港口工程重大危险源实时监控预警系统研究

洪宁宁，詹水芬，彭士涛，戴明新，李 欣

（交通部天津水运工程科学研究所水路交通环境保护技术实验室，天津300456）

港口工程由一个或多个单项工程组成，单项工程由单位工程组成。单位工程根据建筑物的主要部位划分分部工程，根据主要工序（工种）划分分项工程。所有项目都可以分解为工序的组合。所以分辨出分部、分项工程施工过程中存在的危险源，能够保证整个施工过程中危险源辨识的全面性。因而，以施工的工序作为危险源辨识的基本单元是可行的，辨识出来的危险源也是充分和可信的［1-13］。

1 港口工程重大危险源实时监控预警系统总体构想

系统对港口施工安全风险的管理主要围绕施工重大危险源的防控展开。危险源和危险因素的防控主要通过对各危险因素的巡查、监控等手段实现。其主要构想为：（1）项目施工重大危险源的风险状态不是静止的，而是动态变化的。由重大危险源的危险因素的安全等级综合决定该危险源的安全等级；（2）对于各重大危险源系统建立评价层次结构，给出主要风险因素和具体影响因素，采用数学综合评价法评价危险源的实时风险等级；（3）对不同风险等级的危险源给出相应的预警信息、应急预案和巡查任务；（4）系统对不同的工程管理用户提供不同的入口和权限，实现重大危险源巡查任务的下达和反馈。

系统以数据库平台和Internet技术为基础，以数据列表等直观方式对港口施工重大危险源进行管理，主要实现以下功能：（1）实现工程基础信息的管理查询；（2）监管危险源的施工情况；（3）对重大危险源进行实时监控和预警。根据系统数据和功能的提取和分析，系统可以划分成2个子系统设计模块，即系统管理模块和危险源管理模块。

2 港口工程重大危险源实时监控预警系统总体设计

2.1 系统开发环境

系统开发环境为：（1）操作系统：32位Windows XP或更高版本；（2）Internet软件：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 客户端；（5）Microsoft Visual Studio 2008；（6）Delphi 7.0。

2.2 系统架构

整个系统的构架由数据层、服务端、客户端3个层次组成，采用B/S结构设计。数据层为整个系统提供基础性数据支持服务，综合数据库采用Microsoft SQL Server 2005 Enterprise Edition或更高版本。WWW服务器采用微软Windows 2003 Server+IIS6.0搭建，网页脚本采用ASP.NET，为B/S结构的Web管理平台子系统提供访问接口。客户端根据子系统使用网络浏览器访问WWW服务端。系统架构见图1。

2.3 系统总体设计思路

针对具体港口工程项目进行危险源识别，根据每个危险源的起止工期、相关责任人、提前预警时间、巡查周期、项目负责人特殊要求等生成专职安全生产管理人员的每日巡查任务。相应责任人完成巡查任务后，将各危险因素的巡查结果输入系统，系统根据输入的信息评价出该危险源的当天风险等级。根据风险状况发出相应报警信息，对各危险因素提供防范措施，提供各危险源的应急预案。另外对于可视频监控的危险源提供视频接口，实现危险源的多手段防控。具体系统设计思路见图2。系统提供港口施工重大危险源数据库、项目信息数据库和人员信息数据库等。

（1）港口施工重大危险源数据库：提供各类危险源的主要危险因素、提前预警时间、建议巡查周期等信息。

（2）项目信息数据库：提供施工项目的基本信息，包括项目编号、项目名称、项目起止时间、建设单位、设计单位、监理单位、施工单位及项目简介等。

（3）人员信息数据库：针对不同的终端用户提供不同的入口和使用权限。针对施工单位负责安全生产不同的用户，系统的权限主要划分为3类。第一类：施工单位负责人身份进入系统后，可以浏览项目信息和项目的所有危险源的信息，了解危险源的相关状态，可以下载应急预案的资料，但不具备修改和删除的权限；第二类：项目负责人（或者项目负责人授权的具体系统操作人员）和企业安全生产管理机构的负责人身份进入系统后，除具备第一类人员的权限外，对各危险源具备下达特殊任务和审阅任务完成情况的权限；第三类：施工现场专职安全员身份进入系统后可以浏览项目信息和自己负责的危险源的信息，了解危险源的相关状态，可以下载应急预案的资料，可以查看所负责的危险源的安全生产任务，完成任务后可将结果输入系统以便系统评价危险源的风险状态。对报警的危险源可以查看处于危险状态的危险因素，对现场的检查和防范具有指导意义。

3 系统管理模块设计

系统管理模块主要由5个子功能模块构成，分别是项目信息管理模块、人员信息管理模块、危险源信息管理模块、风险预案管理模块及日志查询模块。系统管理模块主要实现基础信息的维护、查询等功能。

（1）项目信息管理模块。此模块主要是配置项目的编号、名称、起止时间、建设单位、设计单位、监理单位和施工单位等相关信息。

（2）人员信息管理模块。此模块主要是配置软件使用人员的相关信息，包括人员基本信息和操作权限2个部分。

（3）危险源信息管理模块。此模块主要是配置该项目所涉及的危险源、危险因素等信息，包括危险源识别、危险源配置、危险因素配置以及生成巡查任务4个部分。

（4）风险预案管理模块。此模块主要包括风险预案信息管理、关联危险源以及附件上传3部分。

（5）日志查询模块。此模块主要包括危险源日志查询和危险因素日志查询2部分。

4 危险源管理模块设计

危险源管理模块主要由5个子功能模块构成，分别是危险源信息模块、危险源管理主模块、危险源视频模块、危险源评价模块及危险源风险预警模块。

4.1 危险源信息模块

此模块为系统的主页面，主要包括项目信息和危险源信息2部分。

4.2 危险源管理主模块

此模块监控当前危险源对应的危险因素安全状态，主要分为当前危险源信息、任务及任务传达、危险因素信息、日志填报4个部分。

（1）危险源信息：显示当前危险源的编号、名称、类别、施工进度、责任人等信息。

（2）任务及任务传达：提供一个可供项目负责人填写“其他任务或说明”和安全员填写“情况反馈”的平台。

（3）危险因素信息：显示当前危险源下所有危险因素的类别、编号、名称、安全等级、巡查时间、防范措施等信息。危险源的危险因素一般对应于4个级别选项，由填报人员进行填报。

（4）日志填报：安全员可以根据巡查结果提交相应的巡查日志。

4.3 危险源视频模块

该模块提供可视频监控的危险源的视频监控接口功能。

4.4 危险源评价模块

该模块的计算模型是港口工程重大危险源数学综合评价法。应用该方法建立港口工程重大危险源影响因素层次结构，构建指标体系，分析事故发生的概率和后果，综合评价港口工程重大危险源的风险性。通过分析港口工程重大危险源项目风险的特性和工程项目在建设中所面临的主要风险因素及其影响程度，根据评价指标体系的系统性、相关性、实用性等原则，将众多因素按性质分为若干层次。目标层为工程风险综合评价，中间层为主要影响因素，最底层为评价指标因素。各重大危险源的风险综合评价安全指数最终由各评价指标因素的安全评价指数的分值和其在指标体系中所占的权重共同决定。

各重大危险源的评价指标因素的安全评价指数分值可以通过巡查结果的等级选择实现，根据前期研究成果中指标系数参考值表得出各等级相应赋值。而危险因素在指标体系中所占权重则根据前期研究成果中指标体系权重表赋予系统。此模块是后台处理过程，主要由存储过程［dbo］.［Proc_DoPostInspection］实现。模块可根据系统巡查结果的输入，实时或定期评价出各重大危险源的风险等级，并同时更新相应数据库表。

4.5 危险源风险预警模块

根据重大危险源安全指数将重大危险源评价结果分为3个等级：当安全指数大于等于90%，认为该重大危险源的风险小、属于可控范围；当安全指数大于等于80%且小于90%时，认为该重大危险源有风险，应该改进；而当安全指数小于80%时，则认为该重大危险源风险大、属于难控制范围。

在系统实现中，此模块根据危险源评价模块的评价结果，通过不同的危险源安全状态颜色发出相应的预警信息。当重大危险源风险小、可控时，系统以绿色显示该危险源的安全状态；当重大危险源有风险、应当改进时，系统发出黄色预警信息；当重大危险源风险大、难控制时，系统发出红色预警信息。在各种预警状态下，系统还提供相应重大危险源的巡查任务和风险应急预案。

5 结语

港口工程重大危险源实时监控预警系统的研究，为实现科学安全可靠的港口施工安全风险管理创造了条件，该研究在港口施工风险管理信息化方面取得了突破性进展。系统的推广使用将改变传统管理模式下风险判断表面化和反应滞后的状况，加强风险管理的系统性和准确性，提高风险分析的技术含量。

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