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公路桥梁工程施工作业人员适岗状态实时感知装备与预警系统

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成果主要完成人

吴忠广、陈宗伟、马文宁、戴俊平、王 冀、史永龙、郝嘉田、陈 景、马永磊、余同山

项目概况

据统计,公路施工现场超过80%以上的施工作业安全事故均由人为因素导致,施工人员个体不仅受到外在社会环境和自然环境的影响,还会受到自身心理状态和生理状态的影响,并且时刻处于变化之中,难以准确量化评估。交通运输行业十分重视作业人员行为安全管理,《交通运输安全生产工作“十四五”规划》、《“十四五”交通领域科技创新规划》等规划文件均提出要提升关键岗位从业人员人本安全水平,探索研究关键岗位从业人员适岗状态评价、职业健康评估、行为风险评估及监测预警技术。公路工程建设领域是交通行业事故多发领域,尤其是公路桥梁施工,包括诸多高风险施工场景,现场作业人员密集,特殊工种长时间高空作业,精神高度紧张,一旦身体或心理出现异常状态,极易引起重特大安全事故。然而,目前传统的施工安全研究更侧重施工工艺管控等物的不安全状态,对于施工人员安全状态实时感知与评估的技术及设备还处于空白。 鉴于当前施工作业人员适岗状态监测与预警装备缺乏的现状,团队研发了施工作业人员适岗状态实时感知与预警理论体系与成套装备系统,实现对施工过程中作业人员适岗状态的准确、动态评估与预警。在理论层面,团队在作业人员适岗特征分析的基础上,从作业人员生理层面、认知层面、行为层面建立适岗状态评估指标体系。构建了适岗指标多模态数据分析模型进行指标数据处理,采用机器学习算法建立适岗指数评估模型,计算获得不同状态下作业人员适岗指数。建立了适岗指数分级云模型与适岗指数评估分级标准,实现根据适岗指数对作业人员进行精准分级管控。装备系统研发层面,基于智能可穿戴技术和物联网技术研发了智能感知环,用于监测作业人员岗前与在岗风险状态。基于共享概念研发了共享智能柜,实现施工现场智能感知环的集中充电管理与便捷存取。基于适岗管理与风险主动干预两大主要功能研发了适岗状态预警系统平台,实现对作业人员适岗指数的统计分析与培训教育管理。 研发的施工作业人员适岗状态实时感知与预警成套装备系统能够及时有效地发现作业人员的不安全状态,减少由人为因素导致的安全事故发生,降低相应的经济财产损失。成果的应用能够有效提升公路桥梁工程施工现场安全管理水平,带动传统作业人员安全管控方式的数字化转型升级,培育产业规模有望达到数亿元,市场前景极为广阔。装备成果还可推广应用到全国其他公路工程建设项目中,更好地带动公路工程施工安全产业进步,具有良好的经济社会效益。