盾构隧道信息化施工实时远程管理系统的建设

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1、盾构隧道信息化施工实时远程管理系统的建设提要：盾构法施工是建设城市地铁隧道工程的重要手段，本文论述盾构施工的高新技术隧道信息化施工实时远程管理系统的研究，突出施工现场的数据分析设计，分别在上海明珠2号线和南京地铁工程上应用。关键词：盾构施工信息化实时远程控制系统管理Abstract:ShielddrivingmethodisanimportantmeansforconstructingurbanMetrotunnelprojects.ThispapermentsthestudyofHi-techusedinshielddrivinguponinforma

2、tionizedrealtimeremotemanagementsystemphasisondataanalysisdesignonsiteployedrespectivelyinPearlLineNo.2,ShanghaiandNanjingMetroprojects.Keyationized,realtimeremotecontrol,systemmanagement.1引言随着地下空间开发的迅猛发展，一个大型的地下工程的施工企业往往会面临多个工地同时进行施工，工地的分布非常分散等诸多困难。由于人员有限，因此如何对这些工程进行有效的管理和全面的技术支

3、持，就成为一个目前急需解决的问题。要进行远程的管理和技术支持，首要的是对施工方信息有一个全面、及时、准确的掌握，同时通过先进的分析手段，对施工方进行指导。而目前的远程信息管理系统往往只是对行政和技术文件的管理，而无法实时地获取施工信息，更不能提供施工指导上的帮助了。因此，本文结合上海隧道股份实际情况，构建盾构隧道信息化施工实时远程管理系统，以期能对其散布在国内和海外的工地的施工进行及时全面的管理。2系统的基本结构与功能在进行隧道施工时，工地端的设施往往比较简单，环境较差，而且流动性强，不适合进行大规模的投资建设；因此，只能采用简便的方式传递信息。而公司总

4、部的条件比较好，而且也非常稳定，可以配置一些较好的机器，网络的连接条件也比较好。对于施工的管理者而言，所处的办公地点也是移动的，可能是总部，可能在某一施工现场，也可能是在其他地方。根据这种情况，构建的系统整体结构如图1所示。从系统结构图(图1)可以看出，整个系统分以下几个部分：在施工现场有数据采集监视系统和施工分析系统两个部分。数据采集系统的主要功能是利用盾构内部的传感器获取实时的施工数据。数据采集计算机有两台，一台在井下，一台在地面上的控制室。这两台机器和另一台装有施工分析系统的计算机通过HUB相联，组成了一个对等网，实现施工数据的共享。施工分析系统主

5、要有三大功能：将实时数据和报表数据及时传递至总部；完成数据查询，报表制作，图形绘制等基本功能；对现场数据和施工情况进行自动分析，提出施工参数的控制方案。公司总部的数据库服务器和Web服务器主要负责数据的存储和信息的发布，以及历史数据的分析与整理。数据的传递过程是通过互联网完成的。因此，整个系统的功能划分如图2所示。3系统管理从图1和图2可以看出这是一个以分布式数据库为基础的，以远程信息传输和人工智能分析为特点的系统，下面就从这三个方面进行介绍。3.1后台数据库分布式数据库是在分布式管理模式下，每个远程分部的数据信息均存放在本地，平时可独立操作使用；同时定

6、期通过远程通信线路，将本地的所有数据信息或汇总数据信息发送到远程总部；总部接收到数据后再将其恢复到总部的数据库服务器中，以满足总部对整个企业运营数据管理与决策的需要。显而易见，分布式数据库这种分布式透明性的特点，与这个项目的情况十分吻合。通过性能价格比，易用性等多方面的考虑，从目前市场的主流分布式数据库中选择了SQLServer2000，作为后台数据库。在施工现场安装了Window2000Professional操作系统，因此安装了SQLSever2000个人版；公司总部的操作系统为Window2000Sever,安装了SQLSever2000企业版。每

7、个施工现场的数据库的结构都是相同的：主要包括盾构施工参数表，施工进度记录表，施工大事记录表，盾构姿态参数表，管片姿态参数表，沉降情况表，工程基本概况，地面测点布置，沿线地质资料，沿线重要设施情况等表。公司总部数据库中除了包括各个工地数据库，还包括工程汇总表，标准域名描述一览表，盾构基本信息一览表，用户信息表。3.2数据传输从系统功能图(图2)上可以看出系统的数据来源可分为两个部分,一部分是有传感器传送来的盾构的各类运行参数,另一部分则是有人工定期输入的量测数据﹑情况记录等数据。前者数据要求很强的实时性，需要随时与公司总部的数据同步，而后者的数据只需要定期

8、更新即可。因此对这两类数据采用了不同的数据传送方法。对于实时施工数据，由于每个盾