鐵路營(yíng)業(yè)線施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

陳博

（中國(guó)鐵路蘭州局集團(tuán)有限公司 安全監(jiān)察室，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

鐵路營(yíng)業(yè)線施工[1]（簡(jiǎn)稱施工）是確保鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)設(shè)備正常投運(yùn)不可或缺的重要組成部分。由于施工時(shí)間、地點(diǎn)、作業(yè)人員和工機(jī)具不固定，作業(yè)中組織單位、主體單位、配合單位和監(jiān)管單位動(dòng)態(tài)變化，作業(yè)流程復(fù)雜、現(xiàn)場(chǎng)條件和環(huán)境差，結(jié)合部問(wèn)題多等特點(diǎn)，使得施工安全風(fēng)險(xiǎn)較高[2]，這些都是威脅鐵路運(yùn)輸安全的突出因素。當(dāng)前，施工安全采取人盯人的方式，依靠人為控制較多，技防控制和信息化管理手段滯后。如何利用信息化技術(shù)手段有效保證施工安全，是鐵路各級(jí)管理者必須認(rèn)真思考的一個(gè)重要課題。中國(guó)鐵路蘭州局集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱蘭州局集團(tuán)公司）據(jù)此開(kāi)發(fā)了營(yíng)業(yè)線施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，在安全生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)揮了重要作用。

1 施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)[3-4]圍繞如何卡控施工流程中可能發(fā)生的各類問(wèn)題，對(duì)管理層和作業(yè)層進(jìn)行預(yù)防性、流程性、在線性控制和專項(xiàng)監(jiān)控分析，糾錯(cuò)與通報(bào)督導(dǎo)整改相結(jié)合，自2017年12月1日起系統(tǒng)納入蘭州局集團(tuán)公司運(yùn)輸安全生產(chǎn)管理。

（1）星型結(jié)構(gòu)。在施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中，施工計(jì)劃是源頭。針對(duì)每一條計(jì)劃，在安排施工作業(yè)人員時(shí)，都會(huì)通過(guò)系統(tǒng)對(duì)施工人員資質(zhì)進(jìn)行辨識(shí)，不具備施工相應(yīng)職務(wù)級(jí)別或崗位資質(zhì)的人員不能擔(dān)當(dāng)相關(guān)崗位作業(yè)。通過(guò)會(huì)議管理預(yù)備會(huì)、班前會(huì)、總結(jié)會(huì)控制施工過(guò)程作業(yè)組織、專業(yè)分工、結(jié)合部協(xié)調(diào)等關(guān)鍵內(nèi)容。出入網(wǎng)管理與電子登銷記共同控制放行條件。施工盯崗干部對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)盯控信息反饋和后臺(tái)專項(xiàng)監(jiān)控分析，查找作業(yè)中存在的問(wèn)題，督促閉環(huán)整改，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1[5]。

（2）總線型結(jié)構(gòu)。施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)總體為星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但各項(xiàng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)都呈總線型或環(huán)形結(jié)構(gòu)，按照控制內(nèi)容及不同側(cè)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)內(nèi)連接形式[6]。

（3）環(huán)形結(jié)構(gòu)。施工現(xiàn)場(chǎng)盯崗干部發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，按照閉環(huán)管理規(guī)定進(jìn)行信息上報(bào)、落實(shí)整改、追蹤復(fù)查確認(rèn)等工作，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題徹底整改。在系統(tǒng)內(nèi)復(fù)查整改情況時(shí)，達(dá)不到整改要求的復(fù)查結(jié)果不能為“通過(guò)”，反饋問(wèn)題單位再次整改（見(jiàn)圖2）。

根據(jù)安全管理和現(xiàn)場(chǎng)控制需要，可以設(shè)計(jì)不同子系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中大多數(shù)子系統(tǒng)都可定義為總線型結(jié)構(gòu)，此處不再贅述。

施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用Spring MVC為項(xiàng)目架構(gòu)[7]，將項(xiàng)目分為數(shù)據(jù)庫(kù)層、Dao層、Model層、Service層、Controller層和前端展示。

圖1 施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

圖2 問(wèn)題處置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1.2 硬件配置

（1）手持終端。支持APP的任何移動(dòng)設(shè)備包括用戶使用手機(jī)，均可作為現(xiàn)場(chǎng)使用終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)定的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)流程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)內(nèi)容采集、上傳等相關(guān)要求功能。

（2）PC設(shè)備。PC設(shè)備是相關(guān)部門(mén)單位在施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)安排作業(yè)與盯崗人員、發(fā)送盯控信息、實(shí)時(shí)監(jiān)控及分析的專用設(shè)備。按照施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)各模塊和流程控制項(xiàng)點(diǎn)，專人對(duì)照分析，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)實(shí)時(shí)分析、在線監(jiān)控、查找通報(bào)問(wèn)題、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警及督導(dǎo)問(wèn)題閉環(huán)整改。

2 主要功能

施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)具有“刷臉”身份識(shí)別、會(huì)議電子化、管控、監(jiān)視、整改跟蹤、記錄、查詢、設(shè)置等功能。

2.1 施工人員資質(zhì)管理

施工人員資質(zhì)是源頭基礎(chǔ)管理。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生施工人員職級(jí)不符、崗職不符，未經(jīng)培訓(xùn)上崗、臨時(shí)變更關(guān)鍵崗位人員等影響正常施工作業(yè)的情況，對(duì)具備施工資質(zhì)的管理人員（施工負(fù)責(zé)人、協(xié)調(diào)小組組長(zhǎng)、盯崗干部）和作業(yè)人員（防護(hù)人員、配合人員及作業(yè)職工等），由相關(guān)施工單位負(fù)責(zé)隨時(shí)在施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)建檔入庫(kù)，動(dòng)態(tài)維護(hù)庫(kù)內(nèi)人員職級(jí)和崗位類別變化情況。施工作業(yè)各流程環(huán)節(jié)中，系統(tǒng)自動(dòng)提取識(shí)別人員資質(zhì)。同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)勞務(wù)人員的臨時(shí)性管理。

施工計(jì)劃下達(dá)后，在系統(tǒng)內(nèi)安排相關(guān)施工人員時(shí)，只能在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)選人。參會(huì)人員、登銷記及出入網(wǎng)人員等，均對(duì)照采集庫(kù)內(nèi)原始數(shù)據(jù)，在施工作業(yè)流程中全過(guò)程卡控人員資質(zhì)。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)安排職級(jí)不符或培訓(xùn)人員不合格時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)卡控安排無(wú)效。施工人員資質(zhì)信息示意見(jiàn)圖3。

2.2 施工參會(huì)“刷臉”

不按規(guī)定組織施工會(huì)議，參會(huì)人員遲到、缺席、職級(jí)不符等是施工會(huì)議管理中常見(jiàn)的問(wèn)題。施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)提取施工計(jì)劃編號(hào)，自動(dòng)生成施工會(huì)議號(hào)碼，施工管理人員和作業(yè)人員依據(jù)“三會(huì)”（預(yù)備會(huì)、班前會(huì)、總結(jié)會(huì)）會(huì)議號(hào)碼，發(fā)起會(huì)議并參加會(huì)議。參會(huì)前通過(guò)APP終端“刷臉”成功后，判定參會(huì)資格有效。按規(guī)定召開(kāi)施工“三會(huì)”，明確作業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)、安全防護(hù)、責(zé)任分工、人員分組、結(jié)合部問(wèn)題解決辦法等事項(xiàng)，完成安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，警示作業(yè)安全。取消會(huì)議資料手工記錄，施工主體單位、配合單位及組織單位的電子化會(huì)議資料各自上傳系統(tǒng)存檔管理，共享可查。

圖3 施工人員資質(zhì)信息示意圖

2.3 施工作業(yè)流程管控

施工應(yīng)嚴(yán)格按工藝流程組織作業(yè)，應(yīng)圍繞安全和質(zhì)量充分準(zhǔn)備，特別是施工前人員和工機(jī)料具準(zhǔn)備工作必須到位。建立嚴(yán)密的防護(hù)體系、關(guān)鍵環(huán)節(jié)盯控、放行簽認(rèn)把關(guān)、人員工機(jī)具撤離等是施工作業(yè)流程中非常重要的環(huán)節(jié)[8-9]。施工方案審定、安全協(xié)議簽訂后，施工現(xiàn)場(chǎng)按照施工計(jì)劃、工藝流程組織施工作業(yè)。施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)施工流程進(jìn)行針對(duì)性控制，過(guò)程見(jiàn)圖4。從計(jì)劃提報(bào)、審核審簽、車站登記、入網(wǎng)、作業(yè)、出網(wǎng)、銷記放行等方面對(duì)施工全程管控，前面環(huán)節(jié)未完成就無(wú)法進(jìn)行下步環(huán)節(jié)；特別對(duì)點(diǎn)外作業(yè)計(jì)劃提報(bào)、審批及登銷記作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行針對(duì)性控制[10]，作業(yè)計(jì)劃管理流程見(jiàn)圖5。

圖4 施工作業(yè)流程控制

圖5 點(diǎn)外作業(yè)計(jì)劃管理流程

2.4 專業(yè)安全關(guān)鍵監(jiān)控

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013—2017年全路發(fā)生一般C類施工事故175件[11]，其中無(wú)計(jì)劃施工事故45件，占25.7%，超范圍施工事故26件，占14.9%，不具備開(kāi)通條件盲目放行列車的施工事故31件，占17.7%，是一般C類施工事故多發(fā)的3個(gè)方面。2013—2017年全路發(fā)生的一般C類施工事故分類見(jiàn)圖6[12-13]?？梢钥闯?，無(wú)計(jì)劃、盲目放行、超范圍施工作業(yè)是慣性隱患問(wèn)題。

圖6 2013—2017年全路發(fā)生一般C類施工事故分類

2013—2017年全路發(fā)生一般B類及以上施工事故共計(jì)60件，其中造成人員傷亡的事故51件,死亡74人、重傷13人；列車脫軌事故4件，其他類事故5件。從施工事故分類看，防護(hù)失效方面事故13件，占21.7%，占比較大（見(jiàn)圖7），是威脅施工安全的頭號(hào)風(fēng)險(xiǎn)，直接威脅施工人員生命安全。

圖7 2013—2017年全路發(fā)生一般B類及以上施工事故分類

對(duì)照施工作業(yè)流程和發(fā)生施工事故的主要方面，施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)車務(wù)、供電、工務(wù)、電務(wù)、建設(shè)及安監(jiān)系統(tǒng)不同專業(yè)盯崗干部明確關(guān)鍵環(huán)節(jié)：“兩定位+專業(yè)安全關(guān)鍵”，并通過(guò)干部現(xiàn)場(chǎng)采集關(guān)鍵環(huán)節(jié)圖片或小視頻上傳系統(tǒng)，或?qū)ｍ?xiàng)監(jiān)控分析人員遠(yuǎn)程在線監(jiān)控。各專業(yè)確定的安全關(guān)鍵共計(jì)16項(xiàng)，各專業(yè)系統(tǒng)施工安全關(guān)鍵環(huán)節(jié)見(jiàn)表1。同時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制需要?jiǎng)討B(tài)增減、調(diào)整優(yōu)化關(guān)鍵環(huán)節(jié)。房建系統(tǒng)比照建設(shè)系統(tǒng)，車輛和供水及貨運(yùn)單位比照電務(wù)系統(tǒng)落實(shí)安全關(guān)鍵卡控項(xiàng)點(diǎn)（見(jiàn)圖8）。

圖8 相關(guān)專業(yè)干部盯控關(guān)鍵環(huán)節(jié)狀態(tài)

2.5 開(kāi)通放行監(jiān)視

施工結(jié)束后，對(duì)行車設(shè)備未全面檢查確認(rèn)、不具備開(kāi)通放行列車條件而盲目放行危害極大。施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)主體單位與配合單位確認(rèn)設(shè)備技術(shù)狀態(tài)達(dá)標(biāo)、人員工機(jī)具撤離至安全地點(diǎn)或出網(wǎng)、不便搬移的路料堆碼穩(wěn)固不侵限、分項(xiàng)包保人分別簽認(rèn)各自的放行把關(guān)內(nèi)容、負(fù)責(zé)人簽認(rèn)“營(yíng)業(yè)線施工放行簽認(rèn)單”后辦理銷記開(kāi)通等內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)視卡控。施工專項(xiàng)監(jiān)控分析組依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)盯控干部上傳系統(tǒng)內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)定位和專業(yè)安全關(guān)鍵，對(duì)照規(guī)章制度和分析標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行專項(xiàng)分析，梳理歸納典型性、傾向性問(wèn)題，并督促閉環(huán)整改問(wèn)題。

2.6 問(wèn)題閉環(huán)整改跟蹤

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)盯崗干部上報(bào)系統(tǒng)內(nèi)的問(wèn)題、相關(guān)單位反饋系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)合部問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題人員和其他有關(guān)人員可實(shí)時(shí)查詢跟蹤整改進(jìn)度、整改情況、責(zé)任人及能否達(dá)到整改要求。達(dá)不到閉環(huán)整改要求的，不能通過(guò)審核，退回問(wèn)題單位重新整改。對(duì)重復(fù)發(fā)生的問(wèn)題及單位，可倒查管理責(zé)任。集團(tuán)公司系統(tǒng)專項(xiàng)監(jiān)控分析組即時(shí)監(jiān)控分析現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)及上傳的相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)典型問(wèn)題后，第一時(shí)間聯(lián)系相關(guān)人員，進(jìn)行糾錯(cuò)指正，定期通報(bào)，督促相關(guān)單位落實(shí)閉環(huán)整改。

系統(tǒng)還具有施工進(jìn)度狀態(tài)顯示、施工過(guò)程檢查抽查、關(guān)鍵崗位人員查詢、施工維修作業(yè)計(jì)劃分類展示、限速慢行管理、數(shù)據(jù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、大數(shù)據(jù)分析、需求設(shè)置等功能，并根據(jù)生產(chǎn)需要，增加或細(xì)化相應(yīng)功能。

3 實(shí)施效果及下一步工作

3.1 取得效果

（1）施工人員資質(zhì)建庫(kù)共享。分門(mén)別類建立所有施工管理人員和作業(yè)人員的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，納入系統(tǒng)管理運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)在蘭州局集團(tuán)公司范圍內(nèi)人員資質(zhì)共享。施工的不同階段，對(duì)施工關(guān)鍵崗位人員進(jìn)行身份驗(yàn)證，通過(guò)技術(shù)手段從源頭上對(duì)施工人員資質(zhì)進(jìn)行卡控，特別對(duì)施工中的“關(guān)鍵少數(shù)”協(xié)調(diào)小組組長(zhǎng)、負(fù)責(zé)人、駐站聯(lián)絡(luò)員和現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員、盯崗干部重點(diǎn)管控。實(shí)現(xiàn)相應(yīng)崗位資質(zhì)人員只能做職級(jí)相符工作的規(guī)定，消除現(xiàn)場(chǎng)施工人員越崗、越級(jí)代崗現(xiàn)象。

表1 各專業(yè)系統(tǒng)施工安全關(guān)鍵環(huán)節(jié)

（2）施工“三會(huì)”組織規(guī)范。參加“三會(huì)”人員必須“刷臉”進(jìn)行身份驗(yàn)證，解決了以往參會(huì)人員缺席、遲到早退、隨意變更參會(huì)人員等情況。“三會(huì)”資料電子化管理不僅解決了以往施工會(huì)議走過(guò)場(chǎng)、搞形式、不按規(guī)定開(kāi)會(huì)，甚至不召開(kāi)施工會(huì)議，把疑難問(wèn)題留給現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患，同時(shí)減少了“三會(huì)”組織單位人工記錄會(huì)議內(nèi)容的工作，提高了會(huì)議效率，便于集團(tuán)公司范圍內(nèi)隨時(shí)共享查詢。

（3）施工安全關(guān)鍵得到管控。針對(duì)不同專業(yè)系統(tǒng)施工控制的側(cè)重點(diǎn)，落實(shí)施工封鎖調(diào)度命令審核簽認(rèn)轉(zhuǎn)交、非正常接發(fā)列車進(jìn)路確認(rèn)、隱蔽設(shè)備專業(yè)管理、大型機(jī)械作業(yè)控制、結(jié)合部現(xiàn)場(chǎng)卡控責(zé)任，也可通過(guò)視頻在線遠(yuǎn)程監(jiān)視管控安全關(guān)鍵，減少違章作業(yè)、簡(jiǎn)化流程和違章指揮。系統(tǒng)綜合使用影像視頻等多個(gè)手段，拉近了作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)與管理者的距離，解決關(guān)鍵崗位人員私自換班、中途離場(chǎng)等問(wèn)題，有效防范無(wú)計(jì)劃、超范圍、無(wú)配合人員、未建立防護(hù)體系、隱蔽設(shè)備未交底等盲目作業(yè)現(xiàn)象。

（4）提升了信息化管理水平。施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)以軟件開(kāi)發(fā)為核心，通過(guò)云端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)運(yùn)用管理、AI人工智能識(shí)別資質(zhì)、APP手持終端采集現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)流程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)、出入網(wǎng)管理控制超范圍準(zhǔn)備和盲目放行、PC設(shè)備綜合分析現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)組織，自動(dòng)生成所需報(bào)表等，不僅節(jié)省成本顯著，而且提升了技防控制和信息化管理水平。

（5）實(shí)現(xiàn)了較好的安全結(jié)果。營(yíng)業(yè)線施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)投用以來(lái)，施工管理人員和作業(yè)人員積極配合，提出完善建議，通過(guò)配套制度的落實(shí)應(yīng)用，2018年蘭州局集團(tuán)公司未發(fā)生鐵路營(yíng)業(yè)線施工方面的責(zé)任事故（2017年發(fā)生責(zé)任一般C類施工事故1件、一般D類施工事故2件），在鐵路運(yùn)輸安全實(shí)踐中發(fā)揮了較好效果。

3.2 下一步工作

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用情況，系統(tǒng)需要進(jìn)一步完善并具有冗余功能：

（1）在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)APP手持終端完成所有控制流程的采集和上傳，累計(jì)時(shí)間不超過(guò)5 min，不增加現(xiàn)場(chǎng)使用者工作量。

（2）開(kāi)發(fā)離線功能，解決現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)盲區(qū)及網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定問(wèn)題。

（3）具有自動(dòng)分析功能，解決人工分析效率低的問(wèn)題，滿足施工維修及點(diǎn)外作業(yè)日均1 000條計(jì)劃自動(dòng)分析的需求。營(yíng)業(yè)線維修日計(jì)劃分布及監(jiān)控示意見(jiàn)圖9。

（4）系統(tǒng)冗余，滿足安全生產(chǎn)需要。日常維護(hù)升級(jí)備份良好，停用既有系統(tǒng)需告知相關(guān)單位，不得影響正常安全生產(chǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

作為強(qiáng)化鐵路營(yíng)業(yè)線施工技防控制和信息化管理的重要手段，施工作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮了較好的施工安全基礎(chǔ)管理和過(guò)程控制作用，特別在施工人員資質(zhì)管理、會(huì)議管理、施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)卡控、開(kāi)通放行列車條件控制等方面，實(shí)現(xiàn)了有效管控，遏制了違章作業(yè)、簡(jiǎn)化流程和違章指揮帶來(lái)的超范圍準(zhǔn)備、盲目放行等重大安全隱患，確保施工安全關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重點(diǎn)部位全面受控。

圖9 營(yíng)業(yè)線維修日計(jì)劃分布及監(jiān)控示意圖