營(yíng)業(yè)線涉鐵工程施工安全管理系統(tǒng)研究

俞 峰 上海鐵路局東華地鐵公司

營(yíng)業(yè)線涉鐵工程施工安全管理系統(tǒng)研究

俞 峰 上海鐵路局東華地鐵公司

以專業(yè)技術(shù)管理為基礎(chǔ)，以日常施工、安全和過程控制為主線，運(yùn)用控制過程方法、安全風(fēng)險(xiǎn)和系統(tǒng)管理理論，實(shí)現(xiàn)鐵路營(yíng)業(yè)線（涉鐵工程）施工的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化管理；依托現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，跨越區(qū)域和時(shí)空的局限，對(duì)施工實(shí)施全過程、全天候和全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，確保行車、設(shè)備和人身安全。

營(yíng)業(yè)線；涉鐵工程；信息化；施工安全；管理系統(tǒng)

1 營(yíng)業(yè)線施工安全管理現(xiàn)狀分析

隨著鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的加快，特別是高速鐵路網(wǎng)絡(luò)的相繼建成，列車運(yùn)行速度大幅度提高，列車開行的密度和對(duì)次也在逐年增加，對(duì)鐵路營(yíng)業(yè)線施工安全提出了更高的要求。與此同時(shí)，地方建設(shè)的興起，本公司代建設(shè)的涉及鐵路營(yíng)業(yè)線工程具有點(diǎn)多面廣且有逐年增多的趨勢(shì)，建設(shè)規(guī)模也越來越大，而參建的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位來自不同地區(qū)，施工管理水平參差不齊，還有個(gè)別單位對(duì)鐵路營(yíng)業(yè)線施工的要求知之甚少，施工力量較弱，對(duì)鐵路營(yíng)業(yè)線行車安全構(gòu)成了重大威脅。

本公司作為地方涉鐵工程營(yíng)業(yè)線施工安全的管理部門責(zé)任重大。一方面，我們?cè)阼F路施工和項(xiàng)目管理過程中經(jīng)常遇到各種困難，例如任務(wù)重、工期短、特別是安全要求高，涉及到行業(yè)多、專業(yè)多、交叉作業(yè)多，需要各施工參建部門和人員的精心組織和密切配合，稍有疏忽就會(huì)釀成安全事故和人員傷亡。另一方面，我們作為代建設(shè)管理單位，管理的水平、能力和力量要受上級(jí)部門和現(xiàn)有管理人員的專業(yè)水平、經(jīng)驗(yàn)、經(jīng)歷和責(zé)任心的約束，個(gè)體管理人員的思想、情緒和外界環(huán)境都會(huì)直接影響到管理效果。因此，僅僅依靠傳統(tǒng)的人工管理很難實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工程管理目標(biāo)。如何管理、怎樣管理才能確保鐵路營(yíng)業(yè)線施工安全是我們多年來不斷探索的課題，在不斷加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全管理的同時(shí)，運(yùn)用科技手段進(jìn)行建設(shè)工程項(xiàng)目管理的要求已經(jīng)迫在眉睫。

目前，國(guó)內(nèi)外在許多大型的工程項(xiàng)目管理中普遍采用了項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)，并且取得了一定的效果，但是這些系統(tǒng)集中于進(jìn)度管理、資源管理、合同管理、質(zhì)量管理和程序管理等方面，偏向于軟件分析。針對(duì)施工安全管理系統(tǒng)，目前國(guó)內(nèi)外還沒有很完善的信息化解決方案，因此，需要按照鐵路總公司和鐵路局對(duì)施工安全管理的特殊需求和目前的管理現(xiàn)狀進(jìn)行分析，研究對(duì)應(yīng)的全方位管理、規(guī)范化管理方案，開發(fā)相應(yīng)的管理系統(tǒng)。

2 研發(fā)的目標(biāo)

為強(qiáng)化營(yíng)業(yè)線施工安全管理，落實(shí)鐵路總公司、路局和東華地鐵公司對(duì)規(guī)范施工安全管理的要求，本課題以滿足鐵路營(yíng)業(yè)線施工安全管理為目的，運(yùn)用控制過程、安全風(fēng)險(xiǎn)和系統(tǒng)管理的思想，從源頭開始，規(guī)范施工全過程中每一個(gè)管理環(huán)節(jié)，通過建立系統(tǒng)的管理工具，強(qiáng)化對(duì)施工全過程標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的檢查、操作和控制，細(xì)化施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理，從而實(shí)現(xiàn)涉及營(yíng)業(yè)線施工項(xiàng)目的安全、質(zhì)量、工期、文明工地的目標(biāo)。從源頭上消除安全隱患，實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)營(yíng)業(yè)線施工安全管理和控制的目標(biāo)。

該管理系統(tǒng)是針對(duì)鐵路安全和施工管理的特殊要求，適合鐵路總公司、上海鐵路局、東華地鐵公司營(yíng)業(yè)線施工安全管理特點(diǎn)的共享管理平臺(tái)。該系統(tǒng)采用先進(jìn)的科技手段，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立起了上級(jí)管理單位、業(yè)主單位、建設(shè)管理單位、設(shè)備管理單位、施工管理單位、監(jiān)理管理單位、檢測(cè)（監(jiān)測(cè)）管理單位、設(shè)計(jì)單位、施工項(xiàng)目部、監(jiān)理部、檢測(cè)（監(jiān)測(cè)）項(xiàng)目部之間相互溝通的橋梁，為施工現(xiàn)場(chǎng)規(guī)范管理、標(biāo)準(zhǔn)化管理提供切實(shí)可用的工具。

3 系統(tǒng)的組成及操作架構(gòu)

系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)硬件和操作軟件兩部分組成。現(xiàn)場(chǎng)硬件由終端顯示器、人員識(shí)別裝置、視頻攝像機(jī)及傳輸設(shè)備、客戶端電腦、掃描儀、打印機(jī)、手持終端等組成。軟件為采用windows應(yīng)用平臺(tái)，基于asp.net編程，數(shù)據(jù)庫(kù)采用sqlserver2005的系統(tǒng)操作軟件。

該系統(tǒng)采用橫向集中、縱向條狀管理的形式，以每個(gè)獨(dú)立工程項(xiàng)目為一個(gè)基礎(chǔ)操作單元。在操作架構(gòu)上分為四個(gè)不同的管理層面：

第一層面：上級(jí)管理單位層面。

第二層面：建設(shè)單位、業(yè)主單位和設(shè)備管理單位層面。

第三層面：施工單位、監(jiān)理單位、檢測(cè)（監(jiān)測(cè)）單位和設(shè)計(jì)單位層面。

第四層面：施工項(xiàng)目部、監(jiān)理部、檢測(cè)（監(jiān)測(cè)）項(xiàng)目部和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)組層面。

各層面按崗位職能設(shè)定不同的使用權(quán)限進(jìn)入系統(tǒng)操作。

4 系統(tǒng)軟件的研究

4.1 系統(tǒng)軟件總體組成

系統(tǒng)軟件由四大集控模塊和八大功能模塊組成。四大集控模塊如下圖1所示。

圖1 系統(tǒng)四大集控模塊

系統(tǒng)針對(duì)每一項(xiàng)工程設(shè)有八大功能模塊，具體如下圖2所示。

圖2 八大模塊功能

4.2 基本資料模塊

該模塊主要對(duì)工程項(xiàng)目基本情況作介紹，可供上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門查詢，主要包括以下內(nèi)容：工程簡(jiǎn)介、工程效果圖、平面布置圖、有關(guān)參建單位。

4.3 安全管理模塊

該模塊是按照鐵路總公司、上海鐵路局和東華地鐵公司對(duì)營(yíng)業(yè)線施工安全管理的具體要求，提供規(guī)章、文件、通知、報(bào)表等的查詢、發(fā)送功能，提供各類安全基礎(chǔ)臺(tái)賬的建立格式等。

4.4 施工管理模塊

該模塊是施工標(biāo)準(zhǔn)化管理的主要內(nèi)容，從工程施工技術(shù)基礎(chǔ)資料到施工中的技術(shù)管理臺(tái)賬等，涵蓋面較廣。

4.5 人員管理模塊

該模塊的功能即為自動(dòng)識(shí)別人員進(jìn)出的電子門禁，記錄和實(shí)時(shí)顯示施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)管理人員和作業(yè)人員情況，提供查詢和統(tǒng)計(jì)功能。

4.6 技術(shù)資料模塊

技術(shù)資料管理是工程施工中最核心的技術(shù)臺(tái)賬，由施工項(xiàng)目部、監(jiān)理部等共同完成。該模塊內(nèi)容含蓋了鐵路工程、公路工程和市政工程三個(gè)專業(yè)在施工全過程中所需的各類技術(shù)資料臺(tái)賬的標(biāo)準(zhǔn)格式表單，共計(jì)表單6583份。

4.7 材料管理模塊

該模塊是工程施工基礎(chǔ)成本核算臺(tái)賬，該功能主要是施工單位（施工項(xiàng)目部）實(shí)行工程成本核算時(shí)使用。

4.8 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控模塊

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控包含視頻監(jiān)控（可設(shè)1～n個(gè)視頻頭）、線路幾何狀態(tài)監(jiān)控、工程狀態(tài)監(jiān)控（按需設(shè)置）三大部分。目前僅完成遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控功能，線路幾何狀態(tài)監(jiān)控和工程狀態(tài)監(jiān)控功能已預(yù)留接入口，正在研發(fā)過程中。系統(tǒng)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控模塊后選擇工程名稱即能使用所設(shè)置的視頻頭對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施視頻監(jiān)控。其監(jiān)控操作控制等所有功能均與目前使用的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相同。

4.9 安優(yōu)工程模塊

該模塊為安全優(yōu)質(zhì)文明工程創(chuàng)建檢查功能模塊。

5 系統(tǒng)硬件的研究

5.1 人機(jī)識(shí)別裝置

鐵路建設(shè)項(xiàng)目的施工現(xiàn)場(chǎng)存在施工人員眾多、多工種同時(shí)施工、重型機(jī)械協(xié)同、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，對(duì)施工安全要求極高，一方面需要對(duì)工作人員進(jìn)出施工區(qū)域進(jìn)行合理管理，另一方面需要避免無關(guān)的非工作人員進(jìn)入施工區(qū)域，因此，施工現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)識(shí)別裝置主要包含以下幾方面研究?jī)?nèi)容（見圖3）：

圖3 施工現(xiàn)象人機(jī)識(shí)別裝置管理內(nèi)容

5.2 視頻監(jiān)控裝置

考慮到施工場(chǎng)地的環(huán)境惡劣、網(wǎng)絡(luò)覆蓋不健全等問題，采用了先進(jìn)的數(shù)字傳輸，以高速、高清、紅外線網(wǎng)絡(luò)球機(jī)，高頻率無線網(wǎng)橋、網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)為基礎(chǔ)，把分散在各地的工地聯(lián)網(wǎng)，提供實(shí)時(shí)視頻、回放錄像等數(shù)據(jù)的無線傳輸及存儲(chǔ)服務(wù)，便于上級(jí)監(jiān)管部門的統(tǒng)一管理和監(jiān)督。

在該工作機(jī)制下，前端高清紅外球機(jī)的數(shù)字視頻通過無線網(wǎng)橋傳輸至項(xiàng)目部?jī)?nèi)的網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)，進(jìn)行24h的錄像備份。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)至服務(wù)器端監(jiān)控平臺(tái)，經(jīng)過流媒體轉(zhuǎn)發(fā)至平臺(tái)內(nèi)各用戶。

5.3 終端顯示器

終端顯示器用于自動(dòng)顯示當(dāng)日作業(yè)內(nèi)容揭示和當(dāng)日風(fēng)險(xiǎn)源提示內(nèi)容等。

6 系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新和亮點(diǎn)

（1）獨(dú)創(chuàng)適合鐵路營(yíng)業(yè)線施工安全基礎(chǔ)管理的系統(tǒng)框構(gòu)，設(shè)計(jì)搭建工程管理橫向到邊（四大集控模塊）、縱向到底（八大功能模塊）的管理模塊。

（2）運(yùn)用系統(tǒng)論理論，分解工程實(shí)施過程關(guān)鍵控制階段，以每日從計(jì)劃實(shí)施作業(yè)項(xiàng)源頭進(jìn)行施工、監(jiān)理、建設(shè)方“自控、互控、它控”的聯(lián)控安全風(fēng)險(xiǎn)控制，從而消除安全隱患，提高鐵路營(yíng)業(yè)線施工安全管理和現(xiàn)場(chǎng)控制的能力，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)安全有序可控。

（3）提高鐵路營(yíng)業(yè)線工程施工安全管理水平，確保運(yùn)輸安全穩(wěn)定，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)、施工過程、基礎(chǔ)臺(tái)賬和內(nèi)業(yè)技術(shù)資料的管理，為實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的規(guī)范化、現(xiàn)代化、無紙化辦公、全面智能化信息管理、施工安全信息共享提供完整的軟、硬件工具。

（4）研究針對(duì)鐵路安全和施工管理的特殊要求，搭建能適合鐵路總公司、上海鐵路局、東華地鐵公司營(yíng)業(yè)線施工安全管理與工程建設(shè)程序的融合、硬件系統(tǒng)前端非接觸式遠(yuǎn)距離自動(dòng)讀取有方向性的信息、中央控制與上傳及管理軟件的開發(fā)特點(diǎn)的共享管理信息平臺(tái)。

（5）能針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，工地入口范圍大、入口點(diǎn)多的特點(diǎn)，要求讀取信息為非接觸式遠(yuǎn)距離讀?。?m～10m），且要自行識(shí)別進(jìn)出方向，無線傳輸數(shù)據(jù)匯總，自動(dòng)記錄、統(tǒng)計(jì)和報(bào)警。建立了上級(jí)管理單位、建設(shè)管理單位、業(yè)主單位、設(shè)備管理單位、施工管理單位、監(jiān)理管理單位、檢測(cè)（監(jiān)測(cè)）管理單位、設(shè)計(jì)單位、施工項(xiàng)目部、監(jiān)理部、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)組之間相互溝通的橋梁。實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目共建單位的全過程、全方位和全天候的立體時(shí)空聯(lián)控。

（6）為安全施工、規(guī)范施工、資料統(tǒng)計(jì)、資料積累、施工管理、標(biāo)準(zhǔn)化管理、現(xiàn)代化管理、文明建設(shè)及事故分析等構(gòu)建平臺(tái)并能及時(shí)提供真實(shí)準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)第一手資料（安全管理黑匣子功能）。

7 系統(tǒng)推廣使用情況

自2011年9月份起至2014年6月，該管理系統(tǒng)在杭州地鐵公司使用單位（部門）已有237個(gè)，使用人員已有780人次，積累了大量的使用經(jīng)驗(yàn)和資料，取得了上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、業(yè)主單位、建設(shè)管理單位、設(shè)備管理單位、施工管理單位、監(jiān)理管理單位、施工項(xiàng)目部和監(jiān)理部的一致認(rèn)可，收到了良好的效果。系統(tǒng)經(jīng)過不斷完善（升級(jí)）擴(kuò)充了使用功能，增加了記錄信息量，提高了施工安全管理質(zhì)量和管理效率，解決了原施工管理存在的局限性，彌補(bǔ)了原管理方法的不足，改變了傳統(tǒng)管理模式，有效緩解了管理力量的嚴(yán)重缺少。目前，系統(tǒng)研究已明確了V4.0版本的研發(fā)目標(biāo)，系統(tǒng)軟件也獲得了國(guó)家版權(quán)局計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)。

該管理系統(tǒng)在我公司的涉鐵工程代建設(shè)管理過程中，發(fā)揮了越來越有效的作用，如在我公司代建的寧波鄞東南沿山干河下穿北侖線工程施工過程中，所發(fā)生的基坑局部坍塌、基坑內(nèi)燃火事件中，都能通過該系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并鎖定，提供真實(shí)全面的第一手資料。我公司通過系統(tǒng)日常檢查、監(jiān)控及定期抽查，發(fā)現(xiàn)并及時(shí)指出、要求整改、落實(shí)考核的項(xiàng)目（內(nèi)容）累計(jì)已有916次處，均及時(shí)落實(shí)了整改，消除了安全隱患。該系統(tǒng)還具有即時(shí)鎖定功能，當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，建設(shè)單位可以瞬間鎖定系統(tǒng)，為鐵路事故分析提供準(zhǔn)確的第一手資料（安全管理黑匣子功能），確保了鐵路營(yíng)業(yè)線行車、施工安全。該系統(tǒng)操作使用靈活、快捷、方便，已達(dá)到預(yù)期的目的。

責(zé)任編輯：許耀元 龔佩毅

來稿日期：2014-07-31