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浅析监控系统在城市隧道工程中的运用

作者: 发布时间:2019-12-17 12:34:50 阅读: 61 次

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浅析监控系统在城市隧道工程中的运用

 

摘要:相比于地面工程,城市隧道工程在施工方面存在更多的不确定性和复杂性,因此需要借助远程监控系统,实时监控施工中的各项操作。本篇文章基于城市隧道工程的角度,首先介绍监控系统的架构,然后再提出其在项目建设中的具体运用。希望本文的研究能够为读者提供有益参考。

关键词:隧道工程;越江隧道;监控系统

 

前言:越江隧道是城市隧道工程修建项目的重点部分,因其作业环境复杂,不确定因素太多,为整个工程带来较大的安全隐患。主要是因为工程管理人员,在此施工环境下,不能实时获知建设情况,因此不能根据实际情况动态调整管理策略。同时还因为施工场地狭小,加上危险性更高,不宜派驻专家到现场指导,而远程监控能够解决实时掌握施工信息的难题,同时又能让专家和管理人员及时发出正确指令和建议。

1城市隧道工程远程监控系统架构

该系统主要由3个部分组成,它们分别是前端信息采集系统、数据传输系统和终端管理系统。采用这样的架构,是基于部署灵活、架构周期短、可靠性能高的优势来考虑,同时它具有视频传输质量稳定、成本低的优点。

前端信息采集系统,主要是为监控人员提供施工现场实时的视频信息,将模拟音视频信号进行数字采集、压缩,并传输至监控中心,若是有相关需要还可将此视频进行共享,网络传输协议支持TCP/IP、RTP/RTCP。数据传输系统,有无线和有线传输两种,由于越江隧道工作井出口到具体作业位置的距离长,随施工进程变得更长,为了避免线路在这过程被损坏,因此采用无线数据传输的方式,但是这种传输方式成本较高,因此在工程中采用两者相结合的数据传输方案。终端管理系统,主要为该系统配备24小时不间断运行的计算机,配合相关监控软件,然后在监控中心指派专人24小时监护。以此保证监控系统能保持良好的运行状态,同时也不会错漏施工过程中发生的问题[1]

2远程监控系统在城市隧道工程的具体应用

2.1本地、远程化监控

首先是本地监控功能,在监控中心中工作人员可以调取各个监控点的视频,通过切换各个摄像头,呈现某个时段在某个位置的施工情况进行了解,同时它还支持多画面实时监控,有助于监控人员实时掌握当时的情况。同时为了更好地利用监控视频,还可在此系统的监控点加设一些外部设备,将重点施工位置的视频直接保存为特定需要的格式。

上文提到,由于前端采集系统采用的是数字采集和压缩方式,因此监控的视频可以进行共享。同时监控系统的数据传输速率较高,实现远程监控,这样的方式可以让专家在异地透过视频呈现的信息,实时予以最专业的指导,保障某些工序处理的正确性。此外,还可设置定时录像和拍照,支持本地、远程控制,在播放录像时配合侦测软件,可以帮助工作人员了解一定时段内发生的变化。将这些视频的画面截取,以图片格式保存,并作为工程进度汇报的依据之一。

为了确保监控系统能够保持稳定、安全的运行状态,要为其加设身份认证登录和远程安全登录的环节,根据工程各级管理人员分配相应的系统使用权限,防止监测信号被拦截或干扰。视频相较于其他文件对存储量有较大的要求,因此需要在安装、设计时,为其预留一定的扩展空间。同时为了保证监控系统的易用性,应采用图形化操作界面,简单划分为操作平台和视频界面,利于相关人员的操作和使用。

需要特别注意的是,调制解调器采用即时插拔的设置,这样可以在新增摄像点时,不需要再额外进行网络调试或设置,就可进行正常数据传输,随监测需要安装和拆卸网络设备[2]

2.2预报警管理系统

2.2.1模块设置

通过在越江隧道工程监控系统中设置预报警管理的子系统,进一步完善监控系统的功能。为了更大程度减少施工中安全事故发生几率,在监控系统中设置预报警的功能,能够在运行过程中及时让监控人员获知,哪一个位置发生紧急情况,提高监控质量,工程建设安全,从而有效降低工程成本。透过预报警管理系统的报警,能让工程管理人员及时发出指令,安排施工人员安全疏散,并在关键位置采取有效的补救措施。同时为营救、补救工作赢得宝贵时间。此外,预报警管理系统还能够反馈施工情况,技术人员借助视频以及报警信息,分析并优化某一施工部位的参数,降低工程造价。

预报警管理系统主要有6个主要模块,分别为信息采集、量测定管理、报表信息、数据分析、短信报警和用户系统管理模块。其中数据分析模块,又有智能分析和人工分析两种,前者是采用技术手段自动完成数据信息汇总、数据曲线分析,为监控人员提供各类数据报表;后者是基于工作人员、专家按照系统报警的信息,分析当前工程建设出现的问题。当两种分析手段结合在一起后,得出详细、完整的数据结果,然后就施工安全、预警、报警三个方面进行风险评估。

风险评估结果产生后,反馈给专家获取专业建议,然后建议通过各种信息发布渠道通知到各个施工单位、部门和人员。

2.2.2报警设置分析

评估隧道工程中某一位置的变形情况,首先要明确隧道控制要求以及安全程度,并根据监控系统获知的各种数据和参数,进行完整的安全风险评估,并制定出各阶段的安全状态等级。预报警管理系统通过具体的设置,在触发某项报警条件时,能够反馈相应安全等级的警告信息。基于此,设置地面、隧道沉降、周围管线变形、隧道管片内钢筋应力的累计变形范围和变形速率等报警参数,达到一定的数值,则自动向监控中心报警。将报警等级分为三类,即一级警戒,系统直接报警,立即采取相应措施;二级警戒,则发出预警信息,做好采取措施的准备;三级警戒,当前施工情况不清晰,需要进一步关注[3]

为了更好地让监控人员分析报警的等级,应分别用红、橙、黄三个颜色以此代表至第三警戒,然后在监控幕墙上多屏展示,某个区域的报警等级。并自动生成当前情况的总表,如某一施工段的隧道沉降变形范围和速率,方便工作人员查询该位置的数据信息。此外,报警系统还设置有弹窗功能,当安全情况或其他参数超过预设值,则自动在显示屏弹窗显示某信息,提升工作人员根据显示的数据,判断发生的安全情况,从而采取正确的措施。最后将报警系统与监控管理人员的手机绑定,并进行相应的设置,以短信的形式发出警报,使新的警戒信息及时被获知。

结论:综合上述,城市隧道工程工况复杂,不确定因素较多,同时施工场地面积较为狭小,带来的安全隐患大。鉴于此,通过在施工现场安装远程监控系统,能够让管理人员实时了解工程建设情况,并通过远程指挥的功能,获取专家的建议。监控系统的设置和安排,有助于城市越江隧道、地下行车通道工程建设。

参考文献:

[1]黄轼琼,许慧文.交通工程隧道监控系统辅助设计软件的研究过程及成果介绍[J].公路交通科技(应用技术版),2017,13(04):293-295.

[2]闫旭.厦门至成都公路贵州境毕节至生机(黔川界)段高速公路工程隧道监控、通信系统布置[J].黑龙江交通科技,2016,39(06):160-161.

[3]朱琳,胡建斌,钟丽伟,等.EnerSsy智能化电力监控系统在三峡专用公路隧道工程中的实践[J].公路隧道,2014(04):43-50.