CN105416343B - 一种轨道施工综合预警方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨道施工综合预警方法及系统，所述方法包括：分别采集施工监控管理系统中每一单项业务子系统的基本数据；采用工程可视化技术和地理信息系统GIS对所述基本数据进行数据融合，生成不同业务子系统的预警信息并将所述预警信息在电子地图上分别进行动态显示；对所述不同业务子系统的预警信息进行监控，获取不同业务子系统对应的预警值；将所述不同业务子系统对应的预警值分别与对应的预设阈值进行比较，若所述不同业务子系统对应的预警值大于对应的预设阈值时，则发出相应的预警信号，克服了现有技术无法满足在土建过程中对施工风险、施工进度、隐患排查以及风险预警的综合需求的问题，提高了轨道交通建设安全管理水平。

Description

一种轨道施工综合预警方法及系统

技术领域

本发明涉及安全风险监控领域，具体涉及一种轨道施工综合预警方法及系统。

背景技术

近年来，随着全国各大城市轨道交通的大规模建设，轨道交通建设已经逐步向网络化方向发展，轨道交通建设一般是多条线路同期建设，具有工程覆盖范围广、时间紧迫、供电位置分散、横跨土建实施全过程以及不可预见因素多等特点，是一项高风险的工程建设，施工中，一旦发生事故，不仅损失惨重，而且社会影响较大，因此，需要建立一种轨道施工预警装置对轨道交通建设过程中的隐患及故障进行预测和排查。

目前，轨道交通建设管理中，轨道施工预警主要分为人工预警和设备预警，人工预警不仅浪费人力和财力还容易受到其它因素的影响，从而造成预警失败，而现有技术中的设备预警仅仅只是在各阶段借助单一业务系统进行预警，如借助施工风险管理系统、盾构施工实时管理系统、安全质量隐患管理系统以及施工现场施工监控系统等单一业务系统。

但是在轨道交通建设管理阶段，要解决多个部门和十多个专业的工作重点、难点问题，因此，影响施工安全的因素较多，而现有的单一业务系统仅分别针对不同专业进行单项信息收集、分析及管理，现有土建阶段还缺少对施工安全风险预警、隐患排查监测、安全隐患等级等多项信息统计、分析的综合系统，另外，现有的预警系统还不能实现对轨道交通建设全过程的安全管理。因此，现有技术已经无法满足现在建设单位在土建施工过程中对施工安全、施工进度的直观监测、精确查询定位、隐患故障的排查以及预测风险进行综合统计分析的需求。

发明内容

本发明提供一种轨道施工综合预警方法及系统，以解决现有技术无法满足现在土建过程中对对施工安全、施工进度的直观监测、精确查询定位、隐患故障排查以及进行综合统计预警的需求的问题。

第一方面，本发明提供一种轨道施工综合预警方法，所述方法包括：

分别采集施工监控管理系统中每一单项业务子系统的基本数据；

采用工程可视化技术和地理信息系统GIS对所述基本数据进行数据融合，生成不同业务子系统的预警信息并将所述预警信息在电子地图上分别进行动态显示；

对所述不同业务子系统的预警信息进行监控，获取不同业务子系统对应的预警值；

将所述不同业务子系统对应的预警值分别与对应的预设阈值进行比较，若所述不同业务子系统对应的预警值大于对应的预设阈值时，则发出相应的预警信号。

其中，所述基本数据包括从所述施工监控管理系统中每一单项业务子系统中采集的历史采集数据和实时采集数据；

所述历史采集数据用于生成预测预警信息；

所述实时采集数据用于生成实时预警信息。

其中，所述采用工程可视化技术和地理信息系统GIS对所述基本数据进行数据融合，生成不同业务子系统的预警信息并将所述预警信息在电子地图上分别进行动态显示，具体包括：

将所述分别采集施工监控管理系统中每一单项业务子系统的基本数据进行融合，生成基本融合数据；

从地理信息系统GIS中采集轨道交通线网数据和站点基础数据；

将所述从地理信息系统GIS中采集的轨道交通线网数据和站点基础数据与所述基本融合数据进行融合，生成不同业务子系统的预警信息；

将所述不同业务子系统的预警信息在电子地图上分别进行动态显示。

其中，所述方法还包括：

根据所述历史采集数据制定预警规则，具体包括：

根据预设分级标准对采集到的所述历史采集数据进行分级处理，生成不同级别数据；

根据所述不同级别数据制定不同的预警规则；

根据所述不同的预警规则对所述预测预警信息和所述实时预警信息分别进行分级预警。

其中，所述预设分级标准包括预警的种类和等级；

所述预警种类包括每一单项业务子系统预警和组合预警；

所述预警等级包括每一单项业务子系统预警等级和组合预警等级。

其中，所述施工监控管理系统包括施工安全风险监控子系统、盾构施工实时管理、施工现场视频监控以及安全质量隐患管理子系统中的至少两个。

第二方面，本发明提供了一种轨道施工综合预警系统，所述系统包括：

数据采集模块，用于分别采集施工监控管理系统中每一单项业务子系统的基本数据；

数据处理模块，用于采用工程可视化技术和地理信息系统GIS对所述基本数据进行数据融合，生成不同业务子系统的预警信息并将所述预警信息在电子地图上分别进行动态显示；

监测模块，用于对所述不同业务子系统的预警信息进行监控，获取不同业务子系统对应的预警值；

预警模块，用于将所述不同业务子系统对应的预警值分别与对应的预设阈值进行比较，若所述不同业务子系统对应的预警值大于对应的预设阈值时，则发出相应的预警信号。

其中，所述基本数据包括从所述施工监控管理系统中每一单项业务子系统中采集的历史采集数据和实时采集数据；

所述历史采集数据用于生成预测预警信息；

所述实时采集数据用于生成实时预警信息。

其中，所述数据处理模块具体包括：

第一数据融合单元，用于将所述分别采集施工监控管理系统中每一单项业务子系统的基本数据进行融合，生成基本融合数据；

轨道数据采集单元，用于从地理信息系统GIS中采集轨道交通线网数据和站点基础数据；

第二数据融合单元，用于将所述从地理信息系统GIS中采集的轨道交通线网数据和站点基础数据与所述基本融合数据进行融合，生成不同业务子系统的预警信息；

显示单元，用于将所述不同业务子系统的预警信息在电子地图上分别进行动态显示。

其中，所述系统还包括：

预警规则制定模块，用于根据所述历史采集数据制定预警规则；

所述预警规则制定模块具体包括：

数据分级单元，用于根据预设分级标准对采集到的所述历史采集数据进行分级处理，生成不同级别数据；

预警规则制定单元，用于根据所述不同级别数据制定不同的预警规则；

分级预警单元，用于根据所述不同的预警规则对所述预测预警信息和所述实时预警信息分别进行分级预警。

本发明提供的一种轨道施工综合预警方法及系统，通过采用工程可视化技术和GIS将从施工过程中每一单项业务子系统中采集的基本数据进行融合处理，生成对应的预警信息，并基于GIS地图将每一单项业务子系统的预警信息进行动态显示，通过实时监测动态显示的每一单项业务子系统的预警信息进行单项预警和组合预警，实现了对轨道施工过程中施工风险、施工进度、定位查询、安全隐患以及预测风险进行综合的统计分析和预警，实现了轨道交通建设过程的智慧化管理，增强了轨道交通建设期间对突发事件的应急处置能力，提升轨道交通建设安全管理水平，同时，对由历史采集数据生成的预测预警信息进行监控，可进行数据挖掘，分析轨道交通建设过程中各种突发事件的发生频率及危害程度，提醒工作人员提前做好防范措施，从而既可以在短时间内预测突发状况的发生，又可以实时监测突发状况。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种轨道施工综合预警方法的流程图；

图2为本发明一实施例提供的根据预警规则进行分级预警的方法的流程图；

图3为本发明一实施例提供的一种轨道施工综合预警系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

如图1所示，本发明一实施例提供了一种轨道施工综合预警方法，该方法包括如下步骤：

S1、分别采集施工监控管理系统中每一单项业务子系统的基本数据；

优选的，按照一定的采样频率采集不同业务子系统中的数据；

优选的，每一单项业务子系统中的数据采集频率不同；

应当说明的是，采集频率可以根据具体的情况和监测预警需要的精确度进行相应的调整。

S2、采用工程可视化技术和地理信息系统GIS对所述基本数据进行数据融合，生成不同业务子系统的预警信息并将所述预警信息在电子地图上分别进行动态显示；

具体的，将不同业务子系统的预警信息按照采样时间在电子地图上进行对应显示；

具体的，将从不同业务子系统的预警信息与轨道交通线网和站点对应匹配，进行动态显示。

S3、对所述不同业务子系统的预警信息进行监控，获取不同业务子系统对应的预警值；

S4、将所述不同业务子系统对应的预警值分别与对应的预设阈值进行比较，若所述不同业务子系统对应的预警值大于对应的预设阈值时，则发出相应的预警信号。

可以理解的是，若所述不同业务子系统对应的预警值小于所述预设的对应的阈值时，则不发出相应的预警信号；

应当说明的是，该处的阈值是根据不同业务子系统中的历史采集数据进行分析的得到的风险值。

优选的，所述预设的阈值为多级阈值。

本实施例提供的一种轨道施工综合预警方法，通过采用工程可视化技术和地理信息系统GIS将从施工过程中每一单项业务子系统中采集的基本数据进行融合处理，生成对应的预警信息，并依据GIS技术，将融合处理生成的预警信息与轨道交通线路和车站电子地图对应匹配，进行动态显示，通过实时监测动态显示预警信息进行预警，实现了对轨道施工过程中施工风险、施工进度、定位查询、安全隐患以及预测风险进行综合的统计分析和预警，实现了轨道交通建设过程的智慧化管理，增强了轨道交通建设期间对突发事件的应急处置能力，提升轨道交通建设安全管理水平。

在本实施例中，所述采用工程可视化技术和地理信息系统GIS对所述基本数据进行数据融合，生成不同业务子系统的预警信息并将所述预警信息在电子地图上分别进行动态显示，具体包括：

将所述分别采集施工监控管理系统中每一单项业务子系统的基本数据进行融合，生成基本融合数据；

从地理信息系统GIS中采集轨道交通线网数据和站点基础数据；

将所述从地理信息系统GIS中采集的轨道交通线网数据和站点基础数据与所述基本融合数据进行融合，生成不同业务子系统的预警信息；

将所述不同业务子系统的预警信息在电子地图上分别进行动态显示。

在本发明公开的另一实施例中，所述基本数据包括从所述施工监控管理系统中每一单项业务子系统中采集的历史采集数据和实时采集数据；

所述历史采集数据用于生成预测预警信息；

所述实时采集数据用于生成实时预警信息。

优选的，按照一定的频率分别对所述历史采集数据和所述实时采集数据进行采集；

优选的，所述历史采集数据和所述实时采集数据的采集频率不同。

本实施例提供的一种轨道综合施工方法将历史采集数据生成预测预警信息，通过监控预测预警信息并进行预警，提醒工作人员提前做好防范措施，从而既可以在短时间内预测突发情况，又可以实时监测突发情况，可以动态掌握风险的发展趋势，预测潜在的施工安全隐患。

在本发明公开的另一实施例中，所述方法还包括：

根据所述历史采集数据制定预警规则，具体步骤如图2所示：

A1、根据预设分级标准对采集到的所述历史采集数据进行分级处理，生成不同级别数据；

其中，预设分级标准是根据对不同业务子系统中的历史采集数据进行分析得到的；

具体的，根据预设分级标准对采集到的所述历史采集数据和所述实时采集数据分别进行分级处理。

A2、根据所述不同级别数据制定不同的预警规则；

具体的，预警规则包括：预警标准、预警判断方法以及预警展示形式。

A3、根据所述不同的预警规则对所述预测预警信息和所述实时预警信息分别进行分级预警。

具体的，对所述实时预警信息进行分级预警的规则为：

当实时预警值大于预设的第一阈值时，发出第一预警信号，对应线路或站点显示红色预警信号；

当实时预警值大于预设的第二阈值时，发出第二预警信号，对应线路或站点显示橙色预警信号；

当实时预警值大于预设的第三阈值时，发出第三预警信号，对应线路或站点显示黄色预警信号。

应当理解的是，对预测预警信息的分级预警与对实时预警信息的分级预警相似。

在本实施例中，所述预设分级标准包括预警的种类和等级；

所述预警种类包括每一单项业务子系统预警和组合预警；

其中，所述组合预警包括单项业务子系统中的至少两项进行预警；

其中，每一单项业务子系统预警具体为：施工风险预警、盾构施工预警、现场施工预警以及安全隐患预警。

所述预警等级包括每一单项业务子系统预警等级和组合预警等级。

在本实施例中，所述施工监控管理系统包括施工安全风险监控子系统、盾构施工实时管理子系统、施工现场视频监控子系统以及安全质量隐患管理子系统中的至少两个。

本实施例提供的一种轨道施工综合预警方法，通过对从每一单项业务子系统中采集的基本数据进行分级处理，制定预警规则，通过实时监测动态显示预警信息并按照相应的预警规则进行预警，提高了轨道交通建设安全管理的工作效率。

如图3所示，本发明另一实施例提供了一种轨道施工综合预警系统，该系统包括数据采集模块10、数据处理模块20、监测模块30、预警模块40；

所述数据采集模块10，用于分别采集施工监控管理系统中每一单项业务子系统的基本数据；

所述数据处理模块20，用于采用工程可视化技术和GIS对所述基本数据进行数据融合，生成不同业务子系统的预警信息并将所述预警信息在电子地图上分别进行动态显示；

其中，将GIS地图与计算机结合运用，对预警信息进行展示。

所述监测模块30，用于对所述动态显示的不同业务子系统的预警信息进行监控，获取与不同业务子系统对应的预警值；

所述预警模块40，用于将所述与不同业务子系统对应的预警值分别与预设的对应的阈值进行比较，若所述与不同业务子系统对应的预警值大于所述预设的对应的阈值时，则发出对应的预警信号。

其中，所述数据采集模块10，具体包括施工安全风险监控单元101、盾构施工实时管理单元102、施工现场视频监控单元103以及安全质量隐患管理单元104；

所述施工安全风险监控单元101，用于采集施工安全风险监控子系统中的基本数据，所述基本数据分为历史采集数据和实时采集数据；所述历史风险数据包括历史风险概要数据、历史风险图片数据和历史风险处置数据，用于生成预测施工风险预警信息；所述实时风险数据包括实时风险概要数据、实时风险图片数据和实时风险处置数据，用于生成实时施工风险预警信息；

所述盾构施工实时管理单元102，用于采集盾构施工实时管理子系统中的基本数据，所述基本数据分为历史采集数据和实时采集数据，所述历史采集数据包括监控点的历史盾构基本数据和历史详细处置数据，所述监控点的历史盾构基本数据包括盾构机历史工作状态数据、历史同步注浆量以及历史刀盘状态等，用于生成预测盾构施工预警信息；所述实时采集数据包括监控点的实时盾构基本信息和历史详细处置信息，所述监控点的实时盾构基本信息包括盾构机实时工作状态、实时同步注浆量以及实时刀盘状态等，用于生成实时盾构施工预警信息；

所述施工现场视频监控单元103，用于采集施工现场视频监控子系统中的基本数据，所述基本数据分为历史采集数据和实时采集数据，所述历史采集数据包括每个施工点的历史监控视频、历史施工图片、历史工程进度信息，用于生成预测现场施工预警信息；所述实时采集数据包括各个施工点的现场实时视频、现场施工图片、工程进度信息，用于生成实时现场施工预警信息；

所述安全质量隐患管理单元104，用于采集安全质量隐患管理子系统中的基本数据，所述基本数据分为历史采集数据和实时采集数据，所述历史采集数据包括各监控点的历史施工点位置数据、历史风险等级数据以及历史处置数据，用于生成预测安全隐患预警信息；所述实时采集数据包括各监控点的实时施工点位置数据、实时风险等级数据，用于生成实时安全隐患预警信息。

在本实施例中，所述基本数据包括从所述施工监控管理系统中每一单项业务子系统中采集的历史采集数据和实时采集数据；

所述历史采集数据用于生成预测预警信息；

所述实时采集数据用于生成实时预警信息。

在本实施例中，所述数据处理模块20，具体包括第一数据融合单元201、轨道数据采集单元202、第二数据融合单元203以及显示单元204；

所述第一数据融合单元201，用于将所述分别采集施工监控管理系统中每一单项业务子系统的基本数据进行融合，生成基本融合数据；

所述轨道数据采集单元202，用于从地理信息系统GIS中采集轨道交通线网数据和站点基础数据；

所述第二数据融合单元203，用于将所述从地理信息系统GIS中采集的轨道交通线网数据和站点基础数据与所述基本融合数据进行融合，生成不同业务子系统的预警信息；

所述显示单元204，用于将所述不同业务子系统的预警信息在电子地图上分别进行动态显示。

在本实施例中，所述系统还包括图中未示出的预警规则制定模块：

所述预警规则制定模块，用于根据所述历史采集数据制定预警规则；

所述预警规则制定模块具体包括图中未示出的数据分级单元、预警规则制定单元以及分级预警单元；

所述数据分级单元，用于根据预设分级标准对采集到的所述历史采集数据进行分级处理，生成不同级别数据；

所述预警规则制定单元，用于根据所述不同级别数据制定不同的预警规则；

所述分级预警单元，用于根据所述不同的预警规则对所述预测预警信息和所述实时预警信息分别进行分级预警。

在本实施例中，所述预设分级标准包括预警的种类和等级；

所述预警种类包括每一单项业务子系统预警和组合预警；

所述预警等级包括每一单项业务子系统预警等级和组合预警等级。

其中，所述组合预警包括至少两项单项业务子系统预警。

通过将单项业务子系统进行组合预警，提高了轨道建设过程中安全风险管理的准确性。

在本实施例中，所述施工监控管理系统包括施工安全风险监控子系统、盾构施工实时管理子系统、施工现场视频监控子系统以及安全质量隐患管理子系统中的至少两个。

本实施例提供了一种轨道综合施工预警系统，通过采用工程可视化技术和GIS将从施工过程中每一单项业务子系统中采集的基本数据进行融合处理，并对数据进行分级处理生成对应的预测预警信息，并依据GIS技术，将融合处理生成的预测预警信息和实时预警信息分别与轨道交通线路和车站电子地图对应匹配，进行动态显示，通过实时监测动态显示的预测预警信息和实时预警信息分别按照相应的预警规则进行预警，从而既可以在短时间内预测突发情况，又可以实时监测突发情况，可以动态掌握风险的发展趋势，预测潜在的施工安全隐患，克服了现有技术中风险预测、隐患预警和实时监控的孤立性问题。另外，通过对不同系统的数据进行分级处理，根据对应的预警进行预警，提高了轨道交通建设安全管理的工作效率。

本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种轨道施工综合预警方法，其特征在于，所述方法包括：

分别采集施工监控管理系统中每一单项业务子系统的基本数据；

采用工程可视化技术和地理信息系统GIS对所述基本数据进行数据融合，生成不同业务子系统的预警信息并将所述预警信息在电子地图上分别进行动态显示；

对所述不同业务子系统的预警信息进行监控，获取不同业务子系统对应的预警值；

将所述不同业务子系统对应的预警值分别与对应的预设阈值进行比较，若所述不同业务子系统对应的预警值大于对应的预设阈值时，则发出相应的预警信号；

所述采用工程可视化技术和地理信息系统GIS对所述基本数据进行数据融合，生成不同业务子系统的预警信息并将所述预警信息在电子地图上分别进行动态显示，具体包括：

将所述分别采集施工监控管理系统中每一单项业务子系统的基本数据进行融合，生成基本融合数据；

从地理信息系统GIS中采集轨道交通线网数据和站点基础数据；

将所述从地理信息系统GIS中采集的轨道交通线网数据和站点基础数据与所述基本融合数据进行融合，生成不同业务子系统的预警信息；

将所述不同业务子系统的预警信息在电子地图上分别进行动态显示；

所述施工监控管理系统包括施工安全风险监控子系统、盾构施工实时管理子系统、施工现场视频监控以及安全质量隐患管理子系统中的至少两个。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基本数据包括从所述施工监控管理系统中每一单项业务子系统中采集的历史采集数据和实时采集数据；

所述历史采集数据用于生成预测预警信息；

所述实时采集数据用于生成实时预警信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述历史采集数据制定预警规则，具体包括：

根据预设分级标准对采集到的所述历史采集数据进行分级处理，生成不同级别数据；

根据所述不同级别数据制定不同的预警规则；

根据所述不同的预警规则对所述预测预警信息和所述实时预警信息分别进行分级预警。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设分级标准包括预警的种类和等级；

所述预警种类包括每一单项业务子系统预警和组合预警；

所述预警等级包括每一单项业务子系统预警等级和组合预警等级。

5.一种轨道施工综合预警系统，其特征在于，所述系统包括：

数据采集模块，用于分别采集施工监控管理系统中每一单项业务子系统的基本数据；

数据处理模块，用于采用工程可视化技术和地理信息系统GIS对所述基本数据进行数据融合，生成不同业务子系统的预警信息并将所述预警信息在电子地图上分别进行动态显示；

监测模块，用于对所述不同业务子系统的预警信息进行监控，获取不同业务子系统对应的预警值；

预警模块，用于将所述不同业务子系统对应的预警值分别与对应的预设阈值进行比较，若所述不同业务子系统对应的预警值大于对应的预设阈值时，则发出相应的预警信号；

所述数据处理模块具体包括：

第一数据融合单元，用于将所述分别采集施工监控管理系统中每一单项业务子系统的基本数据进行融合，生成基本融合数据；

轨道数据采集单元，用于从地理信息系统GIS中采集轨道交通线网数据和站点基础数据；

第二数据融合单元，用于将所述从地理信息系统GIS中采集的轨道交通线网数据和站点基础数据与所述基本融合数据进行融合，生成不同业务子系统的预警信息；

显示单元，用于将所述不同业务子系统的预警信息在电子地图上分别进行动态显示；

所述施工监控管理系统包括施工安全风险监控子系统、盾构施工实时管理子系统、施工现场视频监控以及安全质量隐患管理子系统中的至少两个。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述基本数据包括从所述施工监控管理系统中每一单项业务子系统中采集的历史采集数据和实时采集数据；

所述历史采集数据用于生成预测预警信息；

所述实时采集数据用于生成实时预警信息。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

预警规则制定模块，用于根据所述历史采集数据制定预警规则；

所述预警规则制定模块具体包括：

数据分级单元，用于根据预设分级标准对采集到的所述历史采集数据进行分级处理，生成不同级别数据；

预警规则制定单元，用于根据所述不同级别数据制定不同的预警规则；

分级预警单元，用于根据所述不同的预警规则对所述预测预警信息和所述实时预警信息分别进行分级预警。