劉壽山

鐵路建設工程安全管理信息系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)方法

劉壽山

(朔黃鐵路肅寧分公司，河北肅寧，062350)

借助信息化技術(shù)加強對鐵路建設項目的安全管理，成為當前在新形勢下提高鐵路建設效率，保障工程質(zhì)量的有效途徑。本文提出了基于Web-GIS技術(shù)，通過數(shù)據(jù)集成，構(gòu)建鐵路建設工程安全管理系統(tǒng)，并對系統(tǒng)的功能與架構(gòu)進行了闡述。

鐵路建設；工程安全；信息技術(shù)；閉環(huán)管理；數(shù)據(jù)集成

0 引言

隨著國家對基礎(chǔ)設施建設投入力度的加大，鐵路工程建設將掀起新一輪的建設高潮，工程項目多，并且復雜。隨著計算機信息技術(shù)的進步，對工程建設管理采用計算機信息技術(shù)管理則成為必要。國外對工程建設項目管理采用計算機信息化管理已經(jīng)應用近30年，而我國工程建設管理采用計算機信息化管理方面也進行了各種嘗試和探索。2012年朔黃鐵路的工程建設管理開發(fā)了調(diào)度計算機管理信息系統(tǒng)，從要點施工到工程周報、月報、消號、竣工到進度分析等方面取得了很多經(jīng)驗和成果，極大地方便了鐵路在運營條件下工程建設的管理。但是，其工程建設的信息化系統(tǒng)功能仍然十分單一，距離當今的信息化技術(shù)的廣泛應用中的一些功能仍然沒有利用好。由于目前的信息化、網(wǎng)絡化成為當前管理的方向，提高企業(yè)管理的效率，被各行業(yè)廣泛應用。因此，如何借助信息化，保障鐵路工程建設的安全，提高管理效率，實現(xiàn)對工程的安全管理，成為鐵路建設單位重點思考的問題。

網(wǎng)絡信息化是當今信息化的主題，鐵路工程建設安全信息化管理目前各單位在很大程度上都是集中在通過網(wǎng)絡技術(shù)，對鐵路工程建設項目進行存儲，但缺乏對數(shù)據(jù)和功能的整合，從而導致其信息化步伐遲緩。

1 鐵路工程建設項目安全管理概述

鐵路工程建設作為大型的工程項目，在項目的建設中其周期長、建設復雜、涉及單位多等特點，使得其施工安全風險具有離散的特點，并時常帶有突發(fā)性，從而給鐵路工程項目的管理帶來很大的問題。同時，其涉及的單位包括設計單位、施工單位、勘察單位、監(jiān)理單位和建設單位，每個單位其責任不同，因此，為更好的加強對鐵路工程安全的管理，通常通過構(gòu)建安全管理體系進行監(jiān)督，從最初的設計，再到施工，最后到竣工驗收等都進行監(jiān)督，從而加強對工程的安全控制。

2 基于Web-GIS技術(shù)的鐵路建設數(shù)據(jù)管理與集成

2.1 Web-GIS地理信息系統(tǒng)

Web-GIS地理信息系統(tǒng)是借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的可兼容、處理、存儲、分析和顯示地理信息的一種計算機信息系統(tǒng)。其主要包括對網(wǎng)上數(shù)據(jù)的分布、采掘、管理、操作和安全性等方面。在鐵路建設的過程當中，其中產(chǎn)生了大量的空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和文檔數(shù)據(jù)，包括鐵路線路所走的基本行政區(qū)域的基本地理數(shù)據(jù)、衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、施工圖紙與線路設計、線路地質(zhì)數(shù)據(jù)等。而要將這些數(shù)據(jù)進行有效的管理和發(fā)布，則必須使用Web-GIS技術(shù)對數(shù)據(jù)進行管理。

朔黃鐵路的本質(zhì)安全管理系統(tǒng)的設計過程中就規(guī)劃采用了這一技術(shù)，但是在其工程建設信息化系統(tǒng)過程中，則沒能與地理信息系統(tǒng)連接。如果能將工程建設的安全管理系統(tǒng)嵌入到其本質(zhì)安全信息系統(tǒng)中去，則其創(chuàng)新性，尤其是應用價值將會大大提高。

2.2 Web-GIS地理信息系統(tǒng)的設計步驟

首先是將不同的數(shù)據(jù)按照其數(shù)據(jù)的不同進行分類。其中空間數(shù)據(jù)包括空間影響數(shù)據(jù)、錄像、照片、專題圖數(shù)據(jù)等；屬性數(shù)據(jù)包括鐵路參建單位與人數(shù)數(shù)據(jù)、工程安全管理數(shù)據(jù)、施工日志、技術(shù)交底等相關(guān)的數(shù)據(jù)；文檔數(shù)據(jù)則分為通用和專用數(shù)據(jù)。

其次是對數(shù)據(jù)進行編碼。針對鐵路建設項目中的不同工程類型進行工程的編碼。而所謂的編碼則是按照工程項目類型的不同，結(jié)合不同類型對其進行區(qū)分，從而在數(shù)據(jù)庫當中通過編碼即可對數(shù)據(jù)進行查詢。這此可以參考美國微軟的工程建設信息的一些做法，如某鐵路大橋任務編號為030202，其下一級的基礎(chǔ)則定義編號為03020201，而在基礎(chǔ)當中又包括樁基礎(chǔ)等，又將樁基礎(chǔ)的編號定義為0302020101.。當然國內(nèi)鐵路工程建設和運營管理大多以里程編號，各項目的編碼過程中仍然也可以引進鐵路的建設里程為重要數(shù)字參考依據(jù)的做法，這樣比較符合國內(nèi)鐵路工程建設的管理習慣。

再次則是數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建。對該信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設計，采用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)。所謂的數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)，則是將多維的數(shù)據(jù)進行融合。在該系統(tǒng)當中包含空間數(shù)據(jù)、文檔數(shù)據(jù)等各種不同類型的數(shù)據(jù)，如何將這些數(shù)據(jù)為系統(tǒng)服務，則需要采用一定是技術(shù)將其進行集成。同時數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)中將用戶所使用的數(shù)據(jù)進行分類，盡量保留經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)，而將不常用的數(shù)據(jù)放置到備份系統(tǒng)當中，從而使得整個數(shù)據(jù)庫得到優(yōu)化處理。在上述思想的指導下，構(gòu)建不同數(shù)據(jù)形式的數(shù)據(jù)表格，近按照數(shù)據(jù)庫的要求再規(guī)定其屬性、字段、格式等。

最后則是對數(shù)據(jù)的采集。數(shù)據(jù)采集作為對系統(tǒng)運行基本信息的提供，是保證系統(tǒng)運行的關(guān)鍵。因此在對數(shù)據(jù)進行采集的過程當中應盡量采用填寫報表的方式；其次是盡量將數(shù)據(jù)的錄入方式由錄入變?yōu)檫x擇，從而減輕工作量；第三是類似的數(shù)據(jù)可進行復制；最后是數(shù)據(jù)錄入要盡量符合錄入用戶的習慣，尤其是當前人們上網(wǎng)查看的習慣。通過上述的原則將數(shù)據(jù)以表單或者是上傳文件的方式將文件上傳到服務器，發(fā)表到Web-GIS地理信息系統(tǒng)。這樣，人們在瀏覽時，如同上網(wǎng)普通網(wǎng)頁一樣就能很好地掌握工程建設的各種方面。

3 系統(tǒng)需求分析

鐵路工程建設實際需求，決定系統(tǒng)的功能設計。對該系統(tǒng)的設計，其必須具備以下的功能：

第一，安全信息管理的功能。通過系統(tǒng)科對相關(guān)的鐵路建設數(shù)據(jù)進行收集、整理和歸納，并在將數(shù)據(jù)錄入到信息系統(tǒng)后，可對數(shù)據(jù)進行分類、修改、存儲、瀏覽、分析和統(tǒng)計等；

第二，安全信息共享的功能。通過該系統(tǒng)，各個不同的鐵路施工單位可對相關(guān)的建筑數(shù)據(jù)、勘察數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)等可實現(xiàn)共享，從而可有效的保證建筑單位、監(jiān)理單位等加強運用數(shù)據(jù)對施工質(zhì)量的把握。

第三，輔助決策的功能。在對整個過程進行安全控制的過程當中，其需要對大量的信息和數(shù)據(jù)進行處理、統(tǒng)計，以此提高系統(tǒng)使用的效率；

第四，相關(guān)文檔輔助管理功能。通過信息管理系統(tǒng)可將大量的工程文件存儲到系統(tǒng)當中，從而實現(xiàn)對文檔的信息化的管理，提高辦公效率。

4 系統(tǒng)整體架構(gòu)設計

Web-GIS地理信息系統(tǒng)的設計采用現(xiàn)階段比較流行的B/S模式，該模式其典型的優(yōu)點在于易維護性。對該架構(gòu)的維護只需要對數(shù)據(jù)庫進行維護，而不需要對客戶端進行維護，從而節(jié)約了大量的工作量。鐵路建設單位只需要通過web瀏覽器即可實現(xiàn)對該用戶信息系統(tǒng)的訪問。其具體的架構(gòu)設計如圖1所示。

通過該整體架構(gòu)設計，將系統(tǒng)分為三層，通過web瀏覽器的服務請求，將相關(guān)的數(shù)據(jù)傳遞給不同的應用服務器，在通過應用服務器實現(xiàn)與不同數(shù)據(jù)庫的訪問請求。

5 系統(tǒng)功能設計

結(jié)合上述的需求對系統(tǒng)的功能進行設計，將系統(tǒng)的功能分為系統(tǒng)管理、事故隱患管理、監(jiān)理管理、施工安全督查、安全管理信息平臺、安全狀況綜合分析與評價等模塊，其具體功能如圖2所示。

其中系統(tǒng)管理在主要負責對系統(tǒng)的日常維護和系統(tǒng)用戶使用權(quán)限的設置；

安全管理信息平臺則主要對相關(guān)的信息進行管理、存儲、修改等；施工安全督導則主要對不同的子項目的施工安全進行督導，并對發(fā)生安全事故數(shù)據(jù)進行錄入；

綜合分析與評價則是通過統(tǒng)計分析對整體的項目安全進行統(tǒng)計分析；

監(jiān)理管理則主要為建立單位進行使用，包括施工安全控制等；

事故安全隱患管理則主要是項目中可能出現(xiàn)的安全隱含進行統(tǒng)計分析。

6 系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)的實現(xiàn)則采用visualstudio2010作為開發(fā)平臺，并以VB作為開發(fā)語言對系統(tǒng)進行開發(fā)，同時數(shù)據(jù)庫采用常用的企業(yè)級數(shù)據(jù)庫oracle9i，從而提高數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)處理的效率。

同時以基于GIS的安全信息管理模塊的實現(xiàn)為例，在該模塊當中，其包含了1:25萬全國鐵路基礎(chǔ)圖、1:5萬鐵路沿線數(shù)字柵格影像圖、1:1萬鐵路沿線地形圖、衛(wèi)星遙感影像、線路地質(zhì)情況分布專題圖、單位工程分布專題圖、施工圖紙等相關(guān)數(shù)據(jù)共計約20GB。通過該安全信息管理平臺，可清晰的看到工程沿途多經(jīng)過的站點，并可進行放大處理，以此加強對不同施工點信息的查詢。其具體如圖3所示。

7 結(jié)束語

目前網(wǎng)絡信息技術(shù)已經(jīng)極其普及，無論是國內(nèi)政府還是企業(yè)各部門，包括鐵路內(nèi)部各部門均已經(jīng)實現(xiàn)了網(wǎng)絡信息化辦公，如果鐵路的工程建設系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)基于Web-GIS地理信息系統(tǒng)平臺的下管理，使得原本通過人工操作的信息管理實現(xiàn)了網(wǎng)絡化，這將大大提高了不同部門之間的溝通與交流，實現(xiàn)了鐵路施工安全的真正網(wǎng)絡化管理。這也改變了傳統(tǒng)的工程建設管理的數(shù)據(jù)統(tǒng)計方式，提高了工作的效率，并對鐵路建設具有重要的意義。此方案仍然為設想，還有很多需要修改和調(diào)整的地方，而這也為下一步的研究提出了要求。

[1] 黃杏元等.地理信息系統(tǒng)概論[M].北京.高等教育出版社第二版.2001.12.P29~32

[2] 蘇國彬.Visual Basie.net程序設計教程[M].北京:機械工業(yè)出版社.2005,P11~16

[3] 蔡林沁.基于Web混合模式的煤礦安全管理信息系統(tǒng)[J].工業(yè)控制計算機,2012年,15卷第8期,7-8.

劉壽山(1966,11 ---)，男，朔黃鐵路發(fā)展有好責任公司肅寧分公司，高級工程師，從事鐵路建設安全管理二十多年，發(fā)表過相關(guān)論文10多篇。

Design and implement method of railway construction project safety management information system

Liu Shoushan
(of Shuohuang Railway Company Suning branch,Hebei province Suning County,062350)

To information technology to strengthen the safety management ofrailway construction project by making making,improve efficiency become therailway construction in the new situation,effective way to guarantee theengineering quality.In this paper,based on the Web-GIS technology,data integration, construction safety management system of railway construction project,and the function and architecture of the system are described.

railway construction;safety engineering;information technology;closed loop management;data integration

圖3 基于GIS的安全信息管理平臺