地下空间与工程数字化平台的实现

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1、地下空间与工程数字化平台的实现朱爱玺（上海同岩土木工程科技冇限公司上海200092）摘要：从信息技术的角度，探讨了地下空间与工程数字化平台的概念及其特性，即工程信息有机化、工程信息模型化、工程模型信息化、工程对象自主化。在此基础上，对实现工程数字化平台的总体架构和设计原理进行了研究，相关成果可为同类研究参考。关键词：地下空间；工程数字化；系统架构引言随着我国经济社会发展和基础设施投资力度的加大，工程项目日益朝着大型化、综合化、复杂化方向发展。对于大型工程建设，将会涉及到大量的数据、资料、文档的存档与使用问题，目前的模式都是建立专门的资料室以供工程数据资料的保存和调阅

2、，但是这种工程数据存档媒介一般为纸质实物，包括工程图纸、建设合同、工程会议记录、工程生产日报、监测报表等。项目文档繁多，使用纸质媒介难以保存，容易丢失，数据都是静态的，没有关联。检索调阅费时费力，效率低下。因此我们需要针对这种大型工程建设项目文档的管理体系,将工程资料、工程监测、工程监理、工程进度和工程工况等全部工程数据信息电子化，网络化，可视化。也就是把原本静态的，死的工程数据活化，动态化。这样不仅可以做到工程数据的永久保存，检索便捷，还可以通过网络技术，使得各单位之间形成网络资源共享，做到信息及时沟通和文件的及时传递。同时解决了业主与承包商的数据不连续、不集中，

3、施工、监理、项目部数据独立，各部门的信息传送成本较高的问题。工程信息可以贯穿工程项目的全生命周期：勘察、设计、施工、监测、运营、养护、废弃。当前，数字化的浪潮使得人们能够方便地、快捷地和高效地获取、存储、处理和现实各种现实世界的信息。数字化、信息化已经涉及到社会各个领域。利用现代化计算机技术和网络传输技术管理数据已经成为数据信息管理的重要手段。对于地下工程而言，需要建立一个地下空间与工程数字化平台。朱合华人首次提出了地下工程数字化的概念。认为地下工程数字化是数字地球发展战略的一部分，是当前地下工程研究中的一个重要研究方向。在三维GIS、数字地层、三维地层可视化、地下

4、工程艰拟现实系统等相关领域研究的基础上,给出地下工程数字化的明确定义,即地下工程数字化就是以数字地层为依托，以信息化手段对地下工程建设过程屮的勘察、设计、施工、监测、运营、养护、废弃等数据进行集中高效地管理，为地下工程的建设、管理、运营、维护与防灾提供信息共亨和分析平台，最终实现一个地下工程全生命周期的数字化I専物馆。地下工程数字化概念的提出，极大地促进了地下工程建设与管理的发展。地下工程数字化平台的勘察、设计、施工、运营、养护、监测、管理机构及人员等动态海量信息，通过信息技术的采集、存储、分析、处理等功能，实现科学化和数字化管理。利用现代计算机技术、网络通信技术、

5、传感器技术，实现对工程设施的远程、实时、在线、直观的健康监测、分析诊断、养护管理，将能够极大地保障工程的健康运营；同时，便捷的信息发布、传递与表达，极大地提高了地下工程建设养护的效率。地下空间与工程数字化平台的概念地下空间与工程数字化平台是一套为用户提供地下空I'可与工程数据高效管理的计算机信息系统。是以工程对象为链条、以工程模型为表现方法，具有网络化、3D可视化的网络协同地下工程信息管理系统。同时具备以下四个特点：1、工程信息有机化工程信息有机化首先是指地下空间与工程的所有数据信息都是一个有机的整体，涉及是勘察、设计、施工、监测、养护、安全等。所有需要管理的工程信

6、息都可以挂接到工程对象树上面，通过工程对象树把所有需要管理的工程信息组织关联起来。工程对彖树是骨骼，需要管理的其他所有工程信息是血肉。例如，对于盾构隧道，工程对象树可以简单表示如下:XX盾构隧道工程工程地质—钻孔工程环境—地层工程结构—力学结构通用管片功能结构设备管线口型构件路面板压重块牛腿同吋，工程信息有机化还指工程信息具备成长性。不仅树叶本身长大，比如，施工进度信息作为挂接在工程对象树上的信息，随着时间，信息会不断增加。同时，还会增加新的叶子，比如，管理系统本来只有关公信息管理，后來需要增加监控信息管理，这时，监控信息就属于新生长的叶子。而且，树枝叶有可能生长或

7、修剪。就像开始没有环境数据，在管理过程中，后面可以追加环境信息。2、信息模型化、模型信息化2.1工程信息模型化：是把工程需要管理的信息尽可能地在可视化模型上表现岀来。工程对象模型是我们的基础模型，施工管理还要管理进度信息，进度信息就包含了时间信息,同时还有质量信息的表达，监测单元的表达，测点现值的表达，报警信息的表达，这些已经不是3D的信息了，而是4D,超4D的了。其实，信息如何表达，主要在于信息表达规范的制订，目的是使在3D模型上充分多的展示信息，同吋又能够做到信息清楚，一目了然。既然在传统的2D图纸上能够表达3D信息，只要我们规范制订适当，在3D模型上表达4