铁路施工（维修）安全风险过程控制管理平台的研究与实现

王振国

（广州铁路（集团）公司 安监室，广州 510088）

铁路施工（维修）安全风险过程控制管理平台的研究与实现

王振国

（广州铁路（集团）公司 安监室，广州 510088）

安全风险过程控制平台综合利用GPS定位、GIS地图、3G视频、移动智能终端、移动互联网等计算机技术，实现了施工作业过程安全管理的智能化和可控化。重点介绍了该平台的设计思路、总体结构、系统功能以及开发实现过程中的关键技术。

铁路施工；安全风险；过程控制

铁路施工（维修）安全风险过程控制管理平台（以下简称平台）运用 GPS 定位技术、GIS 地图技术、移动互联网（3G）技术、多媒体技术、搜索引擎技术、大数据处理等技术手段，并利用移动终端平板电脑（PAD）实现施工安全风险过程的全程监控管理，平台将计划自动下发、盯控任务自动分解，对盯控人员的工作时间和轨迹与工作任务自动关联监测，“越界”（未到施工地点）、“超时”（未按时参与盯控）自动告警；并为后台与盯控现场照片、视频、数据的互动协同提供支撑，进一步强化施工（维修）安全风险过程控制。

1 平台总体设计

1.1 设计思路

近年来，广铁集团在施工现场安全控制方面研发并运用了一些软件系统，但这些软件系统的功能分散、独立运行，对安全生产制度、流程、标准、实施、整改、绩效等不能提供方便、及时、有效的支撑和闭环管理，存在“信息孤岛”的现象。如何将这些系统有效整合，实现全程监控、移动办公，需要借鉴并引入其他领域的先进技术，以此来实现施工（维修）安全风险过程控制的系统化、可视化、科学化。平台主要实现以下几方面的功能：

（1）实现对管理行为的全过程控制。实时记录各级施工安全管理人员的工作轨迹，并且能够回放分析，杜绝安全检查行为弄虚作假的现象。

（2）实现对施工关键环节、关键岗位、关键时段、关键作业的全过程安全卡控。

（3）实现对现场检查监督的规范化和透明化。对施工管理、现场检查等实现摄像和照相，储存并实时传送。

（4）实现对施工计划、任务进行自动采集、分配和跟踪落实。

（5）实现对施工盯控人员的人员调配和应急处置工作远程协同。

1.2 设计原则

（1） B/S 结构。采用 B/S 结构设计的管理信息系统，管理业务的用户能够在任何时间、任何地点按照规定的业务权限，通过界面终端使用网络管理功能，达到远程监控和管理的目的。

（2）可靠性。系统支持中大型用户的管理，因此须具有较高的可靠性，能保持长时间的运行，同时在出现问题时，能较快地恢复，使信息损失最少。

（3） 高性能。系统中各种算法和处理占用的系统资源应较少，保证系统的处理能力。

（4）配置可调性。系统配置具有一定的可调节性，以适应不同的应用环境。

（5）成熟性和先进性。选择成熟且先进的技术，确保投资不会因技术问题而浪费；先进性确保系统在较长的时间内能跟得上技术的发展。

（6）界面美观与系统实用性。由于铁路安全生产过程控制系统要反映的是铁路安全生产的各个过程，因此反应的内容必须直观和清晰。

（7） 开放性和扩展性。开放意味所建立的系统体系符合有关国家标准，由于系统投资的非一次性，随着时间的推移会有更多的需求，因此在建设时要考虑日后升级的需要，系统需要具备一定的扩展性。

1.3 系统总体结构

通过铁路内网和互联网平台，与既有的铁路施工信息系统相互联通，建立由 PAD、交换机、数据服务器等构成的铁路施工（维修）安全风险过程控制管理平台。系统技术架构如图1所示。

图1 系统技术架构图

（1）移动终端用户 Pad 通过 3G 网络，经 IPS、防火墙和安全审计与网络安全平台DMZ区域服务器交互数据 , 如果服务器需要与内网交互数据 , 则通过内网安全防护平台经由接口服务器访问内网。

（2）如果需要上传视频、语音或文件信息则直接提交给视频存储服务器，指定用户可随时查询、下载、阅读。

（3）从其他系统接入数据时，则通过内网的“系统接口服务器”经过数据处理（加密压缩等）后传输到 Web应用服务器进行相应的业务处理。

2 系统运行流程

系统运行流程如图2所示。

图2 系统运行流程图

3 系统功能

平台由后台管理系统和 PAD移动终端客户端两部分组成。后台管理系统主要功能包括：施工计划、任务派发、盯控现场记录、盯控作业查询、盯控告警、GIS 定位与轨迹、远程视频等。PAD 移动客户端主要功能包括：通知查看、任务获取与提醒、现场盯控、远程视频等。

（1）施工计划。接入集团施工系统数据库，实现施工计划的自动获取与平台任务分派下发。

（2）任务派发。维修 /施工数据通过服务器上的数据提取接口与施工/维修数据实现实时同步。任务分配查看方便快捷。办公室管理人员利用PC登录安控平台网页版进行任务查看，分派，越界设置。PAD 端管理人员可使用 PAD 移动平台随时随地查看任务并进行分派。

（3）越界设置。在 GIS 地图上设置施工作业的范围，进行越界提醒。

（4）盯控记录。详细的盯控过程录入程序，可对施工过程中的所有现场情况进行实时录入，并在保存后通过3G网络即时同步到后台，指挥人员可即时查看到现场情况。

（5）盯控轨迹。现场盯控人员可随时接收盯控任务，并进行盯控录入。

通过 GPS 定位，GIS 地图技术，对现场盯控人员的活动轨迹进行记录，并可动态演示运行轨迹，达到提高管理质量和效率的目的。盯控轨迹查看例图如图3所示。

图3 盯控轨迹查看例图

4 关键技术

4.1 安全技术

（1）数据安全加密。系统使用 MD5加密技术对用户密码、用户身份进行加密。使用RSA 对文本进行加密，以保证数据的安全性和保密性。

（2）数据库安全防护。通过配置不同的用户组和用户口令，防止非法的 Oracle 用户进入数据库系统，并通过授权来对 Oracle 用户的操作进行限制。

（3）数据库备份与恢复。Oracle 数据库采用归档模式运行。系统定时和不定时地使用全备份和增量备份方式来备份数据文件以及数据库控制文件，以保护数据库的安全。

（4）内外数据交互安全。根据系统既连接铁路内网也连接互联网的需要，采用防火墙与网闸结合的安全方式，确保网络访问的安全和数据安全。对于需要在互联网上访问的数据，必须向相关部门提出申请，在得到许可后方可实施。

（5）PAD 终端身份识别。基于口令的认证，所有用户登录要求提供用户名及口令。此外，对 PAD的硬件ID 进行有效性验证，未通过验证的禁止访问安全生产过程控制平台。

4.2 移动智能终端（PAD）技术

移动智能终端（PAD）是本系统主要的用户使用终端载体，PAD 技术被广泛应用于众多领域，由于PAD 体积小、运行速度快、方便携带，便于现场操作。本系统使用专业订制的基于 Android（安卓）的移动智能终端，运用了 Android 系统的文件、数据库、网络、定位、多媒体编解码等最新技术，实现安全生产过程控制系统各应用层功能。

4.3 GIS电子地图

结合移动设备 , 系统可实现人员定位、轨迹分析 ,实时现场监控功能 , 并以精准的经纬度标记在地图上显示出来 , 做到实时、精准、具体和可视。

此外，该系统还使用了 Web 技术、视频数据内外网同步技术、网络负载均衡、Web服务器负载均衡等技术手段。

5 结束语

铁路施工（维修）安全风险过程控制管理平台是一项集 PAD 、GPS、GIS 等新技术、新设备于一体的先进系统，是“信息化”时代新技术在铁路安全风险管理中的应用成果。该系统试用以来，有效促进了“干部落责、职工落标”，保证了各项安全工作措施的有效落实，实现了对施工现场安全生产过程的有效控制，为进一步深化安全风险管理提供了重要的信息技术手段。

[1] 赵文国，赵 旸 .基于风险管理构建安全问题库信息系统 [J].铁路计算机应用，2012（11）：25-27.

[2] 罗凤霞 .安全风险协同处置平台在轨道交通新线建设中的研究与应用 [J].铁路计算机应用，2012（5）：34-36.

责任编辑 方 圆

Railway construction (maintenance) safety risk process control management platform

WANG Zhenguo
( Safety Supervision Department, Guangzhou Railway (Group) Corporation, Guangzhou 510088, China )

This paper mainly introduced the research and implementation of railway safety risk process control management platform of Guangzhou Railway Group Corporation, focused on design ideas, overall structure, major functions as well as key technologies. To make the management of construction operation intelligent and controllable , multiple techniques were used such as GPS, GIS, 3G video and mobile technology.

railway construction; safety risk; process control

U215∶TP39

：A

1005-8451（2015）03-0042-03

2014-10-14

王振国，工程师。