重载铁路装备企业安全信息化管理研究

杨艳萍

（国能铁路装备有限责任公司，北京 100011）

0 引言

铁路装备管理企业往往具有线路管辖里程长、车机工电辆等专业高度集中、野外施工、流动作业等特点，传统依靠人员现场检查、视频监控、单一数据分析等安全管理手段与企业高质量发展的进程不相匹配，需要改进现有安全管理模式。各铁路装备企业也进行了诸多探索与实践，依靠“互联网+”技术成为企业探索新的安全管理方式与手段重要抓手。本文以国能铁路装备企业为例，探析其安全信息化管理框架和要素，为同行业安全管理信息化建设提供一定参考与借鉴意义。

1 传统铁路装备企业安全信息化管理滞后的原因分析

1.1 信息数据管理不完善

安全信息化管理的核心是信息数据的收集、分析和处理。但现实中许多铁路装备企业信息数据收集尚未形成科学的标准管理，信息记录不规范，格式不统一，数据不具备实时传输功能，数据统计分析误差较大，未能较好为数据信息分析和处理提供标准数据支撑，大数据潜力与优势尚未最大化，数据挖掘的空间范畴和深度有待进一步提升[1]。

1.2 信息化设备更新迭代滞后

各铁路装备管理企业对安全信息化重要性认知程度不一，硬件设施和网络环境更新迭代滞后，致使信息系统无法实现真正价值。例如信息处理速度较慢，软件升级等问题一定程度影响安全管理信息化水平提升。

1.3 专业信息化研发团队对安全管理认知不足

各类企业往往委托信息化研发团队开发本单位安全信息系统，由于研发团队往往对本企业安全管理情况不熟悉，开发与构建的安全信息化系统与企业实际管理有偏差，需要本单位安全管理人员参与信息研发建设，方能满足实际运用要求。

1.4 投入研发经费不足

投入经费不足是安全信息化管理落后的重要原因之一。安全信息化管理需要铁路装备管理企业投入大量资金购买与提升软件、硬件设备、安装和维护服务器和数据库，并不定期维护信息化系统[2]。缺乏资金投入，信息化软硬设备更新滞后将极大影响安全信息化建设进度、深度与广度。

2 安全信息化建设框架与实践内容

2.1 统筹谋划安全信息化建设

国能铁路装备公司大力推动安全信息化管理，通过信息化手段将所有与安全生产相关的数据自动采集到系统，实现数据的实时采集、存储和分析。通过对数据的清洗、处理、分析，找出存在的风险点和问题，制定相应的解决方案[3]。采用差分北斗技术，实现了对车辆、线路和人员的精确定位和监控。利用北斗卫星导航系统提供的高精度定位服务，为车辆、线路和人员安装差分北斗接收机，通过无线网络将定位数据实时传输到后台系统。后台系统采用统一的数据格式和算法，构建智能化数据分析模型，对数据进行清洗、处理、分析，找出存在的风险点和问题，如车辆故障、线路损坏、人员违规等。后台系统同步将数据汇总和分析结果展示在各业务管理模块中，方便各级管理层查看和掌握安全生产情况。通过数据的呈现，同步输出安全管理注意事项和管理加强的内容，如车辆维修计划、线路检修计划、人员培训计划等，帮助企业提升安全管理水平。

2.2 打通信息共享壁垒

国能铁路装备公司采用大数据平台技术，实现对企业现有各类信息系统的整合和共享。利用大数据平台的数据采集、存储、处理、分析和展示功能，将安全、生产、设备、工程、调度等信息系统的数据通过统一的接口和标准导入到大数据平台中，形成一个全面、准确、及时的数据仓库。大数据平台利用先进的数据挖掘、机器学习、人工智能等技术，对数据进行深度分析，发现数据之间的关联性和规律性，为安全生产提供有价值的洞察和预测，实现了信息收集和分析机制的科学化，提高了数据分析的效率和结果预判的准确性。并以可视化的方式展示在业务管理模块中，如安全管理、生产管理、设备管理、工程管理、调度管理等。

2.3 基于差分北斗定位技术的设备运维高危作业过程盯控预警

为实现对现场设备和人员精准定位和作业全过程盯控，将卫星导航系统（BDS）和GIS 一张图技术相结合，实现安全管理一张图管理。差分北斗是一种提高卫星导航定位精度的技术，它的原理是在已知点上设置卫星导航基准接收机，根据由此获得的卫星导航观测值或误差修正量，实时或事后提供给差分用户所携带的差分定位设备，使用户设备接收并利用修正量以提高其定位精度。本案例采用的载波相位差分是对两台（或多台）GNSS 接收机观测到的同一组卫星信号（包括载波相位和码伪距的观测量）进行双差及其他处理，从而使得到厘米甚至毫米级相对位置精度的技术方法。首先，通过差分北斗对人员精准定位，实时查看员工所处位置和工作状态，并将这些信息在GIS 一张图上进行展示，对高危作业岗位进行特别关注，一旦发生异常情况，系统可以实时报警提示，方便调遣人员进行处理。其次，通过差分北斗对高危风险点位进行精准定位管理，并将这些点位在GIS 一张图上进行标注，结合电子围栏和人员精准定位信息，一旦出现未经授权的人员或物资进入或离开该区域，系统立即预警，并在GIS 一张图上显示预警位置和信息，保障人员、物资、区域安全。实现智能化巡检，替代传统的巡更、巡检模式，通过巡检人员的精准定位和对巡检过程的查看，并将这些信息在GIS 一张图上进行展示，防止人员漏操作、误操作，切实保障巡检各项指标达到安全管理要求。最后，基于GIS 一张图的全要素信息展示，实现安全管理一张图管理，所有管理要素在GIS 图上快速查找，预警信息与位置信息实时关联，为后续应急或者处理问题快速提供数据支撑。

2.4 基于重载铁路装备全生命周期异常管理

重载铁路装备管理的管理核心是装备和设备的健康管理。在安全生产信息化管理过程中，将车辆的故障预警、5T 预警、修程预警等多个预警信息统一进行管理，形成车辆预警库和装备问题库，并将安监报1 信息与车辆全生命周期内各项基础库数据横向比较，自动生成车辆的生命周期问题预测信息，辅助发现预判装备问题。同时接入铁路沿线天气预警系统，结合车辆精准定位以及运行调度信息，对于车辆运行区间或者将要进入天气异常区域时，信息化系统通过页面报警、短信提醒等提示相关管理人员和作业人员。此外，基于铁路线路特点、气温、湿度或者运行速度等因素，考虑车辆关键部件损耗和故障、外在环境等影响因素，自动分析轮对等重要磨耗数据与外在因素影响的关系，将车辆异常或者趋于异常数据直接推送到管理人员，及时进行检修处理。

2.5 基于PDCA 的安全标准化管理盯控

为了落实安全生产标准化管理，找出事故发生发展规律和内部联系，识别潜在危险并找出消除和控制风险的措施，将PDCA 循环方法和工作流技术相结合，实现业务流程的自动化、标准化和优化。工作流（Workflow）是一种将业务流程中的任务、活动和信息按照一定的规则和顺序组织起来，形成一种有序的、可控制的、可自动化的流程，可以将业务流程中的各个环节进行分解、组合、优化和管理，实现业务流程的可视化、透明化和可控制化，从而提高业务流程的效率和质量。

2.6 强化安全风险评估与管控

为了对企业的安全风险进行快速评估和预警，将风险预警模型和信息化系统相结合，实现安全风险评估与管控。风险预警模型是一种基于数据分析和机器学习算法的模型，用于预测和识别潜在的风险和危机。其主要是通过对历史数据的分析和建模，来预测未来可能出现的风险事件，并及时采取措施进行干预和预防。首先，制定评估标准，并收集现场危险源巡检数据、设备运行数据、员工状态等，建立一个综合的数据集，为风险评估提供充足的数据支持。其次，使用数据挖掘技术，采取分类算法、聚类分析、关联规则挖掘、异常检测等方法对数据进行深度挖掘，找出数据中潜藏的安全风险源和规律，为后续的评估和预警奠定基础。然后，根据铁路企业的特点，建立安全风险评估标准，使用机器学习、深度学习等技术，对数据进行深度学习和建模，找出更深层次的潜在风险和规律，建立基于数据的风险评估模型，为企业提供风险管理决策支持。最后，利用预警平台建立风险预警模型，对风险进行评估，评定相应的风险等级，并按照安全风险等级划分、危险源判别、危险因素评估等，在信息化系统中自动生成对应的影响因素和影响分值。

2.7 强化安全培训与教育

为了将安全知识和技能普及到每一个员工，提高员工的安全意识和安全技能水平，信息化系统首先根据铁路企业特点和安全管理需要，制定全面、系统的安全培训内容和培训计划，系统按照各层级、各专业、各岗位需要接受的安全知识、安全技能、安全意识等培训内容自动生成培训计划。其次，通过多种方式进行数据汇总融合，通过网络培训、移动学习、微视频等定期推送复习强化安全培训，确保安全培训和教育的质量和有效性。学习结束后系统自动记录员工培训相关信息，自动生成培训档案，生成所缺培训内容或生成培训成绩，自动对未按时完成培训任务的员工进行考核打分等。最后，通过问卷调查形式对培训效果进行评估和监督，对培训和教育的效果进行评价和衡量，强化安全培训后评估。

2.8 强化承包商管控

为了严把承包商准入关、提高承包商项目质量和从源头消除管理缺陷，借助信息化系统对承包商进行管理，使用以HTML+CSS+JavaScript 用于制作承包商准入的网页表单，对承包商单位的所有资质、技术进行电子化管理，在线审查承包商的准入证、安全生产许可证是否合法有效等，审查承包商是否具备从事某种作业的合法资质。使用PHP+MySQL 建立一个承包商管理系统，使用系统手段记录其学习、考试等情况，自动确认其是否具备入场条件。同时在系统内对承包商作业前现场危害因素进行逐级辨识、审核、评价，现场管理人员在系统内进行点检，对承包商现场安全生产标准化作业情况进行逐条逐项检查确认，对于异常情况自动推送承包商人员，确保作业风险和安全管控措施都落实到位。使用WordPress 框架发布承包商相关的内容和扩展网站功能，实现承包商的电子化管理，在线审查、审核、评价、检查等，并生成相应的报告和统计数据。

2.9 科技创新技术的综合运用

为了强化企业安全管理，依托高科技、新技术逐渐步入风险预警超前化、现场管控实时化、管理决策智能化，使用传感器技术用于采集环境数据和监测人员行为数据，构建人员安全综合画像并进行灾害监测预警；图像视频分析技术用于人脸识别、行为分析、异常检测等，实现对人员状态的实时监控和预警；光纤传感技术用于大规模的灾害监测系统，通过光纤感应技术实时检测地质运动、气象变化等，发现异常情况并及时预警；无线网络技术用于通过物联网技术将传感器、监控摄像头等设备连接在一起，实现对环境数据、人员行为等的实时监测和分析；大数据技术用于处理和分析人员安全综合画像、图像视频分析及灾害监测预警等数据，提取特征信息、发现规律和预测趋势；人工智能技术用于图像视频分析、自然语言处理、数据挖掘等方面，提高智能监测和预警能力。这些技术落地实施实现风险隐患、设备安全、生产安全、人员安全、重点场所安全监控、消防管理、安全培训等综合性应用，并形成数据集中、指标分析、智能评价、要素管控的安全管理模式，实现安全管理的精细化和智能化。

3 结语

随着企业高质量发展，传统的铁路装备管理安全管理手段逐渐向信息化、智能化、智慧化转变，本文分析了传统铁路装备企业安全信息化管理滞后原因，剖析了国能铁路装备管理企业安全信息化管理框架与要素构成，并提出了具体的实施措施。实践证明，该类企业运用上述大量安全信息化科技手段，人员不安全行为管控、自动监测预警、环境变化预警、设备检修数据预警、安全警示与提示、承包商全流程监管等方面得到极大提升，对铁路装备的安全管理起到极大的推动作用，也同步推动了安全管理数字化、信息化建设与装备制造、维修现代化同步发展，为同行业企业安全信息化管理提供了一定借鉴和参考。