高铁工程建设安全质量闭环管控系统

王洪德，张宇

(大连交通大学 土木与安全工程学院，辽宁 大连 116028)

0 引言

高速铁路(以下简称“高铁”)建设施工属突发事故频繁的高危行业，具有“高处作业多、露天作业多、手工劳动多、立体交叉作业多、临时员工多”的“五多”特点.这些特点决定了高铁建设施工过程是个危险性高、突发性强、容易发生伤亡事故的生产过程［1-2］.

近几年，全国各地加强了对建设施工的安全管理，事故发生率有所下降，但是部分高铁建设仍对安全质量隐患采取“粗放”式管理，管理者或监理人员将现场的巡查结果以书面形式反馈给管理部门或相关部门，再由相关部门安排隐患整改人和复查人.这种“排查－整改－复查”过程，存在“信息传递不及时、运行不通畅、权责不明确”等缺陷［3-4］.往往由于员工渎职或懈怠、管理约束力不强、执行力差等原因，导致某些施工标段重点部位的安全隐患逾期处理，甚至长期积累，最终导致事故的发生.因此，基于精细化闭环式管理理念，实现对高铁建设全过程的信息化管控显得尤为重要［5-6］.

精细化闭环管理是综合“闭环系统、管理的精细化和封闭性、信息系统”原理和技术形成的一种科学管理模式.它把整个工程项目管理过程作为一个闭环系统，并把系统中各项专业管理作为闭环子系统，运用有形化、可分化、关系化、标准化等多种服务工具，使系统和子系统管理构成连续封闭的回路，实现对企业管理目标、过程、结果等关键时刻管理要素的控制，并实时信息反馈.从而实现在“决策－控制－反馈，再决策－再控制－再反馈”循环积累中不断提高.

为进一步加快高铁建设施工安全质量管理由传统的“粗放型”向现代的“精细化”转变，受丹大快速铁路有限责任公司委托，本文设计并开发了基于网络平台的丹大快速铁路建设安全质量闭环管控系统，以期实现对整个建设项目安全质量的全过程安全管理，强化企业管理的执行力及对员工的约束力，从而有效降低事故发生率.这对于提升我国高铁建设施工安全质量信息化管理和监察水平具有重要意义.

1 系统需求分析

系统设计开发的关键是满足用户的专业领域实际需求.传统的高铁建设施工安全质量管理有其自身的特点，即企业规模大、部门地域分散，每个分散区域可能存在内部独立的安全质量管理工作模式，很多数据信息只停留在项目工程部等部门，共享效率低下，相关数据传输滞后.结合丹大快速铁路有限责任公司对整个工程项目全过程安全质量管理的实际需求，基于精细化闭环管理理念，列出该系统将实现的主要功能模块，如附表所示.

附表 实时管控系统需求分析模块

2 系统详细功能设计

2.1 系统总体设计

基于工程建设实际需求和调研资料分析，所构建的高速铁路建设工程全过程安全质量精细化管控系统平台主要由两大子系统共十个模块组成，两大子系统整体架构如图1所示.

图1 安全质量精细化管控两大子系统架构图

2.2 安全质量精细化闭环管理子系统设计

该子系统是由问题提报、问题整改、问题复查、问题销号、安全质量问题库及安全质量问题报表生成模块组成.根据隐患闭环管控要求，将整个管理分为隐患信息提报、隐患整改、隐患复查等流程，整个管理流程实现动态控制.这里的隐患信息是对同一隐患提报、整改、复查的全部，通过隐患信息页实现管理功能.整个闭环式管理流程如下:

(1)根据实际调研，丹大快速铁路有限责任公司安质部及各施工标段监理单位需要工程进展状况，定期或不定期地对所属建设项目进行安全质量问题检查，生成问题检查报告，并通知安质部信息员;

(2)信息员将问题隐患录入闭环管控系统，并发送给相应的建设项目部，指定整改负责人及整改期限;

(3)项目部由整改负责人负责整改，并在系统中填写整改实际执行方案，指定复查负责人及复查期限;

(4)整改结束后，由系统自动发送给相应监理单位进行复查;

(5)监理单位派出复查人员到现场对整改情况进行评估，如整改合格，则在系统中填写复查情况，将信息反馈给安质部，对隐患进行销号;如整改不合格，则提出进一步整改意见，在系统中将信息反馈回整改单位，责令其整改，直至整改合格;

(6)丹大快速铁路有限责任公司安质部人员可以通过该系统平台直接查询整改问题的处理情况并形成报表.

以该子系统中隐患闭环处理模块为例，给出详细工作流程，见图2所示.

图2 隐患闭环处理模块流程图

2.3 隧道施工人员设备实时监控子系统功能设计

2.3.1 隧道施工人员及设备监控子系统工作原理

该子系统采用远距离识别最新技术，实现对隧道施工人员进行实时跟踪和定位，是以计算机软件为核心，建立一套硬软件相结合的完整的监控体系.系统由标识卡、识别器、传输分站、传输接口及数据传输信道组成，如图3所示.

图3 隧道施工人员及设备实时监控网络布置示意图

具体实现功能:

(1)人员及设备监控功能:隧道施工人员实时动态跟踪、位置自动显示;

(2)超时报警功能:在每一班末，对当班人员进行清点，如果发现人员在隧道施工工作超过规定时间，系统自动报警并给出相关人员的名单等信息;

(3)隧道施工人员及设备运行轨迹回放;可随时查询某一时段隧道施工人员及主要设备行踪轨迹;

(4)历史记录:可随时查询任意时刻隧道施工人员分布及任意时段的人员行踪轨迹;

(5)统计考勤:人员的考勤、统计、存储、打印报表;

(6)紧急事件处理:隧道出现事故，系统对隧道内外施工人员进行统计，查询事故现场附近的人员信息，查询相关人员的定位信息，快速确定人员的准确位置信息，实施人员搜索救援;

(7)系统维护:分配给操作、管理人员不同的权限，保证系统的安全性;

(8)信息联网功能:实现隧道施工管理与其它系统信息的共享，与各级管理系统实现互联、互通.

2.3.2 隧道施工人员及设备监控功能实现

当该子系统管理员登陆系统后，鼠标悬停或点击某条隧道图标，可以查看当前正在施工各标段施工隧道位置及名称，如图4所示.

图4 隧道人员及设备实时管理功能模块

图5 1号隧道内人员及设备实时管理情况

点击1号隧道图标进入1号隧道管理界面，可以随时清楚掌握每个人员及设备在隧道的位置及活动轨迹.该子系统中隧道人员及设备实时跟踪管理如图5所示.

一旦某条隧道发生事故，一方面，该子系统立即启动其联动控制装置实时报警，提醒现场人员迅速撤离危险区域，且有效防止其他人员误入该地带，同时，利用系统自带短信功能，第一时间给当班领导发送短信通知;另一方面，可以立即从监控计算机上查询事故现场的人员及设备的位置分布情况、被困人员数量、遇险人员撤退线路、设备异常状况等信息，为事故抢险提供科学依据.该子系统还可以实现对隧道施工人员的日常考勤管理.

3 结论

(1)综合丹大快速铁路工程建设施工全过程安全质量管理需求，研发了丹大快速铁路工程建设安全质量闭环式管控系统.该系统具有功能完备、实时、方便及界面友好等特点，为高铁工程施工安全质量管理提供了一个全方位、多功能、全过程的多用户信息交流和共享平台，从而为丹大铁路工程建设安全质量管理提供了新的信息化平台;

(2)结合B/S技术，实现了对快速铁路工程建设安全质量的闭环式流程管理，使得整个工程建设项目各类安全质量管控信息都能“自上而下”及“自下而上”的及时、准确相互传达，确保了工程建设全过程各级职能部门的精细化闭环管理，提高了对员工的约束力，加强了管理的执行力，从而使得这种具有自动化办公性质的闭环式管理方式更加科学、透明，功能更加便捷、完善;

(3)根据丹大高铁需要开通隧道多的实际情况，开发了隧道施工人员及设备实时管控子系统，保障隧道施工期间及时准确地掌握施工隧道人员及设备工作状况，强化了各级主管部门对隧道施工全过程的安全管控和实时预警，从技术手段上降低了事故发生和扩大的可能性.

［1］李勇辉，刘仍奎，方圆，等.铁路局施工安全管理信息系统的研究与设计［J］.中国安全科学学报，2007，17(5):122-125.

［2］余杰柳.施工过程中的安全生产与质量监督关系探讨［J］.科技创新导报，2009(2):104.

［3］谢明志.铁路安全施工计划管理系统的研究与实施［J］.科技与经济，2006(6):132-134.

［4］王彦栋，肖云，周磊山，等.施工方案智能管理系统的研究和实施［J］.运输管理自动化，2002，24(12):28-30.

［5］肖贵平，冀彬，张铁军.基于安全系统工程的铁路站段安全管理信息系统研究［J］.中国安全科学学报，2003，13(8):6-9.

［6］寻新宇.铁路局工务安全生产管理辅助决策系统研究［D］.北京:北京交通大学，2006.