鐵路建設工程安全管理信息系統的設計與實現方法

劉壽山

鐵路建設工程安全管理信息系統的設計與實現方法

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，保障工程質量的有效途徑。本文提出了基于Web-GIS技術，通過數據集成，構建鐵路建設工程安全管理系統，并對系統的功能與架構進行了闡述。

鐵路建設；工程安全；信息技術；閉環管理；數據集成

0 引言

隨著國家對基礎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的進步，對工程建設管理采用計算機信息技術管理則成為必要。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了調度計算機管理信息系統，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功能仍然十分單一，距離當今的信息化技術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、網絡化成為當前管理的方向，提高企業管理的效率，被各行業廣泛應用。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，實現對工程的安全管理，成為鐵路建設單位重點思考的問題。

網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絡技術，對鐵路工程建設項目進行存儲，但缺乏對數據和功能的整合，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，通常通過構建安全管理體系進行監督，從最初的設計，再到施工，最后到竣工驗收等都進行監督，從而加強對工程的安全控制。

2 基于Web-GIS技術的鐵路建設數據管理與集成

2.1 Web-GIS地理信息系統

Web-GIS地理信息系統是借助互聯網技術下的可兼容、處理、存儲、分析和顯示地理信息的一種計算機信息系統。其主要包括對網上數據的分布、采掘、管理、操作和安全性等方面。在鐵路建設的過程當中，其中產生了大量的空間數據、屬性數據和文檔數據，包括鐵路線路所走的基本行政區域的基本地理數據、衛星影像數據、施工圖紙與線路設計、線路地質數據等。而要將這些數據進行有效的管理和發布，則必須使用Web-GIS技術對數據進行管理。

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

2.2 Web-GIS地理信息系統的設計步驟

首先是將不同的數據按照其數據的不同進行分類。其中空間數據包括空間影響數據、錄像、照片、專題圖數據等；屬性數據包括鐵路參建單位與人數數據、工程安全管理數據、施工日志、技術交底等相關的數據；文檔數據則分為通用和專用數據。

其次是對數據進行編碼。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，結合不同類型對其進行區分，從而在數據庫當中通過編碼即可對數據進行查詢。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，其下一級的基礎則定義編號為03020201，而在基礎當中又包括樁基礎等，又將樁基礎的編號定義為0302020101.。當然國內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字參考依據的做法，這樣比較符合國內鐵路工程建設的管理習慣。

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

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

3 系統需求分析

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

第一，安全信息管理的功能。通過系統科對相關的鐵路建設數據進行收集、整理和歸納，并在將數據錄入到信息系統后，可對數據進行分類、修改、存儲、瀏覽、分析和統計等；

第二，安全信息共享的功能。通過該系統，各個不同的鐵路施工單位可對相關的建筑數據、勘察數據、地質數據等可實現共享，從而可有效的保證建筑單位、監理單位等加強運用數據對施工質量的把握。

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據進行處理、統計，以此提高系統使用的效率；

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

4 系統整體架構設計

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

通過該整體架構設計，將系統分為三層，通過web瀏覽器的服務請求，將相關的數據傳遞給不同的應用服務器，在通過應用服務器實現與不同數據庫的訪問請求。

5 系統功能設計

結合上述的需求對系統的功能進行設計，將系統的功能分為系統管理、事故隱患管理、監理管理、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。

其中系統管理在主要負責對系統的日常維護和系統用戶使用權限的設置；

安全管理信息平臺則主要對相關的信息進行管理、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，并對發生安全事故數據進行錄入；

綜合分析與評價則是通過統計分析對整體的項目安全進行統計分析；

監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的安全隱含進行統計分析。

6 系統實現

系統的實現則采用visualstudio2010作為開發平臺，并以VB作為開發語言對系統進行開發，同時數據庫采用常用的企業級數據庫oracle9i，從而提高數據庫對數據處理的效率。

同時以基于GIS的安全信息管理模塊的實現為例，在該模塊當中，其包含了1:25萬全國鐵路基礎圖、1:5萬鐵路沿線數字柵格影像圖、1:1萬鐵路沿線地形圖、衛星遙感影像、線路地質情況分布專題圖、單位工程分布專題圖、施工圖紙等相關數據共計約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 結束語

目前網絡信息技術已經極其普及，無論是國內政府還是企業各部門，包括鐵路內部各部門均已經實現了網絡信息化辦公，如果鐵路的工程建設系統能夠實現基于Web-GIS地理信息系統平臺的下管理，使得原本通過人工操作的信息管理實現了網絡化，這將大大提高了不同部門之間的溝通與交流，實現了鐵路施工安全的真正網絡化管理。這也改變了傳統的工程建設管理的數據統計方式，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[J].工業控制計算機,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，發表過相關論文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