“互联网+”地铁工程质量安全管理平台及应用

“互联网+”地铁工程质量安全管理平台及应用

贺晓晨

济南轨道交通集团有限公司 山东省济南市 250000

摘要：随着城市基础设施的不断开展及推进，地铁工程作为城市发展的新名片及最有效的交通工具，其建设规模与速度不断扩大。基于此，本文分析了“互联网+”地铁工程质量安全管理平台。

关键词：互联网+；地铁工程；质量安全管理

随着我国城市化的发展，对地铁建设提出了新需求，但目前地铁工程项目投资大，建设周期长，而且施工项目相对较多，技术复杂，在施工管理中往往存在许多不可预见的风险因素。融合“互联网+”地铁工程质量安全管理平台，能实现对工程各项作业的实时监管，提高工程施工质量。

一、平台架构设计

“互联网+”地铁工程质量安全管理平台采用物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息化技术。针对地铁在建线路和工点，构建多源异构工程数据的实时采集、专网传输、大数据存储技术，通过BIM建模与可视化、机器视觉智能分析、风险融合感知与决策等数字建造关键技术攻关，设计研发管理决策支持、现场视频监控、质量安全隐患排查、施工安全风险预警等系统功能模块。

二、核心模块

1、工地视频监控模块。其能及时监控各工点主要施工作业面，尤其是高危部位，并对施工过程跟踪记录。对于明挖车站，可及时发现基坑支撑架设等情况；对于盾构或暗挖区，可监控作业面明显渗水情况；还可实时监控工地现场总体施工作业规范，以及人员聚集和突发险情等明显紧急情况。视频监控系统能实时监控，还能跟踪所有记录。在一定程度上，它对施工行为起到了威慑作用，能有效减少日常违章施工和不安全、不文明施工。

为落实工地视频监控效果及标准，组织编制且颁布了包括总监控中心的技术指标、施工方在现场安装监控设备位置与设备要求、基本移/拆机流程、现场分监控中心建设要求与光纤专网带宽要求，确保接入到总监控中心平台的所有视频监控信息稳定流畅。

依托工地视频监控模块，建立并完善了24h工地视频监控轮值制，能人工实现对所有接入工点的全天候不间断监控。同时，基于机器视及人工智能算法，研发了地铁施工中不安全行为及重大危险区智能感知、自动侦测技术，实现了复杂环境下施工行为的智能分析和自动报警处理，并在地铁车站深基坑和隧道施工中进行了示范应用。

2、隐患排查治理模块。隐患排查治理是地铁工程质量安全管理的重要环节，隐患排查的规范化是重要基础。隐患排查治理模块根据《地铁工程施工安全评价标准》，结合《城市轨道交通工程质量安全检查指南》的质量安全检查要点，构建地铁质量安全隐患知识库，覆盖了质量安全隐患标准，完善了地铁工程施工质量安全隐患知识及标准体系。

在此基础上，该模块应用工作流引擎技术，改造隐患排查治理流程，强化地铁“六道防线”隐患排查治理模式，通过一图一隐患，实时取证上报，及时整改回复，支持全过程闭环管理。同时，开发了平台的Web端及移动互联网终端App，以确保隐患排查的线上线下联动。

项目各参与方可随时在Web端及移动互联网终端进行相应隐患排查治理的信息采集、上报、审核、整改等质量安全管理工作。系统自动跟踪每条隐患的每个环节时间节点，并开通短信通知提醒功能，使隐患排查人员能及时了解隐患整改动态，缩短隐患排查治理全过程时间，提高隐患治理效率和效果。通过对信息库的记录管理，实现“有据可查、抓铁有痕”效果。同时，该模块建立了全线网质量安全隐患诊断预测模型，通过隐患治理大数据库实现了地铁质量安全隐患的科学治理。

3、施工安全风险预警模块。该模块集成了施工监测、风险识别与分析、风险评估和预警技术，形成了复杂环境下地铁施工安全风险的自动识别和预警系统，并支持与BIM、施工物联网、自动连续监测等技术的集成。

针对施工前的安全风险识别，提出了一种利用计算机从工程图纸中自动提取施工风险的新方法；形成了用于获得安全风险突变规则的数据驱动技术和基于工程图纸的安全风险属性与参数的自动提取技术；研发了地铁施工安全风险自动识别系统，实现了施工前安全风险从传统经验判断向基于工程图纸的安全风险智能识别的转变，为安全风险预控及施工方案优化提供了科学依据。

针对施工安全风险预警，提出了表征地铁施工监测数据特点的滤波去噪小波基和小波分解层数优选方法，有效实现了监测数据的快速去伪降噪；揭示了安全风险时空演化规律和耦合机制，提出了基于信息融合和时空耦合的地铁施工安全风险预警方法；研发了基于BIM安全风险时空耦合预警技术，以实现工程结构、周围环境、施工行为风险在时间与三维空间的准确预警。

针对高承压水复杂区段施工安全风险控制，提出地铁结构与环境温度场、应力场和位移场耦合实时感知方法，研发了基于物联网的地铁施工安全实时控制装置，包括便携式智能定位节点、传感信息智能汇聚节点、施工安全预警分析设备等，实现了预警信号以声、光和振动形式实时传输到施工人员的智能安全帽上。

4、应急救援指挥调度模块。应急救援指挥系统是基于平台的大数据库，集中存储和动态管理全市各工点应急救援组织人员、应急物资、应急救援预案等，并研发了基于地铁地理信息系统的应急调度规划平台。

当现场发生险情时，该模块将视频监控、现场无人机指挥装置、总监控中心相结合，形成应急救援指挥系统，应急调度规划平台可根据实时交通状况推荐应急物资的最优调运路线，并将应急救援过程信息记录为事件案例，上传至事件案例库，事件案例库还存储了国内外其他城市地区的地铁事件案例，形成大事件案例数据库，供后期分析。此外，该模块还用于日常地铁施工应急救援培训和演练。

5、质量安全仪表盘模块。为更好地挖掘上述模块采集存储的质量安全大数据，实现所需的决策支持及管理价值，平台专门设计开发了质量安全仪表盘模块。该模块通过设计开发的质量安全管理“一张图”，集成并显示地铁建设管理层关注的主要信息点。

在宏观层面，“一张图”使管理层能通过整体状态页面掌握所有在建线路工点当前总体状态及历史走势，包括分线路的状态统计及各参建单位的考评信息。在微观层面，“一张图”包含了各工点工程设计信息、周围管网、环境信息、监测信息，集成了隐患排查系统及安全预警系统的预防预控功能，以及应急救援系统的抢险指挥调度功能，形成了基于地铁工程质量大数据平台为基础、多源异构数据融合分析和态势感知支持的大数据综合决策支持平台，提高了地铁工程质量安全的科学决策管理水平。

三、运行管理机制

1、管理制度。“互联网+”地铁工程质量安全管理平台的运行需建立完整、详细的管理制度，以确保系统各项功能的实现及各参建单位的使用效果。经反复论证、征求意见、严格审批，制定并颁布了平台运行管理办法、视频监控管理办法、隐患排查管理办法、安全预警管理办法等多项管理制度，形成了与平台功能相匹配的操作指南及责任体系。

2、闭环管理。平台涉及地铁工程质量安全管理的多个流程，系统跟踪和管理闭环的重要原则及机制始终贯彻在平台运行中。以隐患排查模块为例，通过闭环管理系统的设计，平台整合了参建各方监管力量及资源，在现场巡视工作中，结合移动终端手机App，实现全员质量安全隐患排查、限期整改、过程留痕效果，形成权责分明的隐患闭环控制，将质量安全事故消灭在隐患萌芽状态。

3、奖惩机制。平台的主要功能模块设计了相应的运行执行评价功能，系统将对所有平台用户在主要功能模块中的使用情况进行评分，形成各参建单位的“质量安全体系管理能力综合得分”。通过定期“综合得分”排名，形成各参建单位履约考评的重要依据。根据这一客观系统评分依据，设计制定奖惩机制，促进参建单位积极有效地使用平台，还促进线上线下质量安全管理一体化，形成以评促用、以用助评的良性循环。

参考文献：

[1]冯国冠.城市轨道交通工程质量安全管理信息化建设的方案设计[J].中国安全生产科学技术，2016(12)．