地鐵隧道工程施工信息化管理與應用研究

　　數(shù)據(jù)庫設計是本信息系統(tǒng)建設的核心技術，怎樣分析地鐵隧道工程施工信息化管理與應用?

　　【摘要】針對地鐵施工監(jiān)測數(shù)據(jù)的文件管理模式已滿足不了大量監(jiān)測數(shù)據(jù)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(jiān)測信息系統(tǒng)，并對系統(tǒng)功能結構、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計、系統(tǒng)開發(fā)環(huán)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(tǒng)開發(fā)

　　地鐵大多位于人口稠密的城區(qū)，通常周圍有重要的建筑物和地下管網(wǎng)，地鐵隧道施工有可能使其產(chǎn)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(nèi)發(fā)生塌陷事故。圍墻內(nèi)出現(xiàn)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(fā)生塌方事故[3-4]。通過施工現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，可以及時掌握支護結構變位和周圍環(huán)境條件的變化，反饋信息以指導施工。因此，現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)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(jiān)測數(shù)據(jù)紛繁復雜，如何有效地管理、運用好這些監(jiān)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(jiān)測信息系統(tǒng)，是面向地鐵公司開發(fā)的一套地鐵隧道實時監(jiān)測信息系統(tǒng)。系統(tǒng)的功能是：實時搜集各個分散的變形監(jiān)測點的數(shù)據(jù)，建立以實時監(jiān)測數(shù)據(jù)為核心的網(wǎng)絡化分布數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)傳輸線路傳送到服務器，按照相應的數(shù)學模型，數(shù)據(jù)分析服務器隨時分析各類變形數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡實時向各方發(fā)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(jù)。系統(tǒng)是基于計算機網(wǎng)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(jiān)測數(shù)據(jù)和信息反饋的網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)。

　　一、地鐵隧道安全監(jiān)測信息系統(tǒng)功能結構分析

　　1、地鐵隧道實時監(jiān)測數(shù)據(jù)導入系統(tǒng)

　　本子系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)和相關工程布置圖的收集和審核，系統(tǒng)基于C/S架構，主要實現(xiàn)以下功能。(1)項目設計：本子系統(tǒng)不是簡單的針對某個具體項目，而是一個通用的系統(tǒng)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(shù)據(jù)格式轉換：監(jiān)測數(shù)據(jù)結合IFC工業(yè)基礎的標準進行設計，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)格式是標準統(tǒng)一的，而各個廠家的監(jiān)測儀器數(shù)據(jù)格式和各個監(jiān)測單位的報表格式是不一致的。所以，為了統(tǒng)一管理相關數(shù)據(jù)，系統(tǒng)必須能夠把一種數(shù)據(jù)的不同格式轉化為標準的系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式。(3)監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入：監(jiān)測數(shù)據(jù)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(jiān)測數(shù)據(jù)審核：項目部設專人對各個工點的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行審核，剔除由于人為理由和儀器異常產(chǎn)生的不正常數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)審核合格后，上傳到數(shù)據(jù)服務器，由數(shù)據(jù)服務器綜合分析處理，向各方發(fā)布。(5)地質數(shù)據(jù)錄入：由各勘察單位按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式錄入，然后上傳至數(shù)據(jù)服務器，供相關各方分析時參考。(6)測繪數(shù)據(jù)錄入：由各測繪單位按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式錄入，然后上傳至數(shù)據(jù)服務器，供相關各方分析時參考。(7)監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢：實時生成各類報表、曲線。

　　2、地鐵隧道實時監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)

　　本子系統(tǒng)由網(wǎng)絡數(shù)據(jù)服務器支持，向施工單位、業(yè)主單位、設計單位、監(jiān)測單位等相關各方實時發(fā)布監(jiān)測數(shù)據(jù)信息。相關各方可以隨時隨地通過網(wǎng)絡查詢自己關心的數(shù)據(jù)，及時和相關各方溝通。本部分基于B/S系統(tǒng)，主要實現(xiàn)如下功能。(1)網(wǎng)絡GIS系統(tǒng)功能：利用網(wǎng)絡GIS功能，形象、準確地在網(wǎng)絡地圖上綜合管理各工點、各測點和各施工對象，把監(jiān)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(jiān)測信息：可以利用各種手段方便地查詢當前和歷史的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息。實時生成各類報表，時程曲線，工況報告。(3)實時預警：數(shù)據(jù)服務器實時分析各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，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(tǒng)。只要有監(jiān)測異常發(fā)生，系統(tǒng)就會進行個性化的報警提示;同時能夠在網(wǎng)絡地圖上清晰地表現(xiàn)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(tǒng)：系統(tǒng)具有開放性，可以和業(yè)主單位的相關辦公信息系統(tǒng)或者用戶網(wǎng)站整合，形成一個綜合的信息協(xié)同辦公系統(tǒng)。

　　二、地鐵隧道系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設計

　　數(shù)據(jù)庫設計是本信息系統(tǒng)建設的核心技術，其設計質量將直接影響各子系統(tǒng)的性能和質量以及日后系統(tǒng)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(jiān)測內(nèi)容進行分類，研究數(shù)據(jù)的分布和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。地鐵隧道施工過程中監(jiān)測的主要內(nèi)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(jiān)測值信息等。根據(jù)上述監(jiān)測內(nèi)容，利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)描述語言相應地創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫所含的各種數(shù)據(jù)表，并在各數(shù)據(jù)表中定義主鍵和插入外鍵，以便于各數(shù)據(jù)表之間的關聯(lián)查詢和索引。

　　三、地鐵系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

　　1、數(shù)據(jù)庫

　　采用當前使用較為普遍的SQLSever2003，SQLServer數(shù)據(jù)庫服務器是當今較為流行的大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。它具有強大的數(shù)據(jù)處理、分析的能力、有較高的可伸縮性及可靠性。該系統(tǒng)提供了以Web標準為基礎的擴展數(shù)據(jù)庫編程功能，豐富的XML和In-ternet標準支持允許您使用內(nèi)置的存儲過程以XML格式輕松存儲和檢索數(shù)據(jù)，提供了完全的Web支持。

　　2、開發(fā)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(shù)據(jù)，而不管所采用的是哪種操作系統(tǒng)、設備或編程語言。MicrosoftVisualStudio.NET和Mi-crosoft.NET框架為開發(fā)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(wǎng)絡技術和現(xiàn)代監(jiān)測設備構成的人機信息處理系統(tǒng)，抽象模擬項目內(nèi)部監(jiān)測數(shù)據(jù)處理、發(fā)布的數(shù)據(jù)流程，可輕松輔助工程建設相關各方人員進行監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時查詢，實現(xiàn)整個監(jiān)測數(shù)據(jù)管理體系全面自動化、流程化和數(shù)字化，并可方便地與其他內(nèi)部管理系統(tǒng)或外部網(wǎng)站集成整合，建立一個高質量、高效率的內(nèi)外部銜接的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)管理發(fā)布系統(tǒng)。通過系統(tǒng)的實施，全面整合和實時監(jiān)測相關的工程數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)之間建立關聯(lián)，形成一個完整的實時監(jiān)測網(wǎng)絡工程數(shù)據(jù)庫，使得系統(tǒng)針對實時監(jiān)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(tǒng)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(jiān)測信息系統(tǒng)的設計與開發(fā)[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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