隧道工程施工监测管理体系的构建

隧道工程施工监测管理体系的构建

1系统总体目标

《城市隧道工程施工监测远程管理系统》的总体目标是以安全风险管理为目的,以监测数据录入、上传、计算、检索、统计、分析为基础,以数据库、互联网等为技术手段,构建一体化的地下工程施工监测数据远程管理系统,为城市隧道施工安全管理提供信息化操作平台和决策环境,全面提高监测信息处理和安全预警能力,有效地缩短发现隐患和预警过程。系统包括监测方案基础信息、监测点位信息、数据上传、安全状态评价、预警报警、短信通知、检索查询、三维图形显示、报表打印和用户权限管理等功能。通过以上功能实现以下目标:建立和进一步优化安全风险管理流程;对现有监测点信息和监测方案进行数字化;建立工程主体和测点三维空间模型;建立工程监测综合信息数据库;实现远程数据上传;实现监测报表和报告的生成、打印和自动归档;实现三维地理地质信息和工程图纸的显示查询;实现自动预警报警;实现海量监测数据的快速检索查询。

2系统总体结构

系统以Internet互联网为网络平台,系统网络环境中,以Web服务器和数据库服务器为核心进行设计开发。系统各业务终端通过互联网与系统Web服务器和数据库服务器相连。由Web服务器提供项目管理业务基础平台,数据库服务器用于监测数据管理业务流程中各类数据的集成管理,实现数据实时同步和数据共享。现场人员将监测方案基本资料、监测点位信息、日常监测数据记录、预警报警建议等信息上传至服务器,由服务器生成相关网页、报表,以实现信息实时刷新;监测小组对各项监测信息进行分析、处理、审核、批转、汇总和输出;监理单位可以及时查阅监测数据和预警信息;施工单位和建设管理单位可接收、查阅监测点有关信息和数据,根据测点状态评价和对策建议,及时作出决策和部署。系统采用开放式的协议和技术标准,采用B/S(浏览器/服务器)和C/S(客户端/服务器)模式,所有应用程序和数据库均保存在Web服务器和数据库服务器上,维护更新和管理可以在服务器上进行,从而大大降低了系统维护成本,提高了管理效率。

3系统数据库设计及功能

系统设立中心数据库,用于存储和管理整个系统各组成部分所涉及的海量数据。为系统各组成部分进行数据的共享、交换等提供有效的数据库支持。中心数据库包含用户信息、工程项目基础信息、监测方案基本信息、监测点位信息和日常监测数据信息,等等。按照信息类别包含有:基础信息、图纸档案、监测数据信息、规范法规信息等内容。监测方用户通过建立规范化的数据采集、录入制度,确保数据采集的真实、统一。中心数据库不仅是系统实现各种功能的核心,而且是系统可以长期稳定存在的基础,只有统一的数据平台,才能保证系统的统一性和完整性。各个数据库应分别设有数据库所有者、完全访问用户、受限只读访问用户等不同权限的用户,并分别设置账号和密码。数据库系统利用现有商用关系数据库系统,定义全套工程数据相关的数据表格式,合理存放整个系统所需的数据。数据库系统主要功能有以下几个方面。

3.1数据处理功能

主要包括原始数据的输入、间接数据计算、合理性检验及存储功能,在技术上工程数据库中利用存储过程和触发子实现。存储过程提供了永久的数据库编程,它是存放在服务器上的经过编译的SQL语句段,是客户端软件和数据库之间的最优工作接口;触发子是一种特殊的存储过程,它在数据库进行某个特定的表修改时由数据库自动执行,触发器可用于数据检查、间接数据计算等外部程序可以通过ODBC、JDBC、XML、WebServer等多种方式调用。

3.2数据查询和管理功能

主要支持各种数据的查询和显示、编辑。在数据库的基本功能基础上,建立统一的查询管理中间件,供子系统调用。系统功能包括空间数据查询、属性数据查询、条件查询等功能。

3.3数据可视化

系统具有海量数据特征,为了支持用户有效的工作,需要提供数据可视化功能,帮助用户分析数据,得到正确的信息。数据的可视化包括工程所在地的图形显示、工程图纸查阅、基础信息表(监测点档案卡)、日常监测数据表、预警报警状态表等,支持各种文字、图形、图像数据的可视化处理。

3.4数据传输

数据需要支持远程传输,鉴于系统是一个典型的异构系统,因此采用XML方式传输数据。XML是扩展网络标记语言,支持各种数据的传输,它依赖于描述一定的规则的标签和能够读懂这些标签的应用处理工具来发挥它的强大功能。

3.5权限管理和数据安全

系统采用多级加密,密码认证方法实现系统安全,首先,核心数据库采用密码加密,系统建立用户/密码机制,每个用户根据自己的职能分配一定的权限,对超出权限部分不能工作(如不能修改数据、不能查询数据等)。

4系统实际应用

该系统在南京梅子洲过江通道接线工程-青奥轴线地下交通系统工程建设中得到实际应用,在实际应用中本系统集野外数据采集、数据存储、数据处理、变形预报、安全预警,信息,信息反馈于一体,实现了基于WebGIS可视化的施工监测服务和实时动态施工监测信息预报与预警;以系统为平台实现了监测、施工、设计、管理四方的互联与互动,达到了安全信息化施工的目的。

5结语

近年来,随着我国社会经济的飞速发展,建设规模不断扩大,城市隧道工程越来越多,如何消除建设项目存在的安全隐患,并进行安全信息化施工一直以来是建设者、安监部门、施工、设计、监理等各单位的管理重点。为实现建设中的安全目标,各级建设与安全管理部门、业主及施工单位对施工安全工作非常重视,用法规正式规定了施工安全监测,并同时强化了监测工作管理,以实现安全信息化施工。因此,未来对监测成果的可靠性与信息反馈要求也会越来越高,该系统能够满足“保证监测成果质量、实现监测信息实时反馈”的需要,具有很好的推广应用前景。

作者:梁进军 肖斌 樊军 单位:解放军理工大学野战工程学院