铁路工务现场安全生产监控系统－总体设计方案

铁路工务现场安全生产监控系统《总体设计方案》33/33铁路工务现场安全生产监控系统《总体设计方案》1/33文档状态保密级别[√]草稿[]修订[]发布文档编号管理部门修订年月版本号1.0铁路工务现场安全生产监控系统 总体设计方案 修订人签字审核人签字批准人签字日期：日期：日期：XX铁路局XX工务段与北京山海图科技有限公司版权所有本文档中所包含的信息属于北京山海图科技有限公司的机密信息未经许可，不可全部或部分发表、复制、使用于任何目的XX铁路局XX工务段与北京山海图科技有限公司版权所有本文档中所包含的信息属于北京山海图科技有限公司的机密信息XX铁路局XX工务段与北京山海图科技有限公司版权所有本文档中所包含的信息属于北京山海图科技有限公司的机密信息未经许可，不可全部或部分发表、复制、使用于任何目的XX铁路局XX工务段与北京山海图科技有限公司版权所有本文档中所包含的信息属于北京山海图科技有限公司的机密信息未经许可，不可全部或部分发表、复制、使用于任何目的XX铁路局XX工务段与北京山海图科技有限公司版权所有本文档中所包含的信息属于北京山海图科技有限公司的机密信息未经许可，不可全部或部分发表、复制、使用于任何目的西安铁路局阎良工务段与北京山海图科技有限公司版权所有本文档中所包含的信息属于北京山海图科技有限公司的机密信息未经许可，不可全部或部分发表、复制、使用于任何目的西安铁路局阎良工务段与北京山海图科技有限公司版权所有本文档中所包含的信息属于北京山海图科技有限公司的机密信息未经许可，不可全部或部分发表、复制、使用于任何目的西安铁路局阎良工务段与北京山海图科技有限公司版权所有本文档中所包含的信息属于北京山海图科技有限公司的机密信息未经许可，不可全部或部分发表、复制、使用于任何目的本文档中所包含的信息属于XX铁路局XX工务段的机密信息未经许可，不可全部或部分发表、复制、使用于任何目的变更履历序号变更日期版本变更位置变更原因修订人审核人批准人1说明：“变更原因”主要是分为：建立初稿内容修订正式发布

目录1. 项目概述 62. 建设目的 63. 建设原则与实施策略 63.1. 总体规划，分步实施 73.2. 标准化与规范化 73.3. 充分利用现有资源 74. 建设目标和内容 75. 需求分析 95.1. 现场控制 95.2. 设备巡查 95.3. 干部履责 95.4. 视频监控 95.5. 防洪应急 106. 系统建设 106.1. 业务框架设计 106.2. 系统架构设计 107. 系统构成 127.1. 数据部分 127.1.1. 地理信息数据 127.1.2. 铁路设备数据 137.2. 手机APP功能 147.2.1. 我的工作 157.2.2. 资料库 207.2.3. 联系人 207.2.4. 直呼调度 207.2.5. 系统消息 207.2.6. 防洪点 217.2.7. 问题反馈 217.3. 监控管理平台 217.3.1. 现场控制 227.3.2. 设备巡查 237.3.3. 干部履责 247.3.4. 命令票管理： 257.3.5. 车辆GPS 267.3.6. 资料库管理 267.3.7. 视频集成 277.3.8. 短消息 277.3.9. 图层管理 288. 系统运行平台配置方案 288.1. 配置原则 288.2. 软件选型 298.2.1. 软件选型原则 298.2.2. 软件选型 298.3. 硬件选型 318.3.1. 服务器系统 318.3.2. 用户终端 318.3.3. 移动终端 318.3.4. 车载GPS技术参数 329. 项目实施计划 3210. 系统建设与管理 3310.1. 项目管理的运作机制 3310.1.1. 工程管理体系 3310.1.2. 项目管理机制 3410.2. 项目支撑能力的说明 3610.2.1. 支撑力量 3610.2.2. 工程实施 3610.2.3. 系统维护细则 3810.3. 项目管理流程 4010.3.1. 项目实施的控制 4210.3.2. 项目计划的编制 4310.3.3. 服务控制 4410.3.4. 用户培训控制 4510.3.5. 采购过程的控制 4610.3.6. 软件开发过程 4610.3.7. 测试控制程序 4910.3.8. 系统验收 5011. 质量保障体系 5111.1. 本项目的质量保证体系 5111.1.1. 严格遵循质量管理标准 5111.1.2. 科学的项目的组织管理方法 5111.2. 本项目的质量保证措施 5211.2.1. 项目建设遵循的质量管理标准 5212. 项目提供的文档 5313. 售后服务 5413.1. 技术支持及售后服务体系 5413.2. 提供现场服务 5413.2.1. 提供现场服务的内容 5413.2.2. 提供有效、稳定、可靠的现场服务 5513.3. 项目维护响应计划 5613.3.1. 项目正常状态下维护的方法及内容 5613.3.2. 故障响应体系的方法及内容 5613.4. 培训 57

项目概述铁路部门是国家的重要基础部门，它的信息化建设与管理对国民经济发展和国家安全有着极其重要的意义。随着GIS在各行各业（数字城市、数字水利、数字矿山、数字工厂、数字电站等）应用的不断深入，铁路部门也开始考虑如何利用GIS技术建设线路安全生产系统，即建立“数字铁路”，来实现铁路各部门、各系统间的信息资源共享、互连互通建立健全与铁路整体信息化相适应的基础信息资源管理机制，提高自己的管理和服务水平。铁路工务段是铁路系统的重要单位之一，主要负责铁路线路及相关设备的保养与维修、铁路线路的巡道检查、铁路道口的看守，保养与维护工作主要是桥梁、隧道、涵洞、路基、钢轨、道岔、轨枕、道砟等保养和维修工作。列车的安全运行与良好的运行环境是分不开的，维护好列车运行环境是工务段重点工作内容之一。为了给列车创造良好的运行环境，工务段需要对现场设备设施进行定期维修；对线路进行定期巡检；对外界环境进行良好的监控。由于现场施工班组较多，巡检人员较多，外界环境因素多变，工务段指挥中心对现场不容易把控，对外界环境因素很难了解，很难在第一时间对突发情况做出应对。为了更好的对现场进行管理，工务段有必要运用代信息技术，对现场进行实时监控，做到现场作业实时指导，人员合理调度，外界环境实时掌握。建设目的通过铁路现场安全管理系的开发利用GIS及GPRS/3G网络，结合手持终端，对作业点人员位置及现场施工信息进行有效的监控及管理，同时通过手持终端的语音及视频功能指挥中心可以远程对现场施工人进行指导，进而极大提升施工工作的效率、质量以及管理水平。（1）真实全面的采集基础信息数据，提供数据支撑。（2）动态监控工务人员的工作情况，提升工作质量。（3）随时随地的上传现场图片，视频信息，提高效率。（4）语音与视频通话对现场施工进行指导，提高管理水平。建设原则与实施策略“铁路工务安全生产管理系统”的设计整体上着眼于管理层、操作层的需求。摆脱信息系统对组织机构的依赖性。组织机构可能有变化，但企业的业务活动和业务功能是不变的。一项业务过程可以由一个部门完成，也可以由多个部门完成，只有摆脱了对部门的依从性，才能提高信息系统的适应性。根据多年来信息系统建设的经验，参考国外同类系统，建设原则与实施策略如下。总体规划，分步实施“铁路工务安全生产管理系统”是一个复杂的巨大系统，其开发建设应遵循总体规划，分步实施的原则。只有总体规划才能保证“线路整体信息化”建设的一致性、可持续发展性、数据共享；分步实施可以保证“线路整体信息化”建设的质量和成功应用。标准化与规范化“铁路工务安全生产管理系统”要特别注意解决三方面的标准化与规范化问题：1）、从各个部门的业务工作建立数据模式，以利用“公务安全生产”实现信息管理业务，提高自动化水平；2）、根据国家和地方标准，结合XX工务段实况，形成统一的信息分类和业务流程指标体系等方面的标准，以确保系统建设统一和信息共享；3）、形成系统开发的技术规程与标准，严格遵照执行。

充分利用现有资源铁路部门在勘察、设计、运营阶段已经完成了很多重要工作，在数据库和应用系统建设方面已经有采集了安全管理系统的日生产计划数据。建设目标和内容XX工务段巡检系统主要建设内容如下：（1）基础矢量及影像数据的平台基于影像数据及矢量数据的地图平台。（2）铁路线路数据利用现有的铁路数据，包括线路数据，桥路数据等信息进行基础数据的配置。（3）巡检终端软件开发充分利用现有巡检终端，基于Android操作系统开发APP软件，支持位置定位、数据采集（文字、图片、语音等）、事件上报等功能。（4）服务端巡检监控系统开发开发监控系统，利用系统可以准确、直观地查看到现场作业人员级干部的工作情况，并可以通过电子地图进行巡线轨迹回放，从而形象逼真地确定巡检人员规范化管理和科学化监督。（5）配套软硬件购置部署购置服务器、存储设备（考虑数据备份），部署在XX公务段办公网，利用GPRS网络和通信公司专有网络将终端数据传输到内网巡检监控系统。系统建设主要包括以下内容：施工作业设备巡查干部履责防洪应急道口视频车辆监控消息通知命令票导入联系人需求分析现场控制目前现场班组作业完全依靠电话、对讲进行通讯，指挥中心对现场作业动态不能及时掌握，缺乏有效及时的沟通桥梁。需要建立一套系统作为指挥中心与现场的链接纽带：辅助指挥中心对现场施工进行及时调配与监控。指挥中心可通过系统获取施工人员位置、施工内容、工作范围等信息，判断是否在规定地点正常施工。也可通过实时语音、图像等方式对现场施工进行指导。现场施工人员可通过移动终端上传施工现场情况（照片、文字信息、视频）至控制中心。设备巡查巡道工是否按照日计划对线路巡检，是否按时到岗，是否巡检到位，巡检过程中是否按照要求对防洪点，危险点巡检到位，拍照上传对实现整个危险点的历史记录，发现问题及时上报现场情况。干部履责XX工务段对于干部、职工管理考核有以下需求：现场班组现场作业信息不能实时回传指挥中心，现场班组人员位置信息无法核查，作业是否按照规范程序进行布置、施工等都无法得到监控。干部工作时间是否到岗，是否按照计划对风险点及施工地点进行巡查，是否有效地履行了自己的工作职责不好监管。要对巡道工进行监督管理，指挥中心能够实时查看所有巡道工在线情况。同时系统能够核查巡道工是否巡检到位，查看巡检工历史轨迹。同时系统提供统计报表、分析功能，能够对巡查日记录、周记录、月记录进行统计，对员工考核进行量化管理，有据可查。视频监控针对现场（铁路道口）进行实时的视频监控，能更好的监控工作人员是否在岗、在岗期间是否在正常工作，视频监控数据能通过网络或3G/4网络传输。防洪应急根据线别监控防洪点，班组管辖里程范围内的防洪点自己管线，通过巡检拍照动态监控防洪点的变化，防洪点应急处理方案，发现问题快速的做出反应。系统建设业务框架设计系统将地图数据与应用数据相融合实现对工务作业人员的工作情况进行实时监控、历史信息回放，业务框架图如下：系统架构设计（1）总体架构设计巡检管理系统从总体上采用M/S与B/S相结合的架构，即移动终端（Mobile）、浏览器（Browser）、服务器（Server）、以及网络通信链路所构成的系统。从层次结构来看，系统结构以设施层、数据层、平台层、应用层四层结构组成。总体架构图（2）服务器架构设计服务端主要由数据库服务器、系统应用服务器、Web服务器三个逻辑服务器组成。（3）网络传输架构本方案中采用的是利用通讯公司专有网络将GPRS传来的数据接入生产网，设置防火墙、网闸等安全设备，通过转换网关连接办公内网，将数据传递到监控系统服务器。如图所示：网络传输架构图系统构成线路安全生产系统核心功能为辅助现场作业人员和指挥中心在日常作业中的全程数据交互、现场情况反馈、问题处理等，对现场全方位指挥控制，提高现场作业质量和效率；同时对于员工、车辆、轨道车进行跟踪管理，量化考核；通过动、静态数据分析对比完成对线路的评价；进一步建立XX工务段线路安全生产管理办法，建立标准规范。系统采用无线通讯技术，通过通讯台，为现场作业的移动终端和自主研发的线路安全生产系统建立连接纽带，前者由施工班组在现场作业时使用，后者由调度中心使用获取数据并与现场进行互动。数据部分地理信息数据DLG数据基础地形数据库是指符合国家标准的城市大比例尺数据，这些数据是后期地理信息系统数据建设的基础。（1）数据处理按照国家要素编码与分类规范，对图形要素进行处理，对属性内容进行编辑。（2）质量检查针对处理后的数据进行质量检查，检查内容包括：几何精度、拓扑关系、数据一致性、数据完整性、是否接边等。对于不满足质检要求的数据需要退回到数据处理环节重新整理。（3）数据入库最终成果通过矢量数据入库模块入库，建立DLG数据库。铁路设备数据里程点按照管辖范围内的所有线路进行划分，实现里程数据的数据处理。线路标志线路名称、车站标、桥梁标、隧道标、涵洞标、里程标。手机APP功能APP功能图输入用户名和密码点击【确定】进入登录显示页登陆我的工作（我的工作流程图）进入的工作主要分为三个功能，现场做，施工监控，干部写实（跟班作业，徒步检查区间、添乘、夜查、道口检查、包保、其他）。所有用户打开APP后都有三个功能，现场作业主要用户是车间及工区现场施工人员，实时命令票的作业计划，施工监控主要用户是干部对正在施工的命令票进行施工监控，干部写实主要的用户是干部，干部写实工作包含（跟班作业，徒步检查区间、添乘、夜查、道口检查、包保、其他）。（原程序内容）（修改后程序内容）施工作业施工作业，主要应用角色有工区工长，工区班长、与工区作业人员，点击现场作业进入工作页面；现场作业显示今天工区所有的命令票列表，按照A（车间领导也能查看自己负责的命令票）、B（车间领导也能查看自己负责的命令票）、C（工区下所有的人都能看到）分级显示命令票内容：（车间进入后能看见上车间下所有的）（工区下的人员登陆）点击进入命令票：（需要协调日工作计划）（施工信息）（施工计划，可以进行录音）施工前、施工中不需要录入文字，施工后拍照，并填写工作计划完成情况，按计划完成的内容以及良好的完成情况。新增班后总结录音。判断如果是巡检命令票防胀巡查，防洪巡查（将关键点改成控制点），并可查看所有防洪点的应急处置方案施工监控主要应用角色，领导干部、车间领导、工区领导。施工监控核心监控的内容是命令票是施工内容，对命令票进行多维度的查询，通过选择车间，选择车间下对应的工区，选择命令票的类型（A,B,C）进行命令票的查询干部写实选择检查工作的类型，可以多选，进行工作上报。资料库作业指导书局文件（安监）段文件（业务文件）总公司（技规、行规、安规、280文件、维规）以上文件能点击直接预览，存储方式存在服务器，同步更新至手机，以后查看方式直接从手机中打开查看联系人联系人分级方式按照组织机构分级显示，办公室领导，车间、工区。直呼调度车间、工区直呼本车间及调度电话，干部直呼调度电话。系统消息指挥中心发送的消息，手机登陆后通过声音提示。防洪点显示防洪点信息内容，按线路分类，显示防洪点的信息、里程位置、等级、照片、对应的应急预案。命令票无纸化办公通过手机APP软件实现命令票的查看，详细内容与现有内网系统保持一致，实现命令票的终端查看，智能搜索附近命令票。问题反馈问题反馈，通过手机反馈手机软件问题和用户需求，亦可以用来测试，问题反馈的时候系统会将经纬度自动载入，可用来对里程点位置进行测试。离线技术管辖区域山区线路多，网络覆盖信号差，为满足离线人员的使用，系统提供缓存技术，一次命令票等信息就可以一直使用，草稿存储功能可以将信息保存至缓存中，具体功能如下：位置续传信息续传网络同步数据缓存在线更新提供APP在线更新，当系统升级后可在线更新APP，并且支持账户的密码修改。监控管理平台建设监控管理平台，是实现对施工作业及干部履责情况的实时监控及过程监控，实时定位用户的位置，通过APP用户上传的内容进行过程监控。平台实现了对用户的管理，命令票的管理，资料库的管理，车辆定位管理，道口视频的接入。 系统功能图指挥中心监控现场控制实现对现场施工作业的实时控制，及过程控制。现场作业分布指挥中心可以通过监控平台显示所有现场施工作业的实时分布情况过程控制双击图标，查看施工班组施工的详细信息、tab页命令票信息，显示施工班组上传的语音、图片、文字等信息。施工作业过程中所有上传的信息监控平台都能查看到并且能定位上传信息的具体位置，防止上传信息作假。历史轨迹通过查询保存在GPS数据库中监控数据点，可以查询某一时间段巡道工的轨迹回放数据。历史信息可查询历史任意时间阶段此用户的所有操作信息，并且定位上传信息的位置信息。设备巡查巡道工监督管理，指挥中心能够实时查看所有巡道工在线情况。同时系统能够核查巡道工是否巡检到位，并能查看巡道工历史轨迹。巡道工在线情况指挥中心通过巡道工移动终端发出的位置信息实时监控巡道工的具体位置，支持多个巡道工同时在线并能同时显示管辖范围内所有在线巡道工位置信息。巡道工位置监控巡道工位置监控，巡道工当前位置信息包括巡道工速度、方向、经度、纬度、定位状态、巡道工状态等信息。通过这些信息结合地图应用，指挥中心可以清楚的判断出巡道工实际情况。控制点巡检过程中，重点控制点必须巡检到位，巡道工到达重点巡检点时，需要现场拍照并上传至系统，上传的照片信息自动绑定当前终端位置信息与当前拍照时间。便于指挥中心核查巡道工是否巡检到位。历史轨迹通过查询保存在GPS数据库中监控数据点，可以查询某一时间段巡道工的轨迹回放数据。历史信息可查询历史任意时间阶段此用户的所有操作信息，并且定位上传信息的位置信息。干部履责施工监控，干部写实（跟班作业，徒步检查区间、添乘、夜查、道口检查、包保、其他）干部定位干部在巡检时需携带移动终端设备，领取移动终端的时候需要输入干部的相关信息，确认干部的身份，指挥中心通过干部移动终端发出的位置信息实时监控干部的具体位置，监控干部在上班时间的位置。巡检工作写实干部在巡检至作业点的时候，需要按需求通过移动终端对作业点的信息内容和现场图片上传至服务器，同时干部需要提交在作业巡检时候的工作内容。干部对现场巡检内容进行简要描述，描述现场有无突发情况。现场设备运行状态是否良好，并记录该巡检点已经巡视完毕。指挥中心可通过干部上报的现场信息，统计干部达到现场的次数和地点名称，以及现场巡检的工作写实。干部历史轨迹控制中心通过查询保存在GPS数据库中干部的所有监控数据，可以查询某一时间段干部的轨迹回放数据。轨迹回放时可以选择回放速度，回放时间，是否显示轨迹等。通过数据列表显示定位的详细信息。若干部前后时刻的经纬度、速度、状态同样，则只显示第一条定位信息，历史轨迹的回放还可用来核查干部是否按需求巡检。干部履责统计系统提供统计功能，对干部所去过的作业点进行统计，可查询时间范围内指定的干部巡检作业点次数统计，并能查看巡检过程中作业点的信息及工作内容的信息。施工监控，干部写实（跟班作业，徒步检查区间、添乘、夜查、道口检查、包保、其他）类型进行统计。历史信息可查询历史任意时间阶段此用户的所有操作信息，并且定位上传信息的位置信息。命令票管理：路局内部已有一套系统对命令票进行管理，从施工前的申请命令票，到施工结束提交命令票，都已经有了特定的流程。各个工务段都必须按照流程完成施工工作。通过系统可查看命令票的分布情况和命令票的详细信息，命令票的位置信息是根据申请人选择的“线名”和“行别”进行判断，判断后在该施工“线路”中的任意一点进行命令票的位置信息展示。命令票位置不够精确。所以指挥中心需要通过移动终端判断命令票精确的位置信息，查看移动终端所绑定的命令票信息。备选上传方式：施工人员申请命令票后，需要审批人员进行审批。审批通过后，审批人员对命令票进行导出，将导出结果导入到“线路安全生产管理系统”中。选择：施工班组通过移动终端查看本工区当天所有的命令票，命令票以列表的形式供施工班组选择，施工班组针对自己的施工内容勾选相对应的命令票（例如：施工人员选择施工的命令票，巡检人员选择巡检的命令票）。做到命令票与移动终端的关联绑定。查看：系统获取移动终端位置信息，展示所有在线移动终端位置，指挥中心通过点击移动终端位置标识，查看该移动终端对应的命令票信息。系统也可通过移动终端获取所有命令票分布情况。车辆GPS车载终端安装于需要监控管理的企业用车车辆之上车辆分布情况车辆运行线路的实时监控功能，可以上报实时的位置信息，及时获取车辆行驶位置。位置信息包括经度、纬度、速度方向、时间等信息，可同时显示所有企业车辆的位置分布情况。车辆监控在平台软件终端操作界面上选择车辆对车辆进行跟踪操作，跟踪时间可以自定义。跟踪车辆时，可以显示车辆的位置、方向和状态车辆轨迹回放对一辆车在某段时间内的行驶路线可以重现。可以对这段轨迹进行数量统计。也可将这段轨迹保存成地图上的路线。可查询轨迹上每个点当时的状态。车辆信息系统提供车辆信息的维护功能，可对车辆的基本信息、维护信息、保养信息进行管理展示，同时可通过车载GPS获取车辆的速度、总里程等信息在系统上展示。资料库管理实现资料库管理功能，作业指导书导入及其他文件按照局文件、段文件、总公司进行资料库的分类。作业指导书局文件（安监）段文件（业务文件）总公司（技规、行规、安规、280文件、维规）视频集成针对现场（施工地点、重要道口）进行实时的视频监控，指挥中心可以通过系统查看道口情况。能更好的监控工作人员是否在岗、在岗期间是否在正常工作。显示布置视频摄像头的位置，摄像头的分布情况。视频监控数据能通过网络或3G网络传输在线实时的观看视频。视频历史查看，可查看历史某一个时间的视频内容。短消息通过组织机构选择选择用户进行短消息群发。图层管理命令票（A/B/C），车站、桥梁、涵洞、隧道，里程点坐标的信息管理。智能监控（正在研发）XX工务段“现场安全管理系统”智能管理需完善的内容。作业层（施工负责人）：不论命令票的等级管理层（监控干部）：B级及以上命令票干部履责分析干部履责情况分析、对干部日常工作完成情况进行分析、月完成添乘、监控的任务，每月统计前五天系统进行未完成日常工作的干部进行提醒，保证干部的履责情况铁路防护栅栏门（计划）铁路防护栅栏门可以在地里信息系统上直观的显示位置，按照线路里程划分，当应急处置的时候可以快速的定位到附近铁路栅栏门的具体位置。系统运行平台配置方案根据软、硬件发展的趋势以及已有的基础，XX工务段线路安全生产系统所用的计算机将全部采用微机，充分利用已有资源。由于网络设备和计算机硬件的发展速度迅速，价格下降速度快，在添置时应充分考虑软件开发与运行时的需要同时，分步采购实施。这样一方面保证了软件开发和运行的需要，同时提高设备的先进性和设备费用的使用效益。因此在方案中对设备的配备只给出一个大致的需求分析，具体的型号在采购时与项目实施单位进行共同进行研究实施。总体设计原则需遵循以下配置原则:配置原则1、要根据现有需求和长远需求，做好系统短期实现目标和长远规划。在此基础上考虑能确保数据可持续利用，能适应不断变化的业务需要，能适应新的技术发展需要的线路安全生产系统平台。2、应用服务器，包括数据库服务器和GIS服务器的扩展能力和高度可维护性；3、强大的数据库维护端是系统运行的有力保障；4、在完整统一的系统结构基础上，以模块化设计为原则。坚持为不同使用角色的工作人员设计开发专用的功能模块和操作界面。5、空间数据库服务器要考虑多用户并发操作时的稳定性和速度、版本管理能力、对将来GPS的支持能力。软件选型软件选型原则要在众多品牌的应用系统软件产品中为本系统选定合适的数据库和应用支持系统，必须遵循一定的原则