分析地鐵隧道工程施工信息化管理與應用
地鐵施工安全監控是保證施工安全和工程質量的重要措施,目前監測數據的處理、分析及傳遞方式已無法滿足地鐵施工安全管理的需要。地鐵施工安全管理的信息化管理平臺管理是新形勢下的趨勢。
【摘要】針對地鐵施工監測數據的文件管理模式已滿足不了大量監測數據快速分析和長期安全保存的要求，提出了建立地鐵隧道的安全監測信息系統，并對系統功能結構、系統數據庫設計、系統開發環境等方面進行了闡述，以保證地鐵隧道工程的安全施工。
【關鍵詞】地鐵工程;信息管理;系統開發
地鐵大多位于人口稠密的城區，通常周圍有重要的建筑物和地下管網，地鐵隧道施工有可能使其產生位移、沉降和變形，以致遭受破壞，造成嚴重的工程事故[1-2]。如2003年3月27日，上海明珠線二期工地圍墻內發生塌陷事故。圍墻內出現一個南北走向的長溝，溝東面有2個-3個籃球場面積大小、南北走向的塌陷地，塌陷最深的地方約有2m-3m。2004年3月17日，廣州地鐵三號線的建設工地發生塌方事故[3-4]。通過施工現場監測數據的分析，可以及時掌握支護結構變位和周圍環境條件的變化，反饋信息以指導施工。因此，現場監測數據的及時分析和保存在地鐵施工過程中具有特別重要的作用。然而，地鐵隧道工程施工安全監測數據紛繁復雜，如何有效地管理、運用好這些監測信息，并反饋地鐵隧道的安全狀況一直是地鐵隧道工程安全管理和評價關注的熱點和難點理由。文中提出的建立地鐵隧道安全監測信息系統，是面向地鐵公司開發的一套地鐵隧道實時監測信息系統。系統的功能是：實時搜集各個分散的變形監測點的數據，建立以實時監測數據為核心的網絡化分布數據庫，通過數據傳輸線路傳送到服務器，按照相應的數學模型，數據分析服務器隨時分析各類變形數據，通過網絡實時向各方發布分析結果，為地鐵隧道工程施工和地鐵運營提供精確、迅捷的決策依據。系統是基于計算機網絡信息技術的，用于隨時處理地鐵施工過程中各種地上地下建筑物的變形監測數據和信息反饋的網絡地理信息系統。
一、地鐵隧道安全監測信息系統功能結構分析
1、地鐵隧道實時監測數據導入系統
本子系統實現監測數據和相關工程布置圖的收集和審核，系統基于C/S架構，主要實現以下功能。(1)項目設計：本子系統不是簡單的針對某個具體項目，而是一個通用的系統平臺，可以進行項目編輯、工點編輯、測點編輯，同時具有項目管理功能。(2)數據格式轉換：監測數據結合IFC工業基礎的標準進行設計，系統中的數據格式是標準統一的，而各個廠家的監測儀器數據格式和各個監測單位的報表格式是不一致的。所以，為了統一管理相關數據，系統必須能夠把一種數據的不同格式轉化為標準的系統數據格式。(3)監測數據錄入：監測數據由各個工點的資料員錄入，分手動錄入和自動成批導入，然后上傳到項目部匯總。(4)監測數據審核：項目部設專人對各個工點的監測數據進行審核，剔除由于人為理由和儀器異常產生的不正常數據。數據審核合格后，上傳到數據服務器，由數據服務器綜合分析處理，向各方發布。(5)地質數據錄入：由各勘察單位按照統一的數據格式錄入，然后上傳至數據服務器，供相關各方分析時參考。(6)測繪數據錄入：由各測繪單位按照統一的數據格式錄入，然后上傳至數據服務器，供相關各方分析時參考。(7)監測數據查詢：實時生成各類報表、曲線。
2、地鐵隧道實時監測數據發布系統
本子系統由網絡數據服務器支持，向施工單位、業主單位、設計單位、監測單位等相關各方實時發布監測數據信息。相關各方可以隨時隨地通過網絡查詢自己關心的數據，及時和相關各方溝通。本部分基于B/S系統，主要實現如下功能。(1)網絡GIS系統功能：利用網絡GIS功能，形象、準確地在網絡地圖上綜合管理各工點、各測點和各施工對象，把監測資料、地質資料和施工圖有效地結合起來，便于綜合分析。(2)實時查詢監測信息：可以利用各種手段方便地查詢當前和歷史的監測數據信息。實時生成各類報表，時程曲線，工況報告。(3)實時預警：數據服務器實時分析各類監測數據，通過動畫、聲音、電子郵件、短消息等多種形式組成預警、報警系統。只要有監測異常發生，系統就會進行個性化的報警提示;同時能夠在網絡地圖上清晰地表現各工點、各測點的預警情況。(4)信息交流平臺：可以通過BBS、電子郵件、短消息和相關各方實時溝通工程信息。(5)整合辦公信息系統：系統具有開放性，可以和業主單位的相關辦公信息系統或者用戶網站整合，形成一個綜合的信息協同辦公系統。
二、地鐵隧道系統數據庫的設計
數據庫設計是本信息系統建設的核心技術，其設計質量將直接影響各子系統的性能和質量以及日后系統的擴充。按照面向對象的設計原則，對地鐵隧道施工過程中的監測內容進行分類，研究數據的分布和數據之間的聯系。地鐵隧道施工過程中監測的主要內容為：工程基本信息、測線基本信息、測面基本信息、測點基本信息、測點監測值信息等。根據上述監測內容，利用數據庫管理系統提供的數據描述語言相應地創建數據庫所含的各種數據表，并在各數據表中定義主鍵和插入外鍵，以便于各數據表之間的關聯查詢和索引。
三、地鐵系統開發環境
1、數據庫
采用當前使用較為普遍的SQLSever2003，SQLServer數據庫服務器是當今較為流行的大型數據庫系統。它具有強大的數據處理、分析的能力、有較高的可伸縮性及可靠性。該系統提供了以Web標準為基礎的擴展數據庫編程功能，豐富的XML和In-ternet標準支持允許您使用內置的存儲過程以XML格式輕松存儲和檢索數據，提供了完全的Web支持。
2、開發工具
采用VisualStudio.NET和.NET框架。Microsoft.NET是MicrosoftXMLWebservices平臺，XMLWebservices允許應用程序通過Internet進行通訊和共享數據，而不管所采用的是哪種操作系統、設備或編程語言。MicrosoftVisualStudio.NET和Mi-crosoft.NET框架為開發人員提供了生成、部署和運轉XMLWeb services的完整解決方案。
這是一套利用網絡技術和現代監測設備構成的人機信息處理系統，抽象模擬項目內部監測數據處理、發布的數據流程，可輕松輔助工程建設相關各方人員進行監測數據的實時查詢，實現整個監測數據管理體系全面自動化、流程化和數字化，并可方便地與其他內部管理系統或外部網站集成整合，建立一個高質量、高效率的內外部銜接的實時監測數據管理發布系統。通過系統的實施，全面整合和實時監測相關的工程數據，在數據之間建立關聯，形成一個完整的實時監測網絡工程數據庫，使得系統針對實時監測信息的綜合分析和管理能力得到顯著的提高。
參考文獻
[1]江文杰，龍不山.地鐵隧道工程信息化管理與施工系統研究[J].國際交通工程技術，2012(5)：61-63.
[2]劉華，夢媛.地鐵施工監測信息系統的設計與開發[J].建筑技術，2012，39(5)：51-53.
[3]蘇三秀，龍揚.盾構隧道施工工程事故的理由與策略[J].科技進步與策略，2012，(6)：73-75.
[4]文杰，吳俊貴.地鐵隧道工程防水設計與施工工藝[J].施工技術，2012，41(5)：81-83.
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