探讨铁路工程建设安全监测及管理系统的研究

探讨铁路工程建设安全监测及管理系统的研究

马文清

马文清

（铁路总公司拉林铁路建设总指挥部，西藏自治区林芝地区，860114）

【摘要】在铁路工程建设过程中，信息化技术具有十分重要的作用，同时也是铁路现代化发展和行业发展策略的主要目标。铁路的建设是国家基础建设中的大型工程，具有技术水平高、投资规模大、质量要求严格等特点，所以在建设铁路工程中，合理建立相应的管理系统和安全检测系统具有重要意义。

【关键词】铁路工程建设；安全监测；管理系统

1铁路工程建设安全监测及管理系统组成

（1）铁路拌和站管理系统

铁路工地拌和站管理系统基本上是由两大部分构成数据采集模块和数据分析模块。[1]在前端数据采集系统完成采集之后，可适当使用无线或有线网络来进行数据上传，从而保证数据的准确度和实时性。把先进的软件构架运用到数据分析中，从而可以完成数据的挖掘、整合、处理和分析，具有一定的兼容性[2]，保证平台对接十分合理，全面实现管理、查询、图表展示等功能，形成质量监督和生产管理系统，保证操作简单、可靠、使用、界面友好等。

（2）铁路试验室管理系统

铁路试验室管理系统基本上主要是由两大部分构成为数据分析和前端数据处理，利用B/S和C/S结合的形式进行构架。可以在无线或者有线的模式下利用前端数据采集来提取数据，并且合理的对实验数据进行分析和上传，利用后端平台来进行处理，从而确保准确性和实时性。能够使用先进软件构架来完成数据的挖掘、分析处理，能够进行无缝对接来完成数据查询、管理、设计、预警、图表展示等，保证系统的质量监督和流程控制。

（3）测量铁路隧道围岩系统

根据施工中相关数据的调查以及隧道修建的特点为参考，就此可以将铁路隧道的围岩系统进行拆分处理，将其分为两部分，即后端数据分析处理以及前端数据采集模块。在进行前端数据采集模块工作处理的过程中可以选取全站仪对数据进行通讯传输。在此基础上，后端分析系统可以根据前端采集的数据进行整合分析，以此达到查询、统计、分析的功能利用报表方式进行合理展示，并且对危险数据进行安全预警。

（4）铁路桥梁安全监测系统

铁路桥梁安全监测系统主要是由数据分析处理、数据采集模块、安全预警以及输出展示等构成，利用铁路工程的数据采集传感器来收集施工和运行时期的数据，并且及时的传输到处理平台上，进行分析和处理，利用传感器、高清摄像机等合理的收集铁路施工过程中的温度、风速、应力、湿度、挠度等相关参数，利用无线或者有线的模式来进行数据的处理和分析，从而实现系统的展示和统计，并且对于一些异常的检测数据来进行预警，并且及时进行处理和分析。

2铁路工程建设安全监测及管理系统功能

（1）数据采集与上传

系统能够完成试验室试验数据、拌和站生产数据、施工参数以及测量数据的上传和自动采集功能。主要有三种基本数据采集方式为[3]：终端软件采集、传感器采集以及手持终端采集。利用手持终端来进行数据的采集，使用全站仪进行蓝牙通信，进行隧道围岩监测；利用手持终端来合理采集桥梁关键部位的数据信息，利用有线网络或者GPRS无线网络进行数据上传，保证数据的断点传输和实时上传功能。可以在手持终端或者无线透传设备DTU来进行数据的传输和分析，从而保证可以对整个数据新上传和采集系统进行数据传输的加密算法进行数据加密，以此来保障检测数据的严谨性、实时性、安全性以及准确性。

（2）分析处理数据

分析处理数据的时候主要有数据挖掘、数据整合、数据自动计算、数据拟合等。首先依据实际业务需要来对采集到的信息数据进行分类整合，利用相关数据技术来获得信息，从而保证其可以符合不同单位之间对于浏览器的实际需求，并且也为统计提供依据。数据挖掘实际上就是对收集到的大量信息进行分析与重组，得到能够影响施工质量的关键数据，分析关联性。例如原材料消耗、数据明细等，分析原材料消耗、产能、材料误差等。利用自动修约计算来对实验数据进行自动评判，利用拟合曲线来得到数据信息，从而保证质量和安全控制。

（3）图表展示与综合统计查询

经过处理以及分析会得到一定的具有共性的数据。它们依据不同的时间、类别、工区、线路等进行合理统计，例如统计原材料的消耗统计、拌和时间、汇总实验数据、统计实验类型以及试验委托单，综合查询统计结果和数据，保证使用者可以得到有用的信息数据。此外，为方便用户查询工程情况，实现可视化，把数据利用图表输出进行展示，主要有柱状图、饼状图等。实验信息系统主要还有自动打印、自动生成功能，可以保证工作人员检查结果。利用表格的方式进行数据统计和监督。

（4）分级安全预警

在铁路建设的过程中安全检测系统不仅仅需要进行数据的收集、处理分析、查询统计以及展示等，还应该保证能够对异常数据进行重点分析和监控。引起数据异常的原因具有很多种，因此需要有关部门给予高度重视，例如，原材料混凝土搅拌的数据用量与基础是否稳定具有很大关系；实验结论和数据的不合格会在一定程度上影响材料的性能，并且其与系统是否能够继续运行具有一定关系。所以，就需要建立相应的分级安全预警模式，利用手机短信提醒的模式进行预警，并且及时通知相关人员，从细节进行处理，从而保证施工的质量和安全。

3铁路工程建设安全监理信息系统的应用实例

3.1基于GIS的安全检测管理综合系统

基于GIS的安全管理综合信息平台，可以通过地图清晰的看到铁路工程中所涉及到的全部相关地理信息，也能通过电子地图的方式浏览实时的针对现实工程中的所有交通信息、安全信息的查询。另外，该系统还加入了GPS定位，只要输入相关地名，系统会瞬间为用户锁定相关地点，进行细致搜索查询，并提供相关地点的详细数据。

3.2施工安全检查子系统

安全检查子系统对于整个安全管理系统来说属于核心，因为它一方面可以通过安全检查来实现系统所需基础数据的采集，如对施工单位的通病数据、隐患信息数据等等；另一方面它还可以针对施工现场的具体安全问题进行闭环管理，即“检查-上报-整改-复查-核查-考核”这样一个循环管理过程。该系统能够进行安全检查结果的录入，也可以对相应的安全问题作出整改、复查。它以安全隐患库为基础，形成了一套自营运行系统，这套系统目前能够采集并解决的安全问题已经超过2000个，已经成为了铁路建设工程中的得力助手。

3.3安全状况分析子系统

安全状况分析子系统是基于安全管理的基础数据而建立的，它既能够通过对安全隐患的汇总、评估来设计标段安全自控体系，量化分析铁路建设工程中的安全状况，也能针对具体的标段和专业形成完整的通病数据库，进而转化成安全管理常识来帮助工程的决策者与执行者认清施工现场的安全管理形势。

3.4监测管理子系统

监测管理模块也是基于安全管理角度来为整个系统平台提供监测管理服务的。它所监理的职责包括了施工安全信息的录入、复查、统计和通报，并且它能对事故进行管理以及根据基础数据和监理单位的职责范围进行评分。在监测管理模块与总系统的其他功能的辅助协作背景下，还能够完成例如台账管理、文档管理等业务。

结束语：

由于社会的发展以及铁路建设工程的进步，为了保障铁路工程的安全和质量，就需要把铁路工程建设和信息技术进行融合，从而促进铁路建设的进步和发展。在建设过程中，逐渐开始使用安全预警、数据采集、数据分析、数据挖掘等信息技术，搭建管理安全平台成为必然趋势，可以在一定程度上保证铁路施工的质量和安全。

参考文献：

[1]龙宏德,蔡翔.城轨工程安全监测管理系统应用研究[J].铁路计算机应用,2012,21(1):52-54.

[2]杨荣祥.铁路通信塔安全监测系统[J].铁道通信信号,2013,49(3):58-61.

[3]朱飞雄.优化调整我国铁路工程建设标准体系的探讨[J].铁道标准设计,2010(1):5-9.

作者简介：

马文清（1977-）男，回族，青海民和，工程师，本科，从事工作：工程管理。