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摘要：随着上海电网建设中电缆的应用越来越广泛，大直径电缆隧道已成为解决市内大容量电力输送的有效形式。从保障电网安全运行、提升电缆运行管理水平、保障员工职业健康安全的角度出发，实行风险评估、动态管理，实施综合性保障，提升电缆管理的效率，构建电缆隧道安全风险动态管理体系。
关键词：电缆隧道；风险评估；动态管理；综合性保障；安全运行
一、研究背景
目前，在上海市的电网建设中， 电缆的应用越来越广泛， 大直径电缆隧道已成为解决市内大容量电力输送的有效形式。 一方面，在运行的隧道呈现出电压等级高、距离长、运行环境复杂的特点；另一方面， 上海的地下资源紧张、地下环境复杂，电缆隧道往往会和给排水系统、公共管线、地铁隧道等地下设施并行、交叉， 相互之间存在影响， 给电缆隧道的安全稳定运行带来了一定的安全隐患和不可控因素。
由于缺乏科学系统的风险管理分析方法， 以及隧道运营相关信息缺失， 运行部门不能全面了解电缆隧道所处的风险状态、 不能实时掌握安全风险源的分布和实际状态。 此外，在一些较复杂和不稳定的地底环境下，人工进入地下电缆隧道对电缆进行维护， 是非常耗费人力资源并具有一定危险性。
综合以上几个方面的问题， 有必要采用更加科学的方法， 建立风险管理的有效防范体系， 从风险识别、风险评价、风险监控等方面， 形成系统的管理流程， 对电缆隧道安全风险开展实时、动态、全面的管理。
二、研究思路与电缆隧道安全风险动态管理体系
（一）研究思路
本研究以风险全过程管理为思路， 梳理电缆隧道安全风险源，构建电缆隧道安全风险的评价机制。 在实施过程中，坚持以人为本、全面管理、预先控制、动态管理的原则，并基于这 4 个原则，建立电缆隧道安全风险动态管理体系。
（二）构建电缆隧道安全风险动态管理体系
电缆隧道安全风险动态管理体系，如下图所示。
电缆隧道安全风险动态管理体系
由于风险是不断发展变化的， 因此风险管理也应随着风险状态的变化而变化。 上图中的风险评估、风险控制、风险跟踪所形成的闭环管理过程， 形成了对风险的实时动态分析，持续跟踪风险的状况， 以及根据风险的发展，及时采取应对举措。
三、建立电缆隧道安全风险动态管理体系的主要措施
（一）辨识安全风险源，开展风险评估
1.开展电缆隧道安全风险识别
电缆风险存在于项目的规划、设计、建设、运行的各个阶段。 其中，建设过程的风险最大， 其在运行过程的风险基本处于较低的稳定状态。 同时，各个阶段过程的风险具有关联性，如设计过程的不合理，会形成运行阶段的风险源。 另外，在运行过程中，还涉及人员参与、运行维护的流程。 电缆隧道及相关设施与运行维护人员、过程相互影响产生风险。
基于上述考虑，借鉴 HAZOP（Hazard and Operabil- ity Analysis，危险与可操作性分析）方法的思路，建立电缆隧道安全风险评价体系。 HAZOP 涉及设计、施工、营运、维护、环境等不同方面。
结合运行维护的实际经验， 通过对以往运行维护中发现的电缆隧道安全风险事件进行分析， 发现其中的主要问题包括，隧道本体渗、漏水、隧道沉降、水泵故障等，具体如表 1 所示。
2.实施风险评价，确定主要风险
采用风险评估 RPN 法， 对上述风险进行危险源的风险评价，并结合风险事件的发生频率和后果，开展风险评定。
RPN 法，是采用与系统风险率有关的 3 种因素指标值的积，来评价风险等级一种方法。 其公式是：RPN＝ S×O×D。 其中，S，指风险发生的严重程度；O，指风险发生的概率；D，指风险发生的可探测性。 针对这 3 个方面，制定 SOD 相应的评价标准， 采取定性分级的方法， 设定 5 分制的打分标准，具体如表 2 所示。
针对风险发生的损失， 从电网安全、人员安全、社会形象、直接经济损失等方面进行评价，对可探测性也设置 5 分制的打分标准。 对上述各个风险进行 RPN 值打分，并确定主要的风险因素，具体如表 3 所示。
3.确定隧道安全风险应对策略
对识别出的主要风险，采用 ABC 原理，对风险源进行有针对性的管控。 具体措施如表 4 所示。
（二）建立综合性手段，实施动态管理
风险动态管理的重点在于对风险的跟踪管理。 主要是通过对风险的发展情况进行跟踪观察， 督促风险规避措施的实施，及时发现和处理尚未辨识到的风险， 而风险跟踪是风险动态管理的重要组成部分。 其中，采用监控系统、动态采集信息， 以及开展安全性评价、动态更新风险点是两个重点。
在采用监控系统、动态采集信息方面，应用电缆隧道综合监控系统， 对隧道内的设备进行自动监控和智能管理。 用户可以远程实时了解隧道内的现场视频信息、基础设施（风水电）的运行状态、电缆终端接头局放信号、电缆表皮温度、环境温度和湿度、隧道沉降等情况，使隧道管理更加方便、快捷。 具体措施是：
1.电缆本体监控
（1）局放信号。 监测系统通过对局部放电信号进行报警，可使运维人员及时掌握电缆绝缘状况，并提出智能进阶式的报警策略，提高局部放电报警的准确性，为运行人员提前预警电缆质量问题。
（2）负荷电流。 负荷电流是电缆运行最基本的参数，直接关系到输电网的稳定性。
（3）电缆表面温度。 采用分布式光纤测温系统， 有效地监测电缆的运行温度、环境温度， 实时显示温度分布曲线图，建立线路运行负荷、电缆外部温度和电缆导体温度的关系，保障电网安全稳定运行。
（4）电缆护层电流。 电缆护层电流在线监控系统， 实时监控电缆护层状态。 如发现护层电流异常会及时报警，并以短信方式提醒运行工作人员。 把握好电缆主绝缘的第一道防线，就可以有效预防故障的形成。
2.隧道整体环境监控
（1）运行环境监控。 隧道中电缆的运行状况， 是由电缆本身的特点和地底环境的各个因素两方面所决定 的。 隧道中的环境监测因素有， 温度、湿度、裂隙瓦斯（一氧化碳、硫化氢）浓度、氧气浓度、水位、烟雾等。 一是温度。 在运行中，介质损耗会随着电压、电流和气温的上升而上升。 电缆的温度不能超过阀值， 否则， 就会引起电力中断，甚至造成火灾。 二是水位： 水的浸泡会导致电气设备的短路或者烧坏， 严重时不仅会毁坏本隧道内的电气设备， 而且会影响到其他与电缆关联的用电或供电设备。
（2）基础设施运行状况监控。 对电缆隧道中所有配套设施和系统进行监控， 当供电、通风、照明、排水、消防等基础设施发生异常时，均能实现及时报警。 一是智能化照明监控系统。 在每个工作井都配置有照明控制箱，且照明控制箱都配有远程控制接口。 当巡检人员进入隧道之前， 监控中心便可以提前开启相应的照明光源， 并通过监控系统， 检查该区段的环境状况， 保障了巡检人员的安全。 二是智能化风机控制系统。 提供自动、半自动和手动的风机及对应风阀控制方式选择， 并根据采集的隧道内外环境信息，以及通风机、风阀本身的状态信息，来执行风机的运行， 智能化地将隧道内空气质量控制在最安全的范围内， 为巡视人员提供了可靠的环境保障。
（3）隧道沉降、结构等监测。 通过在隧道内多个截面进行数据点布控，应用专用沉降监控技术， 观察隧道本体结构的徐变过程， 并综合利用基于多施工参数的模糊人工神经网络、时间序列、动态方程的方法， 对隧道沉降趋势作出智能预测， 对是否达到临界状态作出判断，同时作出报警反应。
3.隧道安防监控
电缆隧道的安全监控， 主要包括门禁及工井盖防侵入系统和视频监控。 通过对隧道井盖状态监测，判断不明开启 / 损毁 / 偷盗井盖行为；通过隧道入侵状态监测，判断不法人员入侵隧道的行为， 从而预防不法分子进入电缆隧道进行盗窃或破坏。
（1）智能高清视频监控。 在隧道内安装高清变焦摄像枪机及温度探测枪，对隧道线路全线进行视频监控， 开展 24 小时监测。 在隧道出入口重要位置， 运用了人脸识别技术，发现移动物体自动抓拍分析， 根据比对数据库，实时反应隧道中人员是否为公司运维工作人员。一旦比对失败，系统将实时反馈监控中心， 通过人工再次确认是否有外部人员入内。 视频信息和温度数据均能实现 720 小时存储， 不但提高了设备的可靠性， 同时实现了故障定位，提高了检修效率。
（2）门禁及工井盖防侵入。 在隧道端点出入口和各工作竖井井盖入口处设立， 实现读卡身份识别和自动撤布防，及时、全面地获取现场全部通道人员进出刷卡和布撤防信息， 并通过通信服务器完成向电缆监控中心的数字化联网服务，真正做到出入人员实时可控。
（三）开展安全性评价，动态更新风险点
为全面检视电缆隧道的安全风险， 每年开展电缆隧道安全性评价。 同时，委托第三方机构， 组织隧道土建、通风、排水、供电系统、光纤测温系统、技防监控系统、消防系统、电缆桥支架结构等方面的专家， 对电缆隧道进行专项安全性评价。 通过安全性评价，及时发现并处理隐患，以保障隧道安全可靠运行。
1.全方位的安全性评价
（1）电缆隧道的安全性评价， 主要是针对电缆隧道进行全方位的评价， 包括土建结构及沉降状况、排水、供电、消防等各类系统运行情况， 以及隧道防台防汛及相关设施、设备，隧道其他附属设施与辅助设备。
（2）在电缆隧道安全性评价方式上， 专家组采取多种形式，全面采集电缆运行各方面的信息， 包括从现场踏勘查安全隐患，从设计要求查安全隐患， 从管理现状查安全隐患。 对照各方面的法律法规、标准和企业的管理要求，全面辨识电缆运行的安全风险。
2.安全性评价的效果
针对所评价的各个隧道， 分别从土建、渗水、沉降、通风、给排水、消防、供电、综合监控系统， 电缆支架、桥梁等多个方面寻找问题、分析原因、提出建议。
（四）实施综合性保障，确保风险应对
1.建立管控制度
（1）根据现状，进一步梳理和优化电缆隧道风险动态管控流程。 完善电缆隧道风险的识别、分级、应对流程，使其更加适用于电缆隧道的风险特征。
（2）结合公司“五位一体” 体系建设， 将相关工作内容和工作职责落实到各个岗位， 并制定相关的考核标准、操作标准。
2.建立应急预案体系
为了有效应对电缆隧道安全风险事件的发生， 针对风险事件，在电力公司整体风险预案体系的框架下， 制定应对隧道火灾、突发水灾、突发地震、高空坠落、突发低压触电等各方面的应急预案。
（1）对隧道突发事件的应急预案，应定期开展应急演练，通过演练评估预案的充分性和有效性，发现改进的空间，并对应急预案不断进行修订完善。
（2）通过对电缆隧道安全风险的主动和实时监测， 开展预警发布和预警响应，在发生安全事件时，开展相应的应急行动， 以最大程度地预防和减少电缆隧道安全事件发生。
3.开展员工培训，提升员工技能
积极开展多种形式的培训交流， 组织骨干力量赴其他单位交流学习，参加各种级别的学术交流。 在培训方式上， 可通过开展讲座、现场教学、典型数据与案例分析，以及上岗考核等多种方式，增强相关人员对隧道安全风险的管控能力。
四、结论
当下， 城市电网隧道化已成为现代社会城市型电网的特色和发展方向。 本研究基于风险评估、动态管理， 建立管控制度、应急预案体系、开展员工培训等综合性保障措施，构建电缆隧道安全风险动态管理体系，提升电缆管理的效率，确保电缆的安全稳定运行。 最终形成坚强智能电网下的电缆管网生产运行管理新模式，将为更多企业在风险管控方面提供指引和借鉴。
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