高鐵工程建設安全質量閉環管控系統

王洪德，張宇

(大連交通大學 土木與安全工程學院，遼寧 大連 116028)

0 引言

高速鐵路(以下簡稱“高鐵”)建設施工屬突發事故頻繁的高危行業，具有“高處作業多、露天作業多、手工勞動多、立體交叉作業多、臨時員工多”的“五多”特點.這些特點決定了高鐵建設施工過程是個危險性高、突發性強、容易發生傷亡事故的生產過程［1-2］.

近幾年，全國各地加強了對建設施工的安全管理，事故發生率有所下降，但是部分高鐵建設仍對安全質量隱患采取“粗放”式管理，管理者或監理人員將現場的巡查結果以書面形式反饋給管理部門或相關部門，再由相關部門安排隱患整改人和復查人.這種“排查－整改－復查”過程，存在“信息傳遞不及時、運行不通暢、權責不明確”等缺陷［3-4］.往往由于員工瀆職或懈怠、管理約束力不強、執行力差等原因，導致某些施工標段重點部位的安全隱患逾期處理，甚至長期積累，最終導致事故的發生.因此，基于精細化閉環式管理理念，實現對高鐵建設全過程的信息化管控顯得尤為重要［5-6］.

精細化閉環管理是綜合“閉環系統、管理的精細化和封閉性、信息系統”原理和技術形成的一種科學管理模式.它把整個工程項目管理過程作為一個閉環系統，并把系統中各項專業管理作為閉環子系統，運用有形化、可分化、關系化、標準化等多種服務工具，使系統和子系統管理構成連續封閉的回路，實現對企業管理目標、過程、結果等關鍵時刻管理要素的控制，并實時信息反饋.從而實現在“決策－控制－反饋，再決策－再控制－再反饋”循環積累中不斷提高.

為進一步加快高鐵建設施工安全質量管理由傳統的“粗放型”向現代的“精細化”轉變，受丹大快速鐵路有限責任公司委托，本文設計并開發了基于網絡平臺的丹大快速鐵路建設安全質量閉環管控系統，以期實現對整個建設項目安全質量的全過程安全管理，強化企業管理的執行力及對員工的約束力，從而有效降低事故發生率.這對于提升我國高鐵建設施工安全質量信息化管理和監察水平具有重要意義.

1 系統需求分析

系統設計開發的關鍵是滿足用戶的專業領域實際需求.傳統的高鐵建設施工安全質量管理有其自身的特點，即企業規模大、部門地域分散，每個分散區域可能存在內部獨立的安全質量管理工作模式，很多數據信息只停留在項目工程部等部門，共享效率低下，相關數據傳輸滯后.結合丹大快速鐵路有限責任公司對整個工程項目全過程安全質量管理的實際需求，基于精細化閉環管理理念，列出該系統將實現的主要功能模塊，如附表所示.

附表 實時管控系統需求分析模塊

2 系統詳細功能設計

2.1 系統總體設計

基于工程建設實際需求和調研資料分析，所構建的高速鐵路建設工程全過程安全質量精細化管控系統平臺主要由兩大子系統共十個模塊組成，兩大子系統整體架構如圖1所示.

圖1 安全質量精細化管控兩大子系統架構圖

2.2 安全質量精細化閉環管理子系統設計

該子系統是由問題提報、問題整改、問題復查、問題銷號、安全質量問題庫及安全質量問題報表生成模塊組成.根據隱患閉環管控要求，將整個管理分為隱患信息提報、隱患整改、隱患復查等流程，整個管理流程實現動態控制.這里的隱患信息是對同一隱患提報、整改、復查的全部，通過隱患信息頁實現管理功能.整個閉環式管理流程如下:

(1)根據實際調研，丹大快速鐵路有限責任公司安質部及各施工標段監理單位需要工程進展狀況，定期或不定期地對所屬建設項目進行安全質量問題檢查，生成問題檢查報告，并通知安質部信息員;

(2)信息員將問題隱患錄入閉環管控系統，并發送給相應的建設項目部，指定整改負責人及整改期限;

(3)項目部由整改負責人負責整改，并在系統中填寫整改實際執行方案，指定復查負責人及復查期限;

(4)整改結束后，由系統自動發送給相應監理單位進行復查;

(5)監理單位派出復查人員到現場對整改情況進行評估，如整改合格，則在系統中填寫復查情況，將信息反饋給安質部，對隱患進行銷號;如整改不合格，則提出進一步整改意見，在系統中將信息反饋回整改單位，責令其整改，直至整改合格;

(6)丹大快速鐵路有限責任公司安質部人員可以通過該系統平臺直接查詢整改問題的處理情況并形成報表.

以該子系統中隱患閉環處理模塊為例，給出詳細工作流程，見圖2所示.

圖2 隱患閉環處理模塊流程圖

2.3 隧道施工人員設備實時監控子系統功能設計

2.3.1 隧道施工人員及設備監控子系統工作原理

該子系統采用遠距離識別最新技術，實現對隧道施工人員進行實時跟蹤和定位，是以計算機軟件為核心，建立一套硬軟件相結合的完整的監控體系.系統由標識卡、識別器、傳輸分站、傳輸接口及數據傳輸信道組成，如圖3所示.

圖3 隧道施工人員及設備實時監控網絡布置示意圖

具體實現功能:

(1)人員及設備監控功能:隧道施工人員實時動態跟蹤、位置自動顯示;

(2)超時報警功能:在每一班末，對當班人員進行清點，如果發現人員在隧道施工工作超過規定時間，系統自動報警并給出相關人員的名單等信息;

(3)隧道施工人員及設備運行軌跡回放;可隨時查詢某一時段隧道施工人員及主要設備行蹤軌跡;

(4)歷史記錄:可隨時查詢任意時刻隧道施工人員分布及任意時段的人員行蹤軌跡;

(5)統計考勤:人員的考勤、統計、存儲、打印報表;

(6)緊急事件處理:隧道出現事故，系統對隧道內外施工人員進行統計，查詢事故現場附近的人員信息，查詢相關人員的定位信息，快速確定人員的準確位置信息，實施人員搜索救援;

(7)系統維護:分配給操作、管理人員不同的權限，保證系統的安全性;

(8)信息聯網功能:實現隧道施工管理與其它系統信息的共享，與各級管理系統實現互聯、互通.

2.3.2 隧道施工人員及設備監控功能實現

當該子系統管理員登陸系統后，鼠標懸停或點擊某條隧道圖標，可以查看當前正在施工各標段施工隧道位置及名稱，如圖4所示.

圖4 隧道人員及設備實時管理功能模塊

圖5 1號隧道內人員及設備實時管理情況

點擊1號隧道圖標進入1號隧道管理界面，可以隨時清楚掌握每個人員及設備在隧道的位置及活動軌跡.該子系統中隧道人員及設備實時跟蹤管理如圖5所示.

一旦某條隧道發生事故，一方面，該子系統立即啟動其聯動控制裝置實時報警，提醒現場人員迅速撤離危險區域，且有效防止其他人員誤入該地帶，同時，利用系統自帶短信功能，第一時間給當班領導發送短信通知;另一方面，可以立即從監控計算機上查詢事故現場的人員及設備的位置分布情況、被困人員數量、遇險人員撤退線路、設備異常狀況等信息，為事故搶險提供科學依據.該子系統還可以實現對隧道施工人員的日常考勤管理.

3 結論

(1)綜合丹大快速鐵路工程建設施工全過程安全質量管理需求，研發了丹大快速鐵路工程建設安全質量閉環式管控系統.該系統具有功能完備、實時、方便及界面友好等特點，為高鐵工程施工安全質量管理提供了一個全方位、多功能、全過程的多用戶信息交流和共享平臺，從而為丹大鐵路工程建設安全質量管理提供了新的信息化平臺;

(2)結合B/S技術，實現了對快速鐵路工程建設安全質量的閉環式流程管理，使得整個工程建設項目各類安全質量管控信息都能“自上而下”及“自下而上”的及時、準確相互傳達，確保了工程建設全過程各級職能部門的精細化閉環管理，提高了對員工的約束力，加強了管理的執行力，從而使得這種具有自動化辦公性質的閉環式管理方式更加科學、透明，功能更加便捷、完善;

(3)根據丹大高鐵需要開通隧道多的實際情況，開發了隧道施工人員及設備實時管控子系統，保障隧道施工期間及時準確地掌握施工隧道人員及設備工作狀況，強化了各級主管部門對隧道施工全過程的安全管控和實時預警，從技術手段上降低了事故發生和擴大的可能性.

［1］李勇輝，劉仍奎，方圓，等.鐵路局施工安全管理信息系統的研究與設計［J］.中國安全科學學報，2007，17(5):122-125.

［2］余杰柳.施工過程中的安全生產與質量監督關系探討［J］.科技創新導報，2009(2):104.

［3］謝明志.鐵路安全施工計劃管理系統的研究與實施［J］.科技與經濟，2006(6):132-134.

［4］王彥棟，肖云，周磊山，等.施工方案智能管理系統的研究和實施［J］.運輸管理自動化，2002，24(12):28-30.

［5］肖貴平，冀彬，張鐵軍.基于安全系統工程的鐵路站段安全管理信息系統研究［J］.中國安全科學學報，2003，13(8):6-9.

［6］尋新宇.鐵路局工務安全生產管理輔助決策系統研究［D］.北京:北京交通大學，2006.