港口工程重大危險源實時監控預警系統研究

洪寧寧，詹水芬，彭士濤，戴明新，李 欣

（交通部天津水運工程科學研究所水路交通環境保護技術實驗室，天津300456）

港口工程由一個或多個單項工程組成，單項工程由單位工程組成。單位工程根據建筑物的主要部位劃分分部工程，根據主要工序（工種）劃分分項工程。所有項目都可以分解為工序的組合。所以分辨出分部、分項工程施工過程中存在的危險源，能夠保證整個施工過程中危險源辨識的全面性。因而，以施工的工序作為危險源辨識的基本單元是可行的，辨識出來的危險源也是充分和可信的［1-13］。

1 港口工程重大危險源實時監控預警系統總體構想

系統對港口施工安全風險的管理主要圍繞施工重大危險源的防控展開。危險源和危險因素的防控主要通過對各危險因素的巡查、監控等手段實現。其主要構想為：（1）項目施工重大危險源的風險狀態不是靜止的，而是動態變化的。由重大危險源的危險因素的安全等級綜合決定該危險源的安全等級；（2）對于各重大危險源系統建立評價層次結構，給出主要風險因素和具體影響因素，采用數學綜合評價法評價危險源的實時風險等級；（3）對不同風險等級的危險源給出相應的預警信息、應急預案和巡查任務；（4）系統對不同的工程管理用戶提供不同的入口和權限，實現重大危險源巡查任務的下達和反饋。

系統以數據庫平臺和Internet技術為基礎，以數據列表等直觀方式對港口施工重大危險源進行管理，主要實現以下功能：（1）實現工程基礎信息的管理查詢；（2）監管危險源的施工情況；（3）對重大危險源進行實時監控和預警。根據系統數據和功能的提取和分析，系統可以劃分成2個子系統設計模塊，即系統管理模塊和危險源管理模塊。

2 港口工程重大危險源實時監控預警系統總體設計

2.1 系統開發環境

系統開發環境為：（1）操作系統：32位Windows XP或更高版本；（2）Internet軟件：Microsoft Internet Explorer 6.0 SP1 或更高版本；（3）Framework：Framework 3.5 或更高版本；（4）Microsoft SQL Server 2005 客戶端；（5）Microsoft Visual Studio 2008；（6）Delphi 7.0。

2.2 系統架構

整個系統的構架由數據層、服務端、客戶端3個層次組成，采用B/S結構設計。數據層為整個系統提供基礎性數據支持服務，綜合數據庫采用Microsoft SQL Server 2005 Enterprise Edition或更高版本。WWW服務器采用微軟Windows 2003 Server+IIS6.0搭建，網頁腳本采用ASP.NET，為B/S結構的Web管理平臺子系統提供訪問接口?？蛻舳烁鶕酉到y使用網絡瀏覽器訪問WWW服務端。系統架構見圖1。

2.3 系統總體設計思路

針對具體港口工程項目進行危險源識別，根據每個危險源的起止工期、相關責任人、提前預警時間、巡查周期、項目負責人特殊要求等生成專職安全生產管理人員的每日巡查任務。相應責任人完成巡查任務后，將各危險因素的巡查結果輸入系統，系統根據輸入的信息評價出該危險源的當天風險等級。根據風險狀況發出相應報警信息，對各危險因素提供防范措施，提供各危險源的應急預案。另外對于可視頻監控的危險源提供視頻接口，實現危險源的多手段防控。具體系統設計思路見圖2。系統提供港口施工重大危險源數據庫、項目信息數據庫和人員信息數據庫等。

（1）港口施工重大危險源數據庫：提供各類危險源的主要危險因素、提前預警時間、建議巡查周期等信息。

（2）項目信息數據庫：提供施工項目的基本信息，包括項目編號、項目名稱、項目起止時間、建設單位、設計單位、監理單位、施工單位及項目簡介等。

（3）人員信息數據庫：針對不同的終端用戶提供不同的入口和使用權限。針對施工單位負責安全生產不同的用戶，系統的權限主要劃分為3類。第一類：施工單位負責人身份進入系統后，可以瀏覽項目信息和項目的所有危險源的信息，了解危險源的相關狀態，可以下載應急預案的資料，但不具備修改和刪除的權限；第二類：項目負責人（或者項目負責人授權的具體系統操作人員）和企業安全生產管理機構的負責人身份進入系統后，除具備第一類人員的權限外，對各危險源具備下達特殊任務和審閱任務完成情況的權限；第三類：施工現場專職安全員身份進入系統后可以瀏覽項目信息和自己負責的危險源的信息，了解危險源的相關狀態，可以下載應急預案的資料，可以查看所負責的危險源的安全生產任務，完成任務后可將結果輸入系統以便系統評價危險源的風險狀態。對報警的危險源可以查看處于危險狀態的危險因素，對現場的檢查和防范具有指導意義。

3 系統管理模塊設計

系統管理模塊主要由5個子功能模塊構成，分別是項目信息管理模塊、人員信息管理模塊、危險源信息管理模塊、風險預案管理模塊及日志查詢模塊。系統管理模塊主要實現基礎信息的維護、查詢等功能。

（1）項目信息管理模塊。此模塊主要是配置項目的編號、名稱、起止時間、建設單位、設計單位、監理單位和施工單位等相關信息。

（2）人員信息管理模塊。此模塊主要是配置軟件使用人員的相關信息，包括人員基本信息和操作權限2個部分。

（3）危險源信息管理模塊。此模塊主要是配置該項目所涉及的危險源、危險因素等信息，包括危險源識別、危險源配置、危險因素配置以及生成巡查任務4個部分。

（4）風險預案管理模塊。此模塊主要包括風險預案信息管理、關聯危險源以及附件上傳3部分。

（5）日志查詢模塊。此模塊主要包括危險源日志查詢和危險因素日志查詢2部分。

4 危險源管理模塊設計

危險源管理模塊主要由5個子功能模塊構成，分別是危險源信息模塊、危險源管理主模塊、危險源視頻模塊、危險源評價模塊及危險源風險預警模塊。

4.1 危險源信息模塊

此模塊為系統的主頁面，主要包括項目信息和危險源信息2部分。

4.2 危險源管理主模塊

此模塊監控當前危險源對應的危險因素安全狀態，主要分為當前危險源信息、任務及任務傳達、危險因素信息、日志填報4個部分。

（1）危險源信息：顯示當前危險源的編號、名稱、類別、施工進度、責任人等信息。

（2）任務及任務傳達：提供一個可供項目負責人填寫“其他任務或說明”和安全員填寫“情況反饋”的平臺。

（3）危險因素信息：顯示當前危險源下所有危險因素的類別、編號、名稱、安全等級、巡查時間、防范措施等信息。危險源的危險因素一般對應于4個級別選項，由填報人員進行填報。

（4）日志填報：安全員可以根據巡查結果提交相應的巡查日志。

4.3 危險源視頻模塊

該模塊提供可視頻監控的危險源的視頻監控接口功能。

4.4 危險源評價模塊

該模塊的計算模型是港口工程重大危險源數學綜合評價法。應用該方法建立港口工程重大危險源影響因素層次結構，構建指標體系，分析事故發生的概率和后果，綜合評價港口工程重大危險源的風險性。通過分析港口工程重大危險源項目風險的特性和工程項目在建設中所面臨的主要風險因素及其影響程度，根據評價指標體系的系統性、相關性、實用性等原則，將眾多因素按性質分為若干層次。目標層為工程風險綜合評價，中間層為主要影響因素，最底層為評價指標因素。各重大危險源的風險綜合評價安全指數最終由各評價指標因素的安全評價指數的分值和其在指標體系中所占的權重共同決定。

各重大危險源的評價指標因素的安全評價指數分值可以通過巡查結果的等級選擇實現，根據前期研究成果中指標系數參考值表得出各等級相應賦值。而危險因素在指標體系中所占權重則根據前期研究成果中指標體系權重表賦予系統。此模塊是后臺處理過程，主要由存儲過程［dbo］.［Proc_DoPostInspection］實現。模塊可根據系統巡查結果的輸入，實時或定期評價出各重大危險源的風險等級，并同時更新相應數據庫表。

4.5 危險源風險預警模塊

根據重大危險源安全指數將重大危險源評價結果分為3個等級：當安全指數大于等于90%，認為該重大危險源的風險小、屬于可控范圍；當安全指數大于等于80%且小于90%時，認為該重大危險源有風險，應該改進；而當安全指數小于80%時，則認為該重大危險源風險大、屬于難控制范圍。

在系統實現中，此模塊根據危險源評價模塊的評價結果，通過不同的危險源安全狀態顏色發出相應的預警信息。當重大危險源風險小、可控時，系統以綠色顯示該危險源的安全狀態；當重大危險源有風險、應當改進時，系統發出黃色預警信息；當重大危險源風險大、難控制時，系統發出紅色預警信息。在各種預警狀態下，系統還提供相應重大危險源的巡查任務和風險應急預案。

5 結語

港口工程重大危險源實時監控預警系統的研究，為實現科學安全可靠的港口施工安全風險管理創造了條件，該研究在港口施工風險管理信息化方面取得了突破性進展。系統的推廣使用將改變傳統管理模式下風險判斷表面化和反應滯后的狀況，加強風險管理的系統性和準確性，提高風險分析的技術含量。

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