在完成有限作业空间监控系统研发之后，实际应用过程中，相关企业应当指派专人，专职做好监控设备的管理、监控信息的收集工作。例如专责监护人可在监控屏幕上实施监控井下作业情况，对于监控环节发现的问题，可以借助于相关通信手段，及时与井下人员进行沟通交流，指导工作人员更好地处理突发问题，规避作业风险。为保证实际的使用效果，可以尝试建立起两级监控机制，现场监控以及公司监控中心均可对井下作业及专责监护人监控情况的视频监视，通过这种方式最大程度地减少安全盲区，实现全过程管控，保证了有限空间作业的安全性。

3.3 互联网+有限空间作业智能管控系统的设计

为保证有限空间作业智能管控平台对于数据信息的处理能力，在平台研发环节，工作人员可以将互联网+与管控平台衔接起来，全面提升有限空间作业智能管控系统在有限空间作业过程中数据分析、设备管控以及监测能力。以无线信号放大器为例，该设备体积较大大，携带运输难度较高，同时在使用过程中需要外接电源、线多走线不方便而且储存占地空间大价格昂贵。为应对这一情况，技术人员将无线AP 引入管控平台之中，以此来解决室内外无线网络的覆盖问题，无线AP 网络覆盖。无线AP 网络覆盖不仅移动性高、成本低，而且建设的速度也非常快，能够有效的对移动数据起到分流减压的作用。部署位置和方式非常灵活，对本地取电能力和网络延伸状况提出了不同的要求。