铁路环水保工程管理系统在京雄城际铁路的应用

杨 斌，李志源

（1.中国国家铁路集团有限公司 工程管理中心，北京100844；2.中国铁道科学研究院集团有限公司 节能环保劳卫研究所，北京100081）

加强铁路建设项目生态环境保护是新时期铁路行业践行生态文明建设的重要途径[1-2]。京雄城际铁路秉持“生态优先、绿色发展”的理念,在国内铁路行业首次采用铁路环水保工程管理系统作为推进“绿色京雄”建设的重要管理手段,该系统以铁路工程管理平台(REMPLAT)为基础,实现了环境保护和水土保持(以下简称“环水保”)工作内容的数字化、管理流程的标准化和数据采集的自动化[3],并对关键环境问题实现扁平化管理,填补了铁路工程管理平台环水保专业领域的空白[4-6]。在此,基于铁路环水保工程管理系统设计架构和实现功能的阐述,分析系统在京雄城际铁路的应用情况和实际效果,为系统全面推广提供参考。

1 铁路环水保工程管理系统概述

1.1 目的意义

建立铁路环水保工程管理系统的目的和意义在于通过系统展示与填报引导,提高铁路项目参建人员的环水保管理水平；通过业务功能设计,规范管理流程,促进“标准化”管理的进一步完善；通过数据在线传递与共享,提高信息流通效率；通过数据汇总统计,实现验收资料自动化和线上移交,减少验收工作收集整理工作量；通过数据分析和展示,解决环水保重点问题,实现问题精准管理；通过标准化数据接口,促进在线监测等新技术应用。

1.2 系统架构

系统共设置7个功能模块。其中,基础管理类模块2个,即基础信息、综合管理；过程管理类4个,即主体工程、临时工程、取弃土场、环保工程,下设的环境监测部分通过标准数据接口,实现环境在线监测系统的接入；验收管理类模块1个,即竣工验收。根据铁路环水保管理内容,各功能模块下设子模块菜单,共计43项,其中主体工程、临时工程、取弃土场子模块菜单设置相同。各功能模块、子模块如图1所示。

图1 系统架构

1.3 实现功能

铁路项目环水保全过程管理分为项目前期、建设阶段、验收阶段3个阶段,环水保工程管理系统根据全过程管理工作的内容、要求、技术标准进行设计。各阶段功能设计和实现意义如表1所示。

表1 铁路建设项目全过程环水保业务流程及功能

2 系统在京雄城际铁路的应用

京雄城际铁路在建设初期即应用了铁路环水保工程管理系统,同时在铁路行业首次使用了环境污染在线监测技术,至项目竣工验收阶段系统应用情况如下。

2.1 管理系统

2.1.1 基础信息

系统共填报基础数据756项。其中,项目环水保基本信息47项,涵盖环境敏感目标、环评及水保要点、批复意见等内容；主体工程构筑物及环水保设施信息102项；临时工程工点及环水保措施信息228项；取弃土场工点及环水保措施信息197项；环保工程基本信息182项。基础数据设置基本全覆盖环水保各项工作,为管理工作提供了信息基础。

2.1.2 过程管理

（1）台账管理。施工过程环水保台账是重要的成果凭证和基础数据。系统填报月度数据24期,共1 408项；月度数据总填报率为94.9%(填报率为每月填报有效数据的工点占总工点的比率),其中主体工程平均月填报率96.8%、临时工程平均月填报率93.2%、取弃土场平均月填报率94.1%、环保工程平均月填报率95.8%。系统月度数据总体填报率较高,台账记录能够及时、真实反映各项工程进展情况。系统收集影像资料1 610份,其中主体工程570份,平均每个工点约20份；临时工程328份,平均每个工点约6份；取弃土场171份,平均每个取弃土场43份；环保工程541份,平均每项工程4份。影像资料全面及时,基本能够反映、记录各阶段施工现场实际情况。

（2）方案审查。系统上报方案33份,均及时完成线上审核。其中,取弃土场4处,一场一图率100%；专项方案23份；监理监测方案6份。项目沿线分布有4处县、乡(镇)级集中式水源地,环评批复要求“禁止在饮用水源保护区范围内设置取弃土(渣)场、施工营地等临时工程”,在信息化管理模式下,要求第一时间将所有弃渣场位置、方案信息填报反馈,由建设和环境咨询单位共同审批,方案未经批准的弃渣场一律不得开工实施,并在平台端提示。该项目环境监理及建设单位通过系统逐一核实弃土场位置,对比饮用水源保护区范围,确保无一处位于水源保护区内后,方按流程批准弃土场施工方案,确保坚决落实环评及批复要求。

（3）监督检查。系统共下发监理通知36份,其中建设单位下发15份、监理单位下发21份,全部完成线上闭环。系统记录现场检查81次,其中建设单位检查25次、监理单位检查36次,施工单位自查20次。例如,环境监理单位在某工点检查中发现临时堆土未100%苫盖,通过系统下发整改通知单,并明确提出整改措施和期限要求；施工单位现场整改完毕后,在问题管理模块上传整改照片进行问题回复；经过分部自查和标段复查后,提交环境监理审查,确认满足整改要求后,完成问题闭环。通过严格的现场检查、下发通知、整改落实、复查审查的问题管理流程,严格落实了各项环水保措施,最大限度避免了建设期环境污染和生态影响。

2.1.3 竣工验收

系统通过汇总整理基础信息和过程数据,实现环保自主验收5类共24项验收资料、水保自主验收5类共13项验收资料的自动生成,可直接下载使用,数据形式和质量满足竣工验收要求。

2.2 在线监测

作为环水保工程管理系统的一个重要子系统,环境在线监测系统分为硬件和软件2个部分,硬件部分利用物联网技术,对施工现场的扬尘、噪声、污废水进行24 h的实时监测；软件部分利用信息化技术,实现环境监测的数据展示、统计分析、超标告警和报告生成功能,系统界面如图2所示。

图2 环境在线监测功能界面

在京雄城际铁路安装环境污染在线监测设备7套,终端传感器63个(包括温度、湿度、气压、风速、风向、噪声、TSP(扬尘)、PM10、PM2.5共9类传感器),日均采集标准数据393条。根据在线监测结果分析,总体达标率为90.90%,其中TSP达标率98.35%、PM10达标率86.57%、PM2.5达标率84.10%,噪声(昼间)达标率95.20%、噪声(夜间)达标率90.03%。大气污染方面,部分超标数据经现场核实为现场风力较大或环境背景值已超标或社会车辆行驶等其他因素造成。噪声污染方面,夜间超标率较昼间有所增加,经现场核实夜间车辆行驶、混凝土拌和等易造成噪声超标。大气和噪声污染超标数据经现场核查后确因施工造成的,由监理单位下发通知单,实现了现场精准管理。

3 应用效果分析

该系统在京雄城际铁路的实际应用表明,通过信息化技术应用与功能设计,实现了数据采集、统计分析、管理流程的数字化,解决了现有环水保管理中在及时性、规范性、系统性等方面存在的不足。与传统的以人工管理为主的管理模式相比,铁路环水保工程管理系统的优势主要体现在以下方面。

3.1 数据采集连续快捷

通过环境在线监测功能,以物联网技术的应用实现了全过程、全时段的不间断监测,监测数据丰富详实,解决了传统人工监测频次不足、数据代表性不强等问题；以信息化技术的应用实现了数据实时远程传输、自动分析处理,解决了传统人工监测时效性差、反馈滞后的问题。

3.2 监督检查系统规范

通过“主体工程”“临时工程”“取弃土场”模块下的现场检查、问题管理等功能,实现了方案审核、日常检查和问题库管理的线上办公。传统管理方式地点、频次随机性高,问题下发、回复存在随意性,流程规范化、效率化程度较低。信息化管理系统通过任务派发、下发通知和整改回复流程设计,强化了管理规范性；通过全环节线上办公,提高了管理效率,使管理流程系统规范。

通过“综合管理”模块下的方案管理功能实现了环水保方案的线上提报、审查和批准。传统管理方式中环水保方案管理难以全面落实到位,信息化管理系统通过流程设计明确完善了审查流程,使各单位积极落实环水保各项手续和方案。

3.3 过程记录标准全面

“主体工程”“临时工程”“取弃土场”“环保工程”4个主要过程管理模块,涵盖了环水保工作的各类对象及内容,全面系统实现了包括施工台账记录,生态防护及恢复工程,用地审批、移交手续等资料的采集和统一管理。

相较于传统管理方式下的环水保部分点位和时段缺失、记录格式不统一等,信息化管理系统通过连接工程管理平台的工程实体分解(EBS),实现相关环水保点位的全面覆盖；通过统一台账填报格式和内容,实现台账记录标准化、规范化。例如,影像资料是环水保竣工验收的重要凭证,在传统管理方式下,由于参建单位多、建设周期长,导致建设过程现场人员可能多次更替,影像资料分散于不同部门、人员处,竣工验收阶段易发生重要工程、关键环节影像资料缺失的问题。信息化管理系统应用后,实现了影像资料的定期填报、统一存档,保证了重要工程全过程影像的完整性,为顺利开展工程移交和竣工验收工作提供了重要保障。系统应用前后管理效果指标比较如表2所示。

表2 系统应用前后管理效果指标比较

3.4 信息整合快捷易览

通过“基础信息”模块整合了环评报告、水保方案等基础文件,汇总了法律法规、标准规范等辅助文件。通过“综合管理”模块下的工作简报、任务清单等功能,整合了项目总体情况和各环节进度。通过“竣工验收”模块,汇总整合基础数据与过程记录,实现了验收资料自动生成与集中打包下载。系统整体通过各类管理信息的汇总整合与集中展示,可以使管理者高效查阅、实时监控,并提供了统一、规范的环水保综合管理依托,为验收管理提供便利。

4 结束语

铁路环水保工程管理系统实现了数据采集、统计分析、管理流程的自动化和信息化,在强化管理能力、提高管理效率方面比传统的管理方式具有明显优势。京雄城际铁路通过铁路环水保工程管理系统的应用,建立了信息化配套管理体系,大幅提高了环水保工作效率,环水保管理工作取得明显成效,有力推进了“绿色京雄”建设。环水保工程管理系统目前为1.0初代,下一步将开展更新升级工作。系统升级时可加入智能分析功能,通过影像识别与大数据分析,自动识别潜在重要问题；推进GIS平台应用,直观展示环境保护目标、污染源监控等重要信息,进一步提高系统直观性和管理便利性。