建筑施工现场安全管理信息系统的设计与实现蒋海波.docx
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建筑施工现场安全管理信息系统的设计与实现蒋海波
学校代号10532学号G130660066
分类号密级公开
工程硕士学位论文
建筑施工现场安全管理信息系统
的设计与实现
学位申请人姓名蒋海波
培养单位软件学院
导师姓名及职称邓远北教授何万平高级工程师
学科专业软件工程
研究方向信息系统与决策
论文提交日期2016年12月
学校代号：
10532
学号：
G1*******6
密级：
公开
湖南大学工程硕士学位论文
建筑施工现场安全管理信息系统
的设计与实现
学位申请人姓名：
蒋海波
导师姓名及职称：
邓远北教授何万平高级工程师
培养单位：
软件学院
专业名称：
软件工程
论文提交日期：
2016年12月
论文答辩日期：
2016年12月3日
答辩委员会主席：
郭上江教授
DesignandImplementationofSafetyManagementInformationSystemforConstructionSit
by
JIANGHaibo
Athesissubmittedinpartialsatisfactionofthe
Requirementsforthedegreeof
MasterofEngineering
In
SoftwareEngineering
inthe
GraduateSchool
of
HunanUniversity
Supervisor
ProfessorDENGYuanBei
SeniorEngineerHEWanPing
December,2016
湖南大学
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于
1、保密□，在______年解密后适用本授权书。
2、不保密□。
（请在以上相应方框内打“√”）
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
摘要
随着我国经济的快速发展，建筑行业也进入了高速发展的快车道。
不过，由于建筑行业属于高危行业，建筑施工现场事故发生率较高，安全事故的发生常常为建筑企业带来了巨大的经济和利益损失，严重阻碍了建筑行业的发展。
为了提高建筑行业的安全管理水平，降低施工过程中的事故发生率，我国已经建立起来比较完善的行业安全管理规范体系，并取得了一定的成绩。
但由于建筑行业从业人员的素质相对较低，项目管理者的管理水平参差不齐，部分建筑工人的安全意识不强，管理方法和手段都比较落后，使得建筑施工过程中的安全事故仍然时有发生，这也成了全社会关注的问题之一。
因此，如何尽可能的减少建筑施工现场安全事故的发生，降低建筑企业的施工风险，提高建筑施工安全管理质量成为了当前建筑行业安全管理的重要研究课题。
本文针对当前建筑施工现场安全管理过程中所存在的安全管理不规范、安全监督评价不成熟及问题信息反馈不及时等问题，利用计算机互联网技术，并结合先进的安全管理理论和安全评价方法，设计和开发了施工现场安全管理信息系统。
在对系统进行设计实现的过程中，首先对系统进行了详细的需求分析，然后对系统主要功能模块现场安全检查管理、现场隐患管理、施工风险管理、应急预案管理、施工事故管理和安全监督审核进行详细的设计开发。
系统主要采用SSH集成框架进行开发，并利用MVC的模块化开发思想对系统进行设计，降低了系统各模块之间的耦合性，提高系统的可扩展性和稳定性，系统后台数据库使用Oracle进行数据库管理。
最后对该系统进行了实现与测试，测试结果表明该系统能够较好的满足建筑企业对建筑施工现场安全的管理需求，达到了系统设计的目标。
本文创造性的成果在于利用计算机互联网技术解决了建筑施工现场安全管理过程中所存在的问题。
将建筑企业的施工安全管理与计算机相结合，提高了建筑施工现场安全管理的信息化建设水平，系统的主要功能是对建设施工现场的事故安全进行预防、风险控制、事故处理及应急预案等安全管理操作。
建筑项目管理人员通过该系统的使用和部署，可以大大提高建筑项目的安全管理效率，降低建筑项目的事故发生率，缩短项目周期，节约建筑施工项目安全维护成本。
关键词：
SSH；安全管理；建筑施工；Oracle
Abstract
WiththerapiddevelopmentofChina'seconomy,theconstructionindustryhasenteredarapiddevelopmentofthefastlane.However,duetotheconstructionindustryisahigh-riskindustry,constructionsiteaccidentrateishigh,theoccurrenceofaccidentsoftenbringhugeeconomiclossesandinterestsoftheconstructionindustry,seriouslyhamperingtheconstructionindustry.Inordertoimprovethesafetymanagementleveloftheconstructionindustryandreducetheaccidentrateintheconstructionprocess,Chinahasestablishedarelativelycompleteindustrysafetymanagementsystem,andachievedcertainresults.However,duetotherelativelylowqualityofemployeesintheconstructionindustry,themanagementlevelofprojectmanagersisuneven,thesafetyawarenessofsomeconstructionworkersisnotstrong,managementmethodsandmeansarerelativelybackward,makingtheconstructionprocesssafetyaccidentsarestillOccurred,ithasbecomeoneoftheissuesofconcerntosocietyasawhole.Therefore,howtoreducethesafetyaccidentsonconstructionsiteasmuchaspossible,reducetheconstructionriskofconstructionenterprisesandimprovethequalityofconstructionsafetymanagementhasbecomeanimportantresearchtopicintheconstructionindustrysafetymanagement.
Inthispaper,accordingtotheproblemsofsafetymanagementirregularity,unsatisfiedsafetysupervisionandevaluation,andlackoftimelyinformationfeedbackintheprocessofsafetymanagementofconstructionsite,thispaperusescomputerinternettechnologyandadvancedsafetymanagementtheoryandsafetyevaluationmethod.Andthedevelopmentoftheconstructionsitesafetymanagementinformationsystem.Intheprocessofdesignandimplementationofthesystem,thedetailedrequirementsanalysisofthesystemiscarriedout,andthenthesystemsafetycheckandmanagement,siteriskmanagement,constructionriskmanagement,contingencyplanmanagement,constructionaccidentmanagementandsafetysupervisionauditTocarryoutdetaileddesignanddevelopment.ThesystemismainlydevelopedbyusingSSHintegrationframework,andthesystemisdesignedbyusingMVCmodulardevelopmentidea,whichreducesthecouplingbetweenmodulesandimprovesthescalabilityandstabilityofthesystem.ThesystembackenddatabaseusesOracletocarryonthedatabasemanagement.Finally,thesystemisimplementedandtested.Thetestresultsshowthatthesystemcanmeetthemanagementrequirementsofbuildingconstructionsitesafety,andachievethegoalofsystemdesign.
Thecreativeachievementofthispaperistosolvetheproblemsinthesafetymanagementofconstructionsitebycomputerinternettechnology.Theconstructionsafetymanagementofconstructionenterprisesiscombinedwithcomputertoimprovetheinformationconstructionlevelofconstructionsitesafetymanagement.Themainfunctionofthesystemistopreventaccidents,riskcontrol,accidenttreatmentandemergencyplanofconstructionsitesafetymanagementoperations.Throughtheuseanddeploymentofthesystem,constructionprojectmanagementpersonnelcangreatlyimprovethesafetymanagementefficiencyofconstructionprojects,reducetheaccidentrateofconstructionprojects,shortentheprojectcycleandsavethecostofsafetymaintenanceofconstructionprojects.
Keywords:
SSH;SecurityManagement;Construction;
插图索引
附表索引
第1章绪论
1.1课题研究背景及意义
当前，我国经济社会发展的主流是区域经济的合作和交流，特别是在建筑行业，由于大部分建筑企业的项目都遍布在全国各地，每个地方的政策和施工环境都不相同，这使得区域合作和建筑安全管理变得尤为重要。
建筑行业本身属于高危行业，由于其建筑施工过程的复杂性和管理规范问题，人员流动和设备流动所带来的安全问题及行业较低的安全管理水平和施工人员素质都大大的阻碍了我国建筑行业的快速发展[1-3]。
随着我国经济社会的快速发展，我国建筑行业迎来的井喷式的发展机遇，在建筑施工安全方面，我国建筑企业已经取得了一定的成绩，特别是在施工人员操作规范、施工技术标准和法律法规等方面都得到的较大的提高。
但是，国内的建筑施工安全问题依然严峻，并没有得到根本的解决，重大施工安全事故时有发生，给人民和企业带来了巨大的财产和精神损失。
经调查发现，大量的建筑施工事故都是来源于施工现场安全管理的疏忽和失误，违规违章的操作成为了最严重的施工现场安全问题。
如何在当前情况下，利用科学的管理理念和先进的技术手段来进一步提高建筑施工现场安全管理的水平，是我国建筑行业发展所面临的共同问题。
建筑施工现场安全的信息化管理系统成为了降低施工事故发生率和提高施工安全操作水平的有效手段之一[4-8]。
建筑施工现场安全管理的信息化主要体现在如下几方面：
（1）提供了准确的建筑施工现场信息
在建筑行业的建筑施工现场安全管理过程中，建筑施工现场信息获得的准确性直接影响到建筑安全管理的策略制定和措施制定的是否正确。
因此，利用建筑施工现场安全管理信息系统对建筑施工现场信息进行及时的获取和存储，保存为相应的安全管理文档信息，为建筑施工管理人员提供快速的数据查询处理，满足用户各种施工现场数据信息的需求[9]。
（2）对施工现场安全情况进行安全评估
建筑施工现场的安全问题是建筑安全管理的重点问题，也是事故发生的地点，因此对施工现场的安全评估就显得尤为重要。
施工现场的安全评估结合了施工现场环境、人员、规范等各方面的安全因素，利用科学的评估方法对现场施工安全情况进行定量和定性的分析计算，为施工现场安全管理提供了可靠的数据依据[10]。
（3）提供合理的信息资源共享方案
在建筑施工现场信息化管理的过程中，需要对现场安全数据信息进行共享操作，以实现项目的综合管理。
通过计算机网络传输，使建筑企业各部门都能够对建筑现场情况进行了解，促进各部门的交流合作，实现资源的有效利用和一致性，最重要的是降低了企业内部数据信息之间的阻隔和孤独问题[12-14]。
1.2国内外发展现状及动态
1.2.1国外发展
随着计算机技术的快速发展，在具体的软件开发过程中，越来越多的程序员开始采用基于J2EE平台进行互联网web应用程序的开发。
在软件设计实现过程中，为了尽可能的将系统数据与表示进行分离，提高系统的可扩展性和稳定性，降低系统功能模块之间耦合度，软件的开发过程引入了MVC的设计模式，由此，MVC模式在web应用开发中占据了重要的地位，成为了最广泛最重要的技术手段。
MVC将传统的系统处理的各个流程进行合理的划分，很好的解决了系统功能模块之间既独立又关联的特性。
J2EE发展到现在，对其进行轻量化改造成为了当前的发展主流，而SSH（Spring+Struts+Hibernate）的出现，很好的继承了J2EE的开发平台优点，又简化了程序开发的流程，降低了应用程序部署的成本。
同时，SSH框架还能够很好的体现MVC的设计思想[15-16]。
在国外，特别是西方发达国家，由于其信息技术和建筑行业很早就已经发展起来了，到了现在已经处于世界领先地位。
无论是技术上还是管理理念方面，都发展的相当成熟。
目前，这些主要的西方发达国家已经普遍采用SSH技术框架设计和开发针对建筑施工现场安全管理的软件系统，利用该系统对建筑施工事故进行统计分析，对事故过程进行模拟，并监控施工现场危险因素，同时在事故工伤保险和安全评估方面都达到了信息化的水平[17-18]。
当前，建筑安全管理信息化发展的趋势主要体现在如下几方面：
（1）机器人技术，随着计算机技术和人工智能的快速发展，利用机器人对建筑施工现场比较危险的施工作业进行操作成为了当前建筑行业的发展趋势。
如桥梁机器人喷漆系统，通过该系统能够避免潜在的施工现场安全，合理高效的改善建筑施工人员的工作内容，在危险的环境下降低建筑施工事故的发生率。
（2）信息系统和网络技术，先进的计算机技术和互联网处理能力，不断的与建筑行业相结合，通过这些技术能够高效的处理项目技术和成本核算等业务处理效率，避免人工操作的失误所带来的损失，同时对项目过程安全信息进行严格准确的计算，可以提高项目安全管理的水平。
（3）数据挖掘和专家系统，通过对大量建筑施工现场数据的挖掘，利用专家系统对建筑施工现场安全进行评估，合理高效的制定施工方案，可以极大的规避现场施工安全遗漏问题，能够广泛的应用在施工现场管理的各个环节。
1.2.2国内发展
目前，在我国安全管理信息系统的应用也在不断发展，但大部分的安全管理还是依赖于纸制文件，这样过于依赖实物和地点的安全管理谈不上最大限度的安全和管理，而一部分的电子化安全管理，只是单一地将纸制文件做了数字化，并没有做到真正地人机交互和实情模拟[19]。
当前，国内针对建筑施工安全管理方面的软件系统的开发和使用主要存在以下几方面的问题：
（1）大部分的建筑施工安全管理信息系统的开发技术都处在比较初级的阶段，安全管理过程的数据不能共享、系统功能模块重复设计、系统之间的数据交互不充分。
而且普遍采用比较基础的J2EE开发平台对系统进行开发设计，并没有利用最先进的SSH轻量化的开发架构对系统进行低耦合高内聚的业务功能模块设计，使得现有的系统在后期维护和功能扩展方面存在很多先天不足，提高了系统维护成本[20]。
（2）安全信息较为缺乏，缺少必要的安全信息决策支撑，在这个方面，主要表现为，能够反映出事故或险情状况等安全信息较少，因此，当出现问题时，在需要做出重要安全决策的情况时，缺乏必要的客观依据。
（3）未能充分利用安全信息资源，根据实际情况看，发生安全事故后，关于安全事故的原始资料由相关工作人员记录后未能对其他人员进行共享，造成大量的事故资料不能够得到有效利用，并且目前工作人员对于安全事故的信息采集、以及对事故信息记录、筛选等处理方式及方法相对比较落后，在安全事故信息采集、筛选分类、归档保存等工作的处理时间周期均较长，甚至数据不是很准确，造成事故信息缺乏可比性和准确性[21]。
（4）较为落后的安全信息管理体系，安全风险防范管理计划、安全应急预案、事故控制、事故隐患管理、事故检测和鉴定、安全与事故检查及安全评估等各种安全管理事务处理，都需要对相关的安全事故记录信息进行检索，由于目前安全信息管理体系的落后，造成对事故信息进行检索及查询也是比较费时费力的，管理效果也不是很好[22]。
1.3课题主要来源及研究内容
本课题对安全管理信息系统的关键技术、系统模块化设计、关键组件的开发进行深入研究，开发出了低成本，满足实际需要的安全管理信息系统。
系统设计主要功能模块包括现场安全检查管理、现场隐患管理、施工风险管理、应急预案管理、施工事故管理及安全监督审核管理等六个主要的功能管理模块及其子模块。
课题具体的研究内容包括如下几点：
（1）对当前建筑施工现场安全管理系统的相关实现技术和研究现状进行分析，利用本人所在的建筑施工单位安全管理的具体安全管理业务需求和所存在的安全管理问题，确定该系统的功能模块需求，提出一种适合当前建筑施工安全管理需求和技术条件的解决方案；
（2）对系统进行总体方案进行设计，根据需求分析对各个功能模块进行信息设计开发，采用SSH集成开发框架对系统进行架构设计，使用模块化设计思想对系统各功能模块进行设计，解决个模块之间的耦合性，提高系统的可扩展性和稳定性；
（3）根据前期的系统功能模块设计分析，对系统后台数据库进行设计，明确各个数据表之间的实体关系模型；
（4）在系统设计实现的基础之上，对系统各功能模块进行自动化测试，测试系统的功能操作是否满足系统需求分析时的要求。
通过系统测试，对系统各功能模块进行重新认识，找出系统漏洞，对系统进行调试，从而提高系统的可靠性。
1.4论文组织结构
第1章绪论主要介绍了该建筑施工现场安全管理系统的研究背景及意义、较系统地分析了国内外发展现状及动态，并对本文主要研究内容进行了分析说明。
第2章系统相关技术主要介绍本系统设计实现过程中所用到的相关技术知识。
主要包括了统一建模语言UML、SSH集成开发技术及Oracle数据库等与该系统开发相关的软件开发技术。
第3章系统需求分析首先对建筑施工现场安全管理系统的需求分析进行了简要的概述，并对系统的用户权限角色和系统主要功能模块进行需求分析，通过用例图及用例描述的方式对系统功能进行分析，最后对系统的可行性及性能需求进行了分析。
第4章系统详细设计在系统需求分析的基础之上，对该系统的物理架构、逻辑架构及系统功能模块进行详细的设计，在设计过程中主要用到了功能模块的流程图和类图进行设计说明，同时对系统的后台数据库进行逻辑结构和实体关系模型设计。
第5章系统的实现与测试通过对系统的功能运行，截取相关功能模块的图片来展示系统部分功能实现效果图，同时给出了部分功能的部分源代码。
最后对系统的功能进行测试。
测试结果显示该系统满足了系统开发时的要求。
第6章总结主要是对该系统的设计和实现进行总结，包括系统的不足之处及待改进的地方。
第2章系统相关技术
2.1统一建模语言UML
UML全称UnifiedModelingLanguage，即统一建模语言。
面向对象技术的具体抽象数据结构实现就是通过UML来进行建模设计实现的。
UML是一种可视化的建模语言，它主要通过面向对象的设计思想，将文档的描述、编写用可视化的图形来进行实现。
让开发者对程序设计有一个直观、清晰的设计思路[23]。
在UML设计语言中，能够提供多种类型的图形来对软件功能模块或者接口进行设计。
下面对介绍几种常用的建模语言图形。
（1）用例图：
UML中的用例图是最常用的面向对象程序设计描述图，其作用是对一个软件功能模块中的用户或者核心功能模块及其子模块及扩展模块进行图形化的描述。
在对其进行描述的过程中，将用例图中
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