公路养护安全作业主动预警系统设计

张经统,海维深,杨晓林,赵春国

摘要：随着经济社会的快速发展，人们的生活水平显著提高，拥有的汽车数量急剧增加。对于公路来说，交通压力相对较大。此外，重型机车的运行往往会对公路造成重大破坏。因此，加强公路养护对保障道路交通安全具有重要意义。然而，在实践中，许多地方在公路养护和建设工作方面未能跟上形势的发展，导致一些公路存在许多安全隐患，对人们的出行安全产生了重大不利影响。对此，本文分析了公路养护作业存在的主要安全问题，并针对性的设计作业主动预警系统，以确保公路养护作业的安全性。

关键词：公路养护；安全作业；主动预警；预警系统设计

中图分类号：U416文献标识码：A

引言

随着社会经济的不断发展，公路建设也进入了突飞猛进的阶段。为确保道路日常运营的安全畅通，相关部门加大了道路养护力度。然而，由于公路上交通量大、车辆速度快，给公路养护人员的日常养护工作带来了极大的安全风险。因此，有关部门应结合公路养护工作的具体情况，制定科学合理的养护安全管理方案。这包括不断完善和优化管理制度，将安全管理措施落实到具体的养护工作中，增强养护人员的安全防范意识。同时，设计公路养护安全作业主动预警系统，提高养护安全控制工作的有效性。

1 公路养护作业安全问题

1.1 车辆管控问题

尽管养护单位可以在作业前按要求办理占道审批手续，并提前向电视台、管养单位公众号等媒体发布施工公告，但减速、限速标志、智能交通锥等交通安全设施，施工路段前方设置高频声光报警器等交通安全设施，提醒过往车辆前方施工；养护作业过程中，还积极对接高德、百度等平台，通过车辆导航系统提醒驾驶员，加密作业区交通锥，将过往社会车辆与维修现场作业区隔离。但仍缺乏控制：一是社会车辆通过道路的速度较快，特殊天气、特殊路段等道路通行环境发生明显变化。此外，一些车辆超速行驶、驾驶员分心、睡眠不足驾驶等原因，严重影响驾驶员的正常控制和判断能力。因此，车辆进入作业区造成人身伤害和大规模伤亡的风险增加；二是流动施工期间，或施工人员穿越公路中央隔离区时，对内部施工车辆和人员管理不善，如道路清扫车、护栏清洗车、沥青洒布车等车辆，社会车辆通过施工路段可能造成追尾或车辆受伤等交通事故；三是对运输危化品的车辆管理不善，当危化品运输车辆行驶在施工路段时发生自燃，特别是隧道自燃或碰撞后爆燃事故，会对周边施工人员和车辆造成较大伤害。

1.2 人员素质问题

由于公路养护施工范围广，在实际施工中可能会出现许多意想不到的特殊情况。因此，现场工作人员必须具备较强的综合素质，才能处理工作中的一些复杂问题。在管理阶段，公路养护中心内部有专业的养护生产管理机构，机构内人员的综合素质与施工作业的安全密切相关。然而，一些公路生产技术部门的工作人员在工作技能和专业水平上存在显著差异，部门内部缺乏专业技能强、工作水平高的高素质人才。同时，在相当一部分维修单位，基层施工人员文化水平普遍不高，综合素质较低，安全意识不强。这就导致了他们在实际工作中的一些不规范行为，极大地阻碍了公路养护工作的安全发展。

2 公路养护安全作业主动预警的作用

在公路养护工作中，安全警示在管理安全隐患和安全隐患方面发挥着至关重要的作用。为妥善处理现有安全隐患提供重要依据，为尚未发生的安全隐患提供预防依据。安全预警管理的关键在于预警和管理。预警管理系统软件实时监测系统的环境因素和外部信息。安全预警管理是工程基础设施不可或缺的组成部分，可以为当前的安全隐患提供重要依据，为未来的安全隐患预防提供依据。安全管理人员可以通过安全预警管理服务平台立即获取公路养护领域发布的最新信息，适用于公路养护工作的日常管理。安全预警管理的作用主要包括：（1）安全性管理。安全预警管理是指对安全隐患进行预警，最大限度地减少安全生产事故的发生，最大限度提高风险管理的效率。（2）提高调度管理水平。生产调度在建筑企业中尤为重要，是所有信息传播的中心。安全管理预警系统软件可以首先获取安全信息，并通过互联网将其传达给安全管理员。（3）提升工作效率。管理者与部门负责人能通过安全性预警管理服务平台及时掌握工作责任心和进展。与传统电话和开会工作对比，大大节约了沟通交流时长，保证了工作效能和工作效率。

3 公路养护安全作业主动预警系统设计

3.1 系统组成

公路养护安全作业主动预警系统可以识别110米外迎面而来的车辆，快速响应，并提供声光警报。该系统主要由三部分组成：激光监控主机、声光报警器和远程接收端。激光监控模块以一定的发散角发射调制的激光束。当发射的激光遇到障碍物（如车辆）时，物体会将激光反射回发射端。激光接收模块可以识别发射的调制信号的变化，计算反射物体（进入车辆）的距离，并将该距离信息传输到主机控制模块。主机控制模块根据实时距离信息和预设的进入车辆报警距离来确定是否触发声光报警。该系统还具有远程无线传输报警信号的功能，用户可以根据实际应用需要选择在监控主机或远程接收端进行声光报警。此外，报警距离阈值可以通过系统的面板按钮灵活设置，方便操作人员使用。

3.2 设计标准

预警系统软件的可行性和全面覆盖不仅是安全预警系统在公路养护工作中充分利用的重要因素，也是制定和实施安全管理策略的关键。因此，公路养护企业在构建预警评价指标体系时，应符合以下标准：（1）科学性。预警指标的选择不仅要正确，而且要真正存在于公路养护工作中。预警评价指标体系应真实、系统地反映工程项目的安全状况。（2）系统性。在创建预警评价指标体系的过程中，系统性原则从系统软件的角度生动地反映了公路养护工作安全管理的相关信息，使施工单位能够及时制定有效的预防措施。（3）实用性。实用性原则规定，在选择预警指标的过程中，不仅要强调理论研究，还要充分发挥安全管理对公路养护工作的指导作用。如果最终指定的预警指标只是理论上的，没有实际意义，预警指标值就失去了价值意义。（4）可行性。在挑选预警指标值的过程当中，要全面留意统计数据的可获得性，有利于统计数据和信息的部门、分析与量化分析。

3.3 智能监管系统

在公路上，养护责任单位应积极利用物联网技术对养护作业进行控制和监测。例如，利用传感器、定位技术、多媒体采集、二维码等信息采集方法，在现场获取各种数据资料，并以此构建远程控制和信息技术网络，可以将及时完整的管理行为汇总到管理系统中。从具体设备应用来看，大致可以分为两类：一类是监督机器人，负责现场和场外管理人员的沟通和监督；二类是利用激光围栏形成安全预警系统。其中，监督机器人的工作主要包括收集数据（包括建筑工地的音频和视频、工人身份标签等数据），以及分析收集的数据。例如，对于操作人员佩戴的安全帽和反光背心，监控机器人可以通过视频系统检查现场工作人员是否佩戴了安全设备，以及是否出现异常，系统则会直接利用喇叭语音提醒，并把有关数据利用网络传送至管理系统平台，借助软件或是小程序了解相应内容。

结束语

总之，将公路养护工程现场作业内容结合安全管理专业要求，对施工人员、施工作业内容等进行管理预警，辅助安全专业管理人员进行决策，进一步提升安全管理工作效率，以主动预警驱动基建安全管理提升。

参考文献：

[1] 黄奕辉,李旭辉,谢帮华.基于物联网的公路养护施工安全智能监管系统应用研究[J].公路,2019,64(12):282-285.

[2] 阮鸿荣.建设公路养护预测、预报、预警系统的重要性[J].科技咨询导报,2006(20):241-242.