智慧爆破安全管理平臺構建研究

郝潤華 高景宇 張小軍

（1.鄂爾多斯市公安局治安管理支隊危管大隊，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000；2.鄂爾多斯市公安局治安管理支隊防控大隊，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000；3.北京工業(yè)大學城市建設學部，北京 100124）

0.引言

近年來，隨著我國民爆行業(yè)的飛速發(fā)展，民爆事故率不斷攀升。民爆行業(yè)本質(zhì)上屬于危險系數(shù)較高的施工作業(yè)[1]，一旦發(fā)生事故，必定威脅人民的人身安全和造成極大的財產(chǎn)損失。我國政府平臺和公安部門十分重視爆破安全管理，先后出臺了《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》《爆破安全規(guī)程》和《民用爆破物品管理條例》等相關法律法規(guī)，切實保障民爆行業(yè)安全、健康發(fā)展。

科學技術的發(fā)展，尤其是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展為爆破安全管理帶來了先進的管理技術和管理理念。構建智慧爆破安全管理平臺是目前民爆行業(yè)的發(fā)展方向。智慧爆破安全管理平臺是以互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)作為技術支撐，進行整個爆破施工項目的全過程控制，大致分為民用爆炸物品全過程追蹤、爆破施工精細化管理、爆破振動遠程監(jiān)測系統(tǒng)等3個模塊。通過構建智慧爆破安全管理平臺，有助于發(fā)展爆破安全管理與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合技術，切實保障民爆器材和民爆物品的安全使用，能夠規(guī)范爆破施工的管理水平，發(fā)展民爆行業(yè)的精細化、信息化管理和爆破振動的智慧監(jiān)測。本文提出的構建智慧爆破安全管理平臺，在保證爆破施工安全的前提下探索提高管理效率的新思路，為升級民用爆破的管理模式提供新的研究方向。

1.智慧爆破安全管理平臺組成

民爆行業(yè)是集特殊性和高危性與一體的行業(yè)，且具有瞬時性、破壞性大和不可逆性等特點，所以在爆破安全管理方面提出了更高的要求。爆破管理工作者必須有足夠的預見性，將各種安全隱患控制到最低。同時必須要有完備的、先進的管理平臺，從民爆物品的銷售、使用、爆破施工、爆破振動監(jiān)測等全過程進行監(jiān)控[2]，這是嚴謹復雜的系統(tǒng)性工程。該智慧爆破安全管理平臺包括民用爆炸物品全過程追蹤、爆破施工精細化管理、爆破振動遠程監(jiān)測系統(tǒng)等3個模塊。公安部門需要通過該平臺來適應管理對象復雜性和多變性，由被動式監(jiān)管逐步升級為主動式系統(tǒng)性管理。

1.1 民用爆炸物品全過程追蹤系統(tǒng)

民用爆炸物品全過程追蹤系統(tǒng)是為了加強民爆物品和爆破器材的管理，以互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)作為技術支持，構建民爆物品專項專人專管的監(jiān)督系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)能夠?qū)γ癖锲泛捅破鞑膹纳a(chǎn)、銷售到使用進行全過程追蹤。該平臺能夠監(jiān)管民爆器材、民爆物品的全壽命周期，包括民爆物品的生產(chǎn)、銷售購買和運輸以及爆破器材的使用時間、地點和磨損程度。同時該平臺收錄所有具有爆破資質(zhì)的企業(yè)信息，對民爆企業(yè)的經(jīng)營信息和財務信息進行實施收集、實時追蹤和定時抽查，逐步形成民爆行業(yè)信息庫，實現(xiàn)民用爆炸物品全過程追蹤[3]。

公安部門作為該系統(tǒng)的負責機構，聘請爆破專家作為項目負責人，并且聘請技術人員組建研發(fā)中心，開發(fā)該系統(tǒng)，也可以將民用爆炸物品全過程追蹤系統(tǒng)承包給大型的互聯(lián)網(wǎng)公司，確保該系統(tǒng)的爆破精細化、追蹤智能化和信息共享高效化[4]。該系統(tǒng)除了滿足專業(yè)需求外，應該具有良好的人機交互界面，確保公安部門和政府監(jiān)管人員能夠熟練操作使用，盡快開展民爆物品的全過程追蹤和監(jiān)管工作。除此之外，該系統(tǒng)應該配備高清遠程監(jiān)控系統(tǒng)，對爆破器材和民爆物品的生產(chǎn)和使用等全過程進行追蹤，并將遠程視頻監(jiān)控轉(zhuǎn)碼成該系統(tǒng)可以追蹤和識別的信息數(shù)據(jù)，結合當下先進的算法載入龐大的數(shù)據(jù)庫中作為歸檔資料。同時，該系統(tǒng)還配備了紅外線傳感器，對炸藥、雷管等高危險性的民爆物品進行實施定位和追蹤?？傊裼帽ㄎ锲啡^程追蹤系統(tǒng)的構建是爆破安全管理的基礎性工程，是實現(xiàn)主動式爆破安全管理的排頭兵和橋頭堡。

1.2 爆破施工精細化管理系統(tǒng)

爆破施工精細化管理系統(tǒng)是將整個爆破施工中多個主體納入管理系統(tǒng)中，形成公安部門牽頭、多主體全方位共治管理的新模式。該模式包含多個管理環(huán)節(jié)，例如政府部門負責組織領導、企業(yè)負責現(xiàn)場的爆破施工、業(yè)主進行綜合協(xié)助、公安部門負責應急救援，實現(xiàn)了多主體、全方位精細化爆破施工管理[5]。該系統(tǒng)精細化具體包括3個方面：第一，精細劃分各參與主體的職能，使得責任劃分到人；第二，對每個爆破施工項目進行全方位安全管理，包括安全決策、安全目標、安全計劃都在系統(tǒng)中公示，使之落實到人；第三，對于爆破施工中所進行的組織協(xié)調(diào)、檢查激勵等程序進行細化，保證制度執(zhí)行到位[6]。

在整個管理系統(tǒng)中，公安部門負責制定爆破安全防護方案和應急救援方案，包括警戒線劃分和設置、準備消防車和應急救援人員以及現(xiàn)場應急調(diào)度等，并將整個安全防護方案以文件的形式輸入系統(tǒng)中，方便爆破施工的多方主體查閱；施工部門負責制定科學合理的施工方案，審批后將方案輸入系統(tǒng)中，方便政府、公安部門和監(jiān)理單位進行監(jiān)督；監(jiān)理單位負責監(jiān)督檢查施工單位的施工情況，是否按照執(zhí)行施工方案，并編制安全保障方案，協(xié)助項目安全有序進行。以工作日志的形式每日上傳系統(tǒng)，方便各方主體及時發(fā)現(xiàn)問題，對方案進行及時糾偏和補救。

通過爆破施工精細化管理系統(tǒng)，使得在爆破施工過程中保持信息公開性和透明化，方便各方主體履行責任義務，及時參與到整個爆破施工中，形成爆破施工一方主導多方參與的新模式，進一步提升爆破安全關管理水平。

1.3 爆破振動遠程監(jiān)測系統(tǒng)

爆破振動遠程監(jiān)測系統(tǒng)（以下簡稱測振系統(tǒng)）是為了方便公安相關部門和爆破從業(yè)單位監(jiān)測爆破振動、實現(xiàn)測振信息聯(lián)通、資源共享而開發(fā)的系統(tǒng)[7]。該系統(tǒng)將工程爆破行業(yè)的儀器信息、標定信息、校準信息、測振信息進行統(tǒng)一備案、存儲、關聯(lián)、溯源，全面提升了數(shù)據(jù)信息的可利用性、可研究性，豐富了工程爆破理論研究的數(shù)據(jù)基礎。利用遠程校準技術實現(xiàn)了測振儀靈敏度的遠程校準，將校準數(shù)據(jù)與標定數(shù)據(jù)進行對比分析，確保重大爆破工程項目振動測試數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。利用移動互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡推送技術科向公安監(jiān)管部門、工程監(jiān)理單位、工程建設單位等相關單位、個人發(fā)送爆破振動主要數(shù)據(jù)和振動峰值超出安全指標的提示信息和波形，便于多方齊抓共管，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，降低爆破安全事故發(fā)生的概率。

使用系統(tǒng)的任意人員一共分為4種角色：校準標定人員、現(xiàn)場測振人員、測振中心專家、系統(tǒng)維護（管理）人員[8]。各個角色工作內(nèi)容介紹如下：

（1）校準標定人員：主要負責對相關儀器設備（如傳感器、測振儀）的相關參數(shù)進行標定。

（2）現(xiàn)場測振人員：主要負責填寫與測振有關的信息、現(xiàn)場操作、上傳數(shù)據(jù)等。

（3）測振中心專家：主要負責對某次測振任務進行評估和判斷并給出相應評語，結合測振的相關信息撰寫一份測振報告。

（4）系統(tǒng)維護（管理）人員：主要負責測振系統(tǒng)正常運行，對測振任務實施監(jiān)測和監(jiān)控。

整個爆破振動遠程監(jiān)測系統(tǒng)主要包括以下幾部分：

（1）工程爆破振動測試校準標定中心。工程爆破振動測試校準標定中心是測振系統(tǒng)測振數(shù)據(jù)可靠、準確和具有嚴謹利用價值的基本保障。所測的振動數(shù)據(jù)必須在同一標準下進行測試才具有比較、分析和研究的價值。校準標定中心利用先進的振動標定系統(tǒng)為測振系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)標準。

（2）工程爆破振動測試數(shù)據(jù)中心。工程爆破振動測試數(shù)據(jù)中心根據(jù)國內(nèi)不同地域的地質(zhì)、地貌、氣候、地磁分布情況分地區(qū)建設測振基礎數(shù)據(jù)庫。工程爆破振動測試數(shù)據(jù)中心也是爆破行業(yè)測振信息管理中心和數(shù)據(jù)交換處理中心，具有測振數(shù)據(jù)信息匯集、交換及處理的功能，建有測振數(shù)據(jù)檔案館（數(shù)據(jù)庫），為行業(yè)測振提供數(shù)據(jù)信息服務。

（3）網(wǎng)絡測振儀。網(wǎng)絡測振儀是測振系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)采集設備，利用物聯(lián)網(wǎng)、身份識別、網(wǎng)絡安全等技術為測振系統(tǒng)提供真實可靠的數(shù)據(jù)。

（4）瞬態(tài)信號校準儀。瞬態(tài)信號校準儀，主要是為在爆破現(xiàn)場對測振儀器進行遠程校準提供穩(wěn)定而可靠的瞬態(tài)沖擊信號源，瞬態(tài)信號校準儀可產(chǎn)生在固定頻率范圍內(nèi)穩(wěn)定的瞬態(tài)沖擊信號，利用該瞬態(tài)信號校準儀對測振傳感器、測振儀進行遠程校準。校準儀采用高精度鋼經(jīng)過精密加工和反復試驗研制而成，耐磨損、成本低、易于操作。

（5）移動爆破網(wǎng)。移動爆破網(wǎng)是利用移動互聯(lián)網(wǎng)技術開發(fā)的遠程測振系統(tǒng)的手機客戶端，主要為測振系統(tǒng)提供振動波形信息查看、超范圍預警提示服務、爆破振動信號分析等。

利用測振系統(tǒng)，爆破從業(yè)單位只需要配備2～3名掌握安裝傳感器、使用爆破測振儀的技術人員，自備傳感器、測振儀等基本儀器設備，在爆破作業(yè)現(xiàn)場記錄爆破振動數(shù)據(jù)，通過互聯(lián)網(wǎng)將記錄的振動數(shù)據(jù)上傳到遠程測振中心，測振儀器的標定和校準工作、測試數(shù)據(jù)處理、頻譜分析等工作均由測振中心協(xié)助完成[9]。在用戶需要數(shù)據(jù)時，可由測振中心給用戶提供爆破振動分析結果（測振報告）。爆破從業(yè)單位通過測振系統(tǒng)，實時跟蹤了解自己提交的數(shù)據(jù)處理進展情況，可以與測振中心的專家進行遠程交流，測振報告編制好后，從業(yè)單位在異地通過測振系統(tǒng)下載和打印爆破測振報告。把爆破從業(yè)單位從處理復雜技術的工作中解放出來，專心做好爆破施工和安全管理工作。對于具有爆破振動測試和分析能力的從業(yè)單位[10]，可以利用該系統(tǒng)配置的數(shù)據(jù)庫儲存和調(diào)用自己的測試和分析成果或者別人的測試和分析成果，為爆破理論和爆破新技術的研究提供更多的實測數(shù)據(jù)。通過爆破振動遠程監(jiān)測系統(tǒng)，探索保證爆破施工安全的前提下提高管理效率的新思路，為提升爆破安全管理水平和爆破行業(yè)本質(zhì)安全性提供技術支持。

2.結論

本文提出的構建智慧爆破安全管理平臺包括民用爆炸物品全過程追蹤、爆破施工精細化管理、爆破振動遠程監(jiān)測系統(tǒng)3個模塊，有助于發(fā)展爆破安全管理與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合技術，切實保障民爆器材和民爆物品的安全使用，能夠規(guī)范爆破施工的管理水平，發(fā)展民爆行業(yè)的精細化、信息化管理和爆破振動的智慧監(jiān)測。提出的構建智慧爆破安全管理平臺，為升級民用爆破的管理模式提供新的研究方向，為當下爆破安全管理提供了新思路和新方法。