鐵路施工（維修）安全風險過程控制管理平臺的研究與實現(xiàn)

王振國

（廣州鐵路（集團）公司 安監(jiān)室，廣州 510088）

鐵路施工（維修）安全風險過程控制管理平臺的研究與實現(xiàn)

王振國

（廣州鐵路（集團）公司 安監(jiān)室，廣州 510088）

安全風險過程控制平臺綜合利用GPS定位、GIS地圖、3G視頻、移動智能終端、移動互聯(lián)網(wǎng)等計算機技術，實現(xiàn)了施工作業(yè)過程安全管理的智能化和可控化。重點介紹了該平臺的設計思路、總體結構、系統(tǒng)功能以及開發(fā)實現(xiàn)過程中的關鍵技術。

鐵路施工；安全風險；過程控制

鐵路施工（維修）安全風險過程控制管理平臺（以下簡稱平臺）運用 GPS 定位技術、GIS 地圖技術、移動互聯(lián)網(wǎng)（3G）技術、多媒體技術、搜索引擎技術、大數(shù)據(jù)處理等技術手段，并利用移動終端平板電腦（PAD）實現(xiàn)施工安全風險過程的全程監(jiān)控管理，平臺將計劃自動下發(fā)、盯控任務自動分解，對盯控人員的工作時間和軌跡與工作任務自動關聯(lián)監(jiān)測，“越界”（未到施工地點）、“超時”（未按時參與盯控）自動告警；并為后臺與盯控現(xiàn)場照片、視頻、數(shù)據(jù)的互動協(xié)同提供支撐，進一步強化施工（維修）安全風險過程控制。

1 平臺總體設計

1.1 設計思路

近年來，廣鐵集團在施工現(xiàn)場安全控制方面研發(fā)并運用了一些軟件系統(tǒng)，但這些軟件系統(tǒng)的功能分散、獨立運行，對安全生產(chǎn)制度、流程、標準、實施、整改、績效等不能提供方便、及時、有效的支撐和閉環(huán)管理，存在“信息孤島”的現(xiàn)象。如何將這些系統(tǒng)有效整合，實現(xiàn)全程監(jiān)控、移動辦公，需要借鑒并引入其他領域的先進技術，以此來實現(xiàn)施工（維修）安全風險過程控制的系統(tǒng)化、可視化、科學化。平臺主要實現(xiàn)以下幾方面的功能：

（1）實現(xiàn)對管理行為的全過程控制。實時記錄各級施工安全管理人員的工作軌跡，并且能夠回放分析，杜絕安全檢查行為弄虛作假的現(xiàn)象。

（2）實現(xiàn)對施工關鍵環(huán)節(jié)、關鍵崗位、關鍵時段、關鍵作業(yè)的全過程安全卡控。

（3）實現(xiàn)對現(xiàn)場檢查監(jiān)督的規(guī)范化和透明化。對施工管理、現(xiàn)場檢查等實現(xiàn)攝像和照相，儲存并實時傳送。

（4）實現(xiàn)對施工計劃、任務進行自動采集、分配和跟蹤落實。

（5）實現(xiàn)對施工盯控人員的人員調(diào)配和應急處置工作遠程協(xié)同。

1.2 設計原則

（1） B/S 結構。采用 B/S 結構設計的管理信息系統(tǒng)，管理業(yè)務的用戶能夠在任何時間、任何地點按照規(guī)定的業(yè)務權限，通過界面終端使用網(wǎng)絡管理功能，達到遠程監(jiān)控和管理的目的。

（2）可靠性。系統(tǒng)支持中大型用戶的管理，因此須具有較高的可靠性，能保持長時間的運行，同時在出現(xiàn)問題時，能較快地恢復，使信息損失最少。

（3） 高性能。系統(tǒng)中各種算法和處理占用的系統(tǒng)資源應較少，保證系統(tǒng)的處理能力。

（4）配置可調(diào)性。系統(tǒng)配置具有一定的可調(diào)節(jié)性，以適應不同的應用環(huán)境。

（5）成熟性和先進性。選擇成熟且先進的技術，確保投資不會因技術問題而浪費；先進性確保系統(tǒng)在較長的時間內(nèi)能跟得上技術的發(fā)展。

（6）界面美觀與系統(tǒng)實用性。由于鐵路安全生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)要反映的是鐵路安全生產(chǎn)的各個過程，因此反應的內(nèi)容必須直觀和清晰。

（7） 開放性和擴展性。開放意味所建立的系統(tǒng)體系符合有關國家標準，由于系統(tǒng)投資的非一次性，隨著時間的推移會有更多的需求，因此在建設時要考慮日后升級的需要，系統(tǒng)需要具備一定的擴展性。

1.3 系統(tǒng)總體結構

通過鐵路內(nèi)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)平臺，與既有的鐵路施工信息系統(tǒng)相互聯(lián)通，建立由 PAD、交換機、數(shù)據(jù)服務器等構成的鐵路施工（維修）安全風險過程控制管理平臺。系統(tǒng)技術架構如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)技術架構圖

（1）移動終端用戶 Pad 通過 3G 網(wǎng)絡，經(jīng) IPS、防火墻和安全審計與網(wǎng)絡安全平臺DMZ區(qū)域服務器交互數(shù)據(jù) , 如果服務器需要與內(nèi)網(wǎng)交互數(shù)據(jù) , 則通過內(nèi)網(wǎng)安全防護平臺經(jīng)由接口服務器訪問內(nèi)網(wǎng)。

（2）如果需要上傳視頻、語音或文件信息則直接提交給視頻存儲服務器，指定用戶可隨時查詢、下載、閱讀。

（3）從其他系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)時，則通過內(nèi)網(wǎng)的“系統(tǒng)接口服務器”經(jīng)過數(shù)據(jù)處理（加密壓縮等）后傳輸?shù)?Web應用服務器進行相應的業(yè)務處理。

2 系統(tǒng)運行流程

系統(tǒng)運行流程如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)運行流程圖

3 系統(tǒng)功能

平臺由后臺管理系統(tǒng)和 PAD移動終端客戶端兩部分組成。后臺管理系統(tǒng)主要功能包括：施工計劃、任務派發(fā)、盯控現(xiàn)場記錄、盯控作業(yè)查詢、盯控告警、GIS 定位與軌跡、遠程視頻等。PAD 移動客戶端主要功能包括：通知查看、任務獲取與提醒、現(xiàn)場盯控、遠程視頻等。

（1）施工計劃。接入集團施工系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)施工計劃的自動獲取與平臺任務分派下發(fā)。

（2）任務派發(fā)。維修 /施工數(shù)據(jù)通過服務器上的數(shù)據(jù)提取接口與施工/維修數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時同步。任務分配查看方便快捷。辦公室管理人員利用PC登錄安控平臺網(wǎng)頁版進行任務查看，分派，越界設置。PAD 端管理人員可使用 PAD 移動平臺隨時隨地查看任務并進行分派。

（3）越界設置。在 GIS 地圖上設置施工作業(yè)的范圍，進行越界提醒。

（4）盯控記錄。詳細的盯控過程錄入程序，可對施工過程中的所有現(xiàn)場情況進行實時錄入，并在保存后通過3G網(wǎng)絡即時同步到后臺，指揮人員可即時查看到現(xiàn)場情況。

（5）盯控軌跡?，F(xiàn)場盯控人員可隨時接收盯控任務，并進行盯控錄入。

通過 GPS 定位，GIS 地圖技術，對現(xiàn)場盯控人員的活動軌跡進行記錄，并可動態(tài)演示運行軌跡，達到提高管理質(zhì)量和效率的目的。盯控軌跡查看例圖如圖3所示。

圖3 盯控軌跡查看例圖

4 關鍵技術

4.1 安全技術

（1）數(shù)據(jù)安全加密。系統(tǒng)使用 MD5加密技術對用戶密碼、用戶身份進行加密。使用RSA 對文本進行加密，以保證數(shù)據(jù)的安全性和保密性。

（2）數(shù)據(jù)庫安全防護。通過配置不同的用戶組和用戶口令，防止非法的 Oracle 用戶進入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并通過授權來對 Oracle 用戶的操作進行限制。

（3）數(shù)據(jù)庫備份與恢復。Oracle 數(shù)據(jù)庫采用歸檔模式運行。系統(tǒng)定時和不定時地使用全備份和增量備份方式來備份數(shù)據(jù)文件以及數(shù)據(jù)庫控制文件，以保護數(shù)據(jù)庫的安全。

（4）內(nèi)外數(shù)據(jù)交互安全。根據(jù)系統(tǒng)既連接鐵路內(nèi)網(wǎng)也連接互聯(lián)網(wǎng)的需要，采用防火墻與網(wǎng)閘結合的安全方式，確保網(wǎng)絡訪問的安全和數(shù)據(jù)安全。對于需要在互聯(lián)網(wǎng)上訪問的數(shù)據(jù)，必須向相關部門提出申請，在得到許可后方可實施。

（5）PAD 終端身份識別?；诳诹畹恼J證，所有用戶登錄要求提供用戶名及口令。此外，對 PAD的硬件ID 進行有效性驗證，未通過驗證的禁止訪問安全生產(chǎn)過程控制平臺。

4.2 移動智能終端（PAD）技術

移動智能終端（PAD）是本系統(tǒng)主要的用戶使用終端載體，PAD 技術被廣泛應用于眾多領域，由于PAD 體積小、運行速度快、方便攜帶，便于現(xiàn)場操作。本系統(tǒng)使用專業(yè)訂制的基于 Android（安卓）的移動智能終端，運用了 Android 系統(tǒng)的文件、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡、定位、多媒體編解碼等最新技術，實現(xiàn)安全生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)各應用層功能。

4.3 GIS電子地圖

結合移動設備 , 系統(tǒng)可實現(xiàn)人員定位、軌跡分析 ,實時現(xiàn)場監(jiān)控功能 , 并以精準的經(jīng)緯度標記在地圖上顯示出來 , 做到實時、精準、具體和可視。

此外，該系統(tǒng)還使用了 Web 技術、視頻數(shù)據(jù)內(nèi)外網(wǎng)同步技術、網(wǎng)絡負載均衡、Web服務器負載均衡等技術手段。

5 結束語

鐵路施工（維修）安全風險過程控制管理平臺是一項集 PAD 、GPS、GIS 等新技術、新設備于一體的先進系統(tǒng)，是“信息化”時代新技術在鐵路安全風險管理中的應用成果。該系統(tǒng)試用以來，有效促進了“干部落責、職工落標”，保證了各項安全工作措施的有效落實，實現(xiàn)了對施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)過程的有效控制，為進一步深化安全風險管理提供了重要的信息技術手段。

[1] 趙文國，趙 旸 .基于風險管理構建安全問題庫信息系統(tǒng) [J].鐵路計算機應用，2012（11）：25-27.

[2] 羅鳳霞 .安全風險協(xié)同處置平臺在軌道交通新線建設中的研究與應用 [J].鐵路計算機應用，2012（5）：34-36.

責任編輯 方 圓

Railway construction (maintenance) safety risk process control management platform

WANG Zhenguo
( Safety Supervision Department, Guangzhou Railway (Group) Corporation, Guangzhou 510088, China )

This paper mainly introduced the research and implementation of railway safety risk process control management platform of Guangzhou Railway Group Corporation, focused on design ideas, overall structure, major functions as well as key technologies. To make the management of construction operation intelligent and controllable , multiple techniques were used such as GPS, GIS, 3G video and mobile technology.

railway construction; safety risk; process control

U215∶TP39

：A

1005-8451（2015）03-0042-03

2014-10-14

王振國，工程師。