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1、地铁施工监测信息系统的设计与开发论文..毕业摘要目前地铁施工监测数据的文件管理模式已无法满足大量监测数据快速分析和长期安全保存的要求。本文提出了基于分布式数据库技术和网络技术的信息化解决方案,即建立一套以分布式数据库为数据存储方式、采用计算机网络作为传输和共享平台的地铁施工监测信息系统,让用户及时、准确地获取各施工现场的监测信息。关键词地铁施工;监测;分布式数据库;信息系统地铁大多位于人口稠密的城区,通常周围有重要的建筑物和地下管网,地铁施工有可能使其产生位移、沉降和变形,以至遭受破坏,造成严重的工程事故。通过施工现场监测数据的分析,可以及时掌握支护结构变位和周围环境条件的变化,反
2、馈信息以指导施工。因此,现场监测数据的及时分析和保存在地铁施工过程中具有特别重要的意义。然而,现场监测数据的管理也存在许多问题1～3,主要表现在现场监测数据还停留在文件管理模式下。如:监测数据的计算由人工完成,监测报表用Ｗｏｒｄ或Ｅｘｃｅｌ手工制作;导致数据不能共享,..毕业查询困难,降低了工作效率和管理分析水平,而且由于施工现场的设施简单,环境较差,人员流动性强,监测数据的保存缺乏安全性和可靠性。随着信息化技术的发展,以数字化信息为核心的信息系统对土木工程领域原有的设计模式、检测和监测技术产生了深远的影响4。信息系统的自动化、网络化、以及分布式数据库技术5为解决现存地铁监测工作的
3、不足提供了重要途径。为了能及时对监测对象的状态、稳定程度和变形进行分析,并能长期安全地保存监测信息,以实现地铁的信息化施工,本文提出基于分布式数据库的信息化解决方案,即建立一套以分布式数据库为数据存储方式、采用计算机网络作为传输和共享平台的地铁施工监测信息系统。它不仅用于分散的、各自独立的施工现场的监测数据的管理,还对所有监测数据进行集中统一管理和长期保存,让用户及时、准确地获取监测信息,而且还可为以后类似地铁施工方案设计及规范修改提供数据参考。1系统的结构设计在进行地铁施工时,施工现场需要及时分析处理监测数据,但由于各施工现场的设施简单,流动性强,不易长期保存监测数据。而地铁管理
4、单位计算机设备较好,环境稳定,适合统一维护各施工现场的监测数据。根据上述情况,将整个系统分成2个部分:(1)现场监测系统现场监测系统布设在地铁各施工段上,由现场监测人员使用,采集监测数据并将该施工段的概况信息录入到系统,存储于本地数据库,管理分析数据库中的监测数据,并将其及时传送到地铁管理单位。现场监测系统的建立使现场监测人员改变现有的递送监测报告、数据报表的方式,数据自动远程传输,进一步提高工作效率,实现信息化施工。(2)监测中心管理系统监测中心管理系统布设在地铁管理单位,从多个现场监测系统及时收集监测数据,进行集中管理和存储,实现各施工现场监测数据的对比分析,以及对外发布监测信
5、息,使各类用户可通过Ｉｎｔｒａｎｅｔ或Ｉｎｔｅｒｎｅｔ方便地检索查询所需要的信息。地铁施工监测信息系统可以有效地服务于对地铁施工监测的全面、准确、及时的管理和反馈,并对监测信息进行分析和长期保存,提供信息交流的平台,提高资源的共享水平,进而在功能上达到纵向信息反馈及时,横向信息共享,系统物理结构框架如图1所示。2系统的功能设计2.1现场监测系统功能设计现场监测系统是一套具有本地数据管理分析功能,同时还具备网络传输功能的传统Ｗｉｎｄｏｗｓ桌面应用程序。其具体功能模块如下:(1)数据采集预处理模块现场监测系统从监测仪器采集接口自动读取监测数据,不能自动采集的监测数据,采用人工录入,并对
6、各种原始数据进行监测值序列的系统误差检验,把含有粗差的监测值定位和剔除。(2)数据管理和预警模块把监测数据存入本地数据库内,由数据库管理系统管理,实现数据显示、更新、增删、查询、打印等。如果某项监测数据的分析结果超过预定的警戒值,该模块将自动报警。(3)数据图形化模块该模块主要完成现场监测点布置图的绘制,以及各测点沉降过程线图、水平位移过程线图等动态显示。(4)数据预测模块运用时间序列模型和灰色理论模型,由人机对话或计算机自动选择合适的预测函数,对测点的监测数据进行分析,以预测该测点状态变化的趋势。(5)数据上传模块采用消息队列技术(ＭＳＭＱ)6,即使现场监测系统离线或断线,所有的
7、数据都会被缓存起来,重新连入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ之后,可自动将数据上传到地铁管理单位内的数据库服务器,保证了监测数据传输的可靠性和效率。2.2监测中心管理系统功能设计监测中心管理系统是一个典型的Ｗｅｂ应用程序,系统运行在Ｉｎｔｒａｎｅｔ企业网内部环境中,采用多种网络技术,可以方便地和其它网络互联,充分利用网络资源,同各现场监测系统进行可靠的数据通讯,提供方便、快捷、全面的数据查询。其具体功能模块如下:(1)数据管理和预警模块把各现场监测系统上传的监测数据根据施工现场编号存
