CN113668489A - 一种市域铁路施工监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种市域铁路施工监测系统，包括明挖基坑监测、盾构监测、暗挖隧道监测、混凝土拌合站系统监测和视频监控，当基坑内设置的各类传感器偏离预设定的数据时，系统会进行报警处理，通过软件和微信同步推送信息，根据数据异常情况排查是设备问题还是基坑发生了倾斜、沉降或其他变形数据，然后将排查信息反馈到系统，同时推送到微信，便于及时掌握基坑信息，系统平台可集成整个基坑施工过程进行实时采集各种数据、实现无线传输、数据汇总分析和超限预警报警功能，可直接对应BIM模型中相应传感器位置。本发明通过监测系统对市域铁路施工工程进行实时监测，保证铁路施工过程中监测的准确性和施工安全性。
Description
技术领域
本发明涉及监测系统领域，特别涉及一种市域铁路施工监测系统。
背景技术
台州市域铁路S1线一期工程位于台州市椒江区、路桥区及温岭市境内，全长52.396km，其中地下线长度17.833km，约占全线总长34.04％，山岭隧道4座，长度4.985km，约占全线总长9.51％，高架线长度29.221km，约占全线总长55.77％，路基长度0.357km，约占全线总长0.68％，全线设站15座，其中地下站7座，高架站8座，台州中心站为市域S1、S2线及杭绍台铁路的换乘站。在起点台州中心站附近设中心停车场、控制中心，终点温岭城南镇设城南车辆段，该项目具有以下特点：
(1)项目涉及7种地下明挖车站，深基坑作业安全施工风验极高；
(2)项目涉及6个盾构区间，盾构施工安全风险较高；
(3)项目涉及多个暗挖隧道工程，安全施工风险较高；
(4)项目线路较长，安全管理难度大；
(5)本项目自建混凝土泵站4处，对搅拌站的管控是一项重点工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种市域铁路施工监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种市域铁路施工监测系统，包括如下步骤：
S1：明挖基坑监测系统；
当基坑内设置的各类传感器偏离预设定的数据时，系统会进行报警处理，通过软件和微信同步推送信息，根据数据异常情况排查是设备问题还是基坑发生了倾斜、沉降或其他变形数据，然后将排查信息反馈到系统，同时推送到微信，便于掌握基坑信息，系统平台可集成整个基坑施工过程进行实时采集各种数据、实现无线传输、数据汇总分析和超限预警报警功能，可对应BIM模型中相应传感器位置，当某个传感器数值超过阀值，能定位此传感器的位置，实时知道基坑出问题的位置，加强对基坑的智能管理；
S2：盾构监测系统；
S3：暗挖隧道监测系统；
S4：凝土拌合站监管系统；
S5：视频监控系统。
优选的，所述S2包括如下步骤：
a1：盾构机台账
通过形成盾构机台账，对公司盾构机购买，报废，维修进行管理，并可通过本功能对闲置盾构机进行部署安装；
a2：线路导航
能显示地铁线路的线路走向、站点和区间信息；
a3：检测盾构机状态
能展示地铁线路所有标段下所有区间的盾构作业实时施工状态，可以通过互联网的方式查看盾构作业的实时情况；
a4：盾构参数
能够实时监控盾构的运行参数信息；
a5：进度与风险
展示当前盾构区间掘进进度、以及需要穿越的风险源；
a6：统计分析
各个标段、区间根据盾构、施工作业的情况，可对出土量、时间、材料、姿态、错台、刀具换刀进行统计分析；
a7：盾构管片管理
通过对盾构线路中的管片数据持久化，让用户能更为直观的统计管片状态信息，并且能够直观的了解每个环节的管片破损、渗水、错台、偏差的数据了解和统计；
a8：刀具管理
通过对盾构线路中的刀具使用、更换情况信息持久化，让用户能够快速的统计盾构线路中每一个刀盘的刀具的使用、磨损、更换刀具数量等情况，让用户直观的了解每一个刀具的使用里程、磨损状况及其刀具的自身数据信息；
a9：监测管理
系统可集成监测数据，并与GIS+BIM进度图进行结合，统计分析整条线的监测预警状态，加强监测管理
优选的，所述S3通过传感器、数据采集、数据传输设备实时采集隧道的变形、应力或应变及环境数据，并对监测数据进行统一处理、分析、评估及预警，1个平台能把暗挖隧道内所有传感器集成并集中展示在BIM模型中，当出现异常情况或者报警时，可实时定位至BIM模型构件中，快速定位报警位置。
优选的，所述S4实现将水泥混凝土拌合站中生产的混凝土每盘生产数据进行实时采集、无线传输、存储，为管理各方提供了详实有效的数据基础，并利用大数据技术进行生产数据的统计分析，提供及时准确的质量数据跟踪和分析，为决策者提供数据信息支持，同时通过采用动态管理的方法，将监测结果与计划值进行对比分析，并通过web端对拌和站生产过程中混凝土配合比、生产用料、拌和时间、生产产能分析数据进行图形化的展示，发现偏差及时预警纠偏，防患于未然，杜绝偷工减料，进而实现对现场混凝土生产质量以及原材料成本多维度的分析管理。
优选的，所述S5包括以下步骤：
d1：隧道远程视频监控
在隧道洞口安装1台200万高清红外网络枪式摄像机，洞内二衬防水台车安装1台高清智能黑光球型摄像机，通过无线或有线传输方式将监控视频信息传输至隧道监控中心，个别长隧道或者地质复杂隧道需在隧道洞口择适宜位置安装高清网络人脸识别摄像机；
d2：桥梁远程视频监控
在大桥两端、高墩的塔吊护栏上面通过安装高清智能网络球形摄像机，通过无线传输方式将监控视频信息传输至桥梁工区监控中心；
d3：钢筋加工场远程视频监控
在钢筋加工场两端分别安装1台高清智能网络球形摄像机，同时在进出钢筋加工场大门外安装1台高清智能网络枪式摄像机，通过有线传输方式将三个点位的视频监控信息汇聚至1点，在通过无线传输方式传输至钢筋加工场工区监控中心，在钢筋加工场工区监控中心设置NVR进行视频监控预览、储存和历史回放，同时将视频信息通过互联网专线上传至分公司、集团公司质安部进行远程监管；
d4：拌合站远程视频监控
在拌合站广场、地磅和操作室择适宜位置通过监控立杆安装高清智能网络球形摄像机通过有线或无线传输方式将监控视频信息传输至拌合站工区监控中心，在拌合站工区监控中心设置NVR进行视频监控预览、储存、历史回放等；同时将视频信息通过互联网专线上传至分公司、集团公司质安部进行远程监管；
d5：高边坡远程视频监控
在高边坡工区两端和正前方择适宜位置通过监控立杆分别安装1台高清智能网络球形摄像机，通过无线传输方式将监控视频信息传输至高边坡工区监控中心，在高边坡工区监控中心设置NVR进行视频监控预览、储存和历史回放，同时将视频信息通过互联网专线上传至分公司、集团公司质安部进行远程监管。
本发明的技术效果和优点：
通过明挖基坑监测系统将基坑监测与物联网结构体系、云计算、局域网或通讯网多网无缝连接技术结合，建立一套智能基坑在线监测系统，为基坑施工现场进行试试监测，基于云计算服务中心的监测系统可容纳上万个基坑的监测数据，形成区域性基坑监测平台，实现区域内的所有结构统一监控管理，降低深基坑作业安全施工风验，利用盾构监测系统降低盾构施工安全风险，利用暗挖隧道监测系统降低安全施工风险。
附图说明
图1为本发明盾构监测系统的监测流程结构示意图。
图2为本发明混凝土拌合站监管系统通过分析生产数据后实现的功能结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-2所示的一种市域铁路施工监测系统，包括明挖基坑监测、盾构监测、暗挖隧道监测、混凝土拌合站系统监测、视频监控，步骤如下：
S1：明挖基坑监测系统
当基坑内设置的各类传感器偏离预设定的数据时，系统会进行报警处理，通过软件和微信同步推送信息，根据数据异常情况排查是设备问题还是基坑发生了倾斜、沉降或其他变形数据，然后将排查信息反馈到系统，同时推送到微信，便于及时掌握基坑信息，系统平台可集成整个基坑施工过程进行实时采集各种数据、实现无线传输、数据汇总分析、超限预警报警等功能，可直接对应BIM模型中相应传感器位置，当某个传感器数值超过阀值，马上就能定位此传感器的位置，使管理者能够实时知道基坑出问题的位置，进一步加强对基坑的智能管理；
S2：盾构监测系统
a1：盾构机台账
通过形成盾构机台账，对公司盾构机购买，报废，维修进行管理，并可通过本功能对闲置盾构机进行部署安装；
a2：线路导航
能显示地铁线路的线路走向、站点和区间信息；
a3：检测盾构机状态
能展示地铁线路所有标段下所有区间的盾构作业实时施工状态，可以通过互联网的方式查看盾构作业的实时情况；
a4：盾构参数
能够实时监控盾构的运行参数信息；
a5：进度与风险
展示当前盾构区间掘进进度、以及需要穿越的风险源；
a6：统计分析
各个标段、区间根据盾构、施工作业的情况，可对出土量、时间、材料、姿态、错台、刀具换刀进行统计分析；
a7：盾构管片管理
通过对盾构线路中的管片数据持久化，让用户能更为直观的统计管片状态信息，并且能够直观的了解每个环节的管片破损、渗水、错台、偏差的数据了解和统计；
a8：刀具管理
通过对盾构线路中的刀具使用、更换情况信息持久化，让用户能够快速的统计盾构线路中每一个刀盘的刀具的使用、磨损、更换刀具数量等情况，让用户直观的了解每一个刀具的使用里程、磨损状况及其刀具的自身数据信息；
a9：监测管理
系统可集成监测数据，并与GIS+BIM进度图进行结合，统计分析整条线的监测预警状态，加强监测管理；
S3：暗挖隧道监测系统
系统通过传感器、数据采集、数据传输设备实时采集隧道的变形、应力或应变及环境数据，并对监测数据进行统一处理、分析、评估及预警，1个平台能把暗挖隧道内所有传感器集成并集中展示在BIM模型中，当出现异常情况或者报警时，可实时定位至BIM模型构件中，快速定位报警位置；
b1：主要检测内容
b2：监测设备布置
S4：凝土拌合站监管系统
拌合站生产数据的采集，是通过对拌合站所有生产活动信息、痕迹的全天候实时监控，利用远程信息传输和数据存储、分析平台，实时把拌和站生产情况采集到项目数据库中进行分析对比，实现对拌合站生产情况的质量监管；
系统实现将水泥混凝土拌合站中生产的混凝土每盘生产数据进行实时采集、无线传输、存储，为管理各方提供了详实有效的数据基础，并利用大数据技术进行生产数据的统计分析，提供及时准确的质量数据跟踪和分析，为决策者提供数据信息支持，同时通过采用动态管理的方法，将监测结果与计划值进行对比分析，并通过web端对拌和站生产过程中混凝土配合比、生产用料、拌和时间、生产产能分析数据进行图形化的展示，发现偏差及时预警纠偏，防患于未然，杜绝偷工减料，进而实现对现场混凝土生产质量以及原材料成本多维度的分析管理；
c1：功能展示
通过将每台拌合机每盘混合料的生产数据通过无线技术传输到云端服务器并进行网络永久存储；
c2：该系统包括以下功能
拌和时间查询，通过选择设备、时间段来获取此时间段内所有拌料数据列表、每盘拌和时间、拌和时间走势图、详细信息；
S5：视频监控系统
视频监控的数据通过网络传输至BIMCP平台，平台可将每个摄像机的监控数据关联至现场相应位置的BIM模型中，可十分直观的查看到不同位置的视频监控数据，各监控点视频监控部署方案：
d1：隧道远程视频监控
在隧道洞口安装1台200万高清红外网络枪式摄像机，洞内二衬防水台车安装1台高清智能黑光球型摄像机，通过无线或有线传输方式将监控视频信息传输至隧道监控中心，个别长隧道或者地质复杂隧道需在隧道洞口择适宜位置安装高清网络人脸识别摄像机；
d2：桥梁远程视频监控
在大桥两端、高墩的塔吊护栏上面通过安装高清智能网络球形摄像机，通过无线传输方式将监控视频信息传输至桥梁工区监控中心；
d3：钢筋加工场远程视频监控
在钢筋加工场两端分别安装1台高清智能网络球形摄像机，同时在进出钢筋加工场大门外安装1台高清智能网络枪式摄像机，通过有线传输方式将三个点位的视频监控信息汇聚至1点，在通过无线传输方式传输至钢筋加工场工区监控中心，在钢筋加工场工区监控中心设置NVR进行视频监控预览、储存和历史回放，同时将视频信息通过互联网专线上传至分公司、集团公司质安部进行远程监管；
d4：拌合站远程视频监控
在拌合站广场、地磅和操作室择适宜位置通过监控立杆安装高清智能网络球形摄像机通过有线或无线传输方式将监控视频信息传输至拌合站工区监控中心，在拌合站工区监控中心设置NVR进行视频监控预览、储存、历史回放等；同时将视频信息通过互联网专线上传至分公司、集团公司质安部进行远程监管；
d5：高边坡远程视频监控
在高边坡工区两端和正前方择适宜位置通过监控立杆分别安装1台高清智能网络球形摄像机，通过无线传输方式将监控视频信息传输至高边坡工区监控中心，在高边坡工区监控中心设置NVR进行视频监控预览、储存和历史回放，同时将视频信息通过互联网专线上传至分公司、集团公司质安部进行远程监管。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种市域铁路施工监测系统，包括如下步骤：
S1：明挖基坑监测系统；
当基坑内设置的各类传感器偏离预设定的数据时，系统会进行报警处理，通过软件和微信同步推送信息，根据数据异常情况排查是设备问题还是基坑发生了倾斜、沉降或其他变形数据，然后将排查信息反馈到系统，同时推送到微信，便于掌握基坑信息，系统平台可集成整个基坑施工过程进行实时采集各种数据、实现无线传输、数据汇总分析和超限预警报警功能，可对应BIM模型中相应传感器位置，当某个传感器数值超过阀值，能定位此传感器的位置，实时知道基坑出问题的位置，加强对基坑的智能管理；
S2：盾构监测系统；
S3：暗挖隧道监测系统；
S4：凝土拌合站监管系统；
S5：视频监控系统。
2.根据权利要求1所述的一种市域铁路施工监测系统，其特征在于：所述S2包括如下步骤：
a1：盾构机台账
通过形成盾构机台账，对公司盾构机购买，报废，维修进行管理，并可通过本功能对闲置盾构机进行部署安装；
a2：线路导航
能显示地铁线路的线路走向、站点和区间信息；
a3：检测盾构机状态
能展示地铁线路所有标段下所有区间的盾构作业实时施工状态，可以通过互联网的方式查看盾构作业的实时情况；
a4：盾构参数
能够实时监控盾构的运行参数信息；
a5：进度与风险
展示当前盾构区间掘进进度、以及需要穿越的风险源；
a6：统计分析
各个标段、区间根据盾构、施工作业的情况，可对出土量、时间、材料、姿态、错台、刀具换刀进行统计分析；
a7：盾构管片管理
通过对盾构线路中的管片数据持久化，让用户能更为直观的统计管片状态信息，并且能够直观的了解每个环节的管片破损、渗水、错台、偏差的数据了解和统计；
a8：刀具管理
通过对盾构线路中的刀具使用、更换情况信息持久化，让用户能够快速的统计盾构线路中每一个刀盘的刀具的使用、磨损、更换刀具数量等情况，让用户直观的了解每一个刀具的使用里程、磨损状况及其刀具的自身数据信息；
a9：监测管理
系统可集成监测数据，并与GIS+BIM进度图进行结合，统计分析整条线的监测预警状态，加强监测管理。
3.根据权利要求1所述的一种市域铁路施工监测系统，其特征在于：所述S3通过传感器、数据采集、数据传输设备实时采集隧道的变形、应力或应变及环境数据，并对监测数据进行统一处理、分析、评估及预警，1个平台能把暗挖隧道内所有传感器集成并集中展示在BIM模型中，当出现异常情况或者报警时，可实时定位至BIM模型构件中，快速定位报警位置。
4.根据权利要求1所述的一种市域铁路施工监测系统，其特征在于：所述S4实现将水泥混凝土拌合站中生产的混凝土每盘生产数据进行实时采集、无线传输、存储，为管理各方提供了详实有效的数据基础，并利用大数据技术进行生产数据的统计分析，提供及时准确的质量数据跟踪和分析，为决策者提供数据信息支持，同时通过采用动态管理的方法，将监测结果与计划值进行对比分析，并通过web端对拌和站生产过程中混凝土配合比、生产用料、拌和时间、生产产能分析数据进行图形化的展示，发现偏差及时预警纠偏，防患于未然，杜绝偷工减料，进而实现对现场混凝土生产质量以及原材料成本多维度的分析管理。
5.根据权利要求1所述的一种市域铁路施工监测系统，其特征在于：所述S5包括以下步骤：
d1：隧道远程视频监控
在隧道洞口安装1台200万高清红外网络枪式摄像机，洞内二衬防水台车安装1台高清智能黑光球型摄像机，通过无线或有线传输方式将监控视频信息传输至隧道监控中心，个别长隧道或者地质复杂隧道需在隧道洞口择适宜位置安装高清网络人脸识别摄像机；
d2：桥梁远程视频监控
在大桥两端、高墩的塔吊护栏上面通过安装高清智能网络球形摄像机，通过无线传输方式将监控视频信息传输至桥梁工区监控中心；
d3：钢筋加工场远程视频监控
在钢筋加工场两端分别安装1台高清智能网络球形摄像机，同时在进出钢筋加工场大门外安装1台高清智能网络枪式摄像机，通过有线传输方式将三个点位的视频监控信息汇聚至1点，在通过无线传输方式传输至钢筋加工场工区监控中心，在钢筋加工场工区监控中心设置NVR进行视频监控预览、储存和历史回放，同时将视频信息通过互联网专线上传至分公司、集团公司质安部进行远程监管；
d4：拌合站远程视频监控
在拌合站广场、地磅和操作室择适宜位置通过监控立杆安装高清智能网络球形摄像机通过有线或无线传输方式将监控视频信息传输至拌合站工区监控中心，在拌合站工区监控中心设置NVR进行视频监控预览、储存、历史回放等；同时将视频信息通过互联网专线上传至分公司、集团公司质安部进行远程监管；
d5：高边坡远程视频监控
在高边坡工区两端和正前方择适宜位置通过监控立杆分别安装1台高清智能网络球形摄像机，通过无线传输方式将监控视频信息传输至高边坡工区监控中心，在高边坡工区监控中心设置NVR进行视频监控预览、储存和历史回放，同时将视频信息通过互联网专线上传至分公司、集团公司质安部进行远程监管。
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2020
- 2020-05-14 CN CN202010409567.XA patent/CN113668489A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116906125A (zh) * | 2023-09-06 | 2023-10-20 | 四川高速公路建设开发集团有限公司 | 基于数据同步传输算法的软岩隧道安全监测方法及系统 |
| CN116906125B (zh) * | 2023-09-06 | 2023-12-29 | 四川高速公路建设开发集团有限公司 | 基于数据同步传输算法的软岩隧道安全监测方法及系统 |
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| PB01 | Publication | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20211119 |