隧道安全智能监测预警关键技术及管控平台开

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隧道安全智能监测与联动管理系统工程方案探析

隧道安全智能监测与联动管理系统工程方案探析摘要：随着公路隧道工程的不断发展和公路运输能力的日益增长，政府有关方面建议加快实施智能化交通基础设施，其智慧交通发展的关键是加快我国公路隧道智能化、信息化、集成化、绿色节能化。

为了提高设备控制、事件预警、流程管理和应急处置等多层次的综合管理，本文设计了多维度融合管理模式，以隧道综合管控为导向，提升设备控制、事件预警、流程管理、应急处置等综合业务能力。

近几年，交通运输部的《交通强国建设纲要》、《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》等相关政策出台实施。

对提升公路交通安全的管理水平，对促进我国的交通安全发展和社会稳定发展有着重大的现实意义。

根据高速公路隧道实际情况，结合“多维度、全周期”的数据采集技术，提出这套智能隧道监管系统的设计思路。

关键词：隧道安全；智能监测；联动管理0.引言基于各公路工程运营管理的软件系统相对独立、业务能力单一，其用于视频检测、各种气体检测、设备紧急报警报修等业务的软件相对独立，协同办公软件其业务范围涵盖有限，并且没有统一的业务数据标准，对标准化建设的全面性认识不足，信息互通扩展性能较差，系统之间缺乏集约化建设，导致交通数据综合能力不足。

因此，要通过技术支撑和功能实现高速公路的智慧水平，随着交通量的增加导致的道路拥堵缓解随着需求提升导致的道路拥堵，加强基础设施数字化能力，将运营大数据、物联网络技术、AI技术、数据库调阅等相关技术应用到公路隧道中来，快速提高公路的安全、快速、智能管控的能力。

并为运营管理者提供更加高效、简洁的运营管理平台。

1.研究背景高速公路的修建为交通运输带来很大的便利，但是，由于行车速度快，车流量多，其相对狭小的行车区域，使得高速公路的交通安全工作较城市道路上的交通安全工作更为复杂，给交通疏导和救援带来了很大的难度。

目前，我国高速公路的工程施工已经拥有相当数量的机电设备和系统，但由于业务众多、流程复杂、各系统缺少有效的量化指标，造成监控中心在运营过程中存在多个监管平台、监控员指令操作复杂、应急预案难以实施、疏散救援响应时间长等问题。

隧道工程中的智能化监测：实时监控与数据分析

物联网与大数据技术在隧道监测中的应用
物联网技术在隧道监测中的深化应用
大数据技术在隧道监测中的创新应用
• 设备之间的互联互通
• 海量数据的存储与管理
• • 远程监控与预警
• 预测与决策支持
人工智能与机器学习在隧道监测中的应用
人工智能技术在隧道监测中的普及应用
• 自动化监测与报警系统
• 智能分析与诊断
• 机器人与无人驾驶技术在施工中的应用
机器学习技术在隧道监测中的创新发展
• 模型训练与优化
• 算法研究与改进
• 实际工程应用与验证
隧道工程智能化监测的法规与标准完善
法规与标准的制定与完善
监管与认证体系的建立
隧道工程智能化监测的
与完善
可持续发展
• 隧道工程智能化监测的法规框架
数据采集与传输技术
传感器与检测设备的选择与应用
• 应力、应变、变形等传感器
• 温度、湿度、空气质量等传感器
• 地震、滑坡、岩爆等监测设备

数据传输技术
• 无线通信技术：如Wi-Fi、蓝牙等
• 有线通信技术：如光纤、电缆等
• 卫星通信技术：如GPS、北斗等
数据采集与传输系统的设计与实施
• 系统架构与设备布局
• 工程地质不确定性：如地下水、软弱地层等
• 施工过程中的安全问题：如支护结构、施工方法等
隧道工程智能化监测的必要性
• 提高工程质量和安全性
• 降低施工成本和时间
• 促进隧道工程技术的创新与发展
智能化监测在隧道工程中的重要性
01
02
03
实时监测隧道结构安全
实时监测隧道环境
提高隧道施工效率和质量
• 监测隧道应力、应变、变形等关

智慧隧道施工管理平台系统设计方案

智慧隧道施工管理平台系统设计方案智慧隧道施工管理平台系统设计方案一、项目概述随着城市化进程的不断推进，隧道建设成为了城市交通建设的重点项目之一。

隧道施工管理是一个复杂的过程，需要对人员、设备、工艺和安全等多方面进行有效管理。

为了提高施工管理效率和保障施工安全，设计并开发了智慧隧道施工管理平台系统。

二、系统功能模块划分系统主要包括以下功能模块：1. 项目管理模块：用于对隧道建设项目进行管理和监控。

包括项目计划制定、工期管理、资源调度、进度监控等功能。

2. 人员管理模块：用于对施工人员进行管理和监控。

包括人员信息录入、人员考勤、人员培训、人员安全管理等功能。

3. 设备管理模块：用于对施工设备进行管理和监控。

包括设备信息录入、设备调度、设备维护、设备故障管理等功能。

4. 工艺管理模块：用于对施工工艺进行管理和监控。

包括工艺计划制定、工艺参数控制、工艺过程监控等功能。

5. 安全管理模块：用于对施工安全进行管理和监控。

包括安全教育培训、安全巡查、安全事故管理等功能。

6. 数据统计模块：用于对施工过程进行数据统计和分析。

包括工期统计、资源利用率统计、安全事故统计等功能。

7. 报表生成模块：用于生成各类报表，方便项目管理人员及时了解隧道施工情况和项目进展。

三、系统技术架构1. 前端开发：采用HTML、CSS、JavaScript等技术开发前端界面，实现用户交互功能。

2. 后端开发：采用Java语言开发后台逻辑程序，实现业务逻辑和数据处理功能。

3. 数据库设计：采用关系型数据库管理系统，如MySQL或Oracle，设计并创建数据库表结构，存储系统数据。

4. 服务器搭建：采用云服务器或本地服务器搭建系统运行环境，保证系统正常运行和数据安全。

5. 网络通信：采用HTTP协议进行前后端数据传输，采用SSL加密技术确保数据传输的安全性。

6. 前端框架：采用Vue.js等前端框架，实现前端界面的快速开发和响应式设计。

7. 后端框架：采用Spring Boot等后台框架，实现后台逻辑的快速开发和高效运行。

隧道群智能管控平台

隧道群智能管控平台
王长华;张月莹;朱熙豪;陶杰;汪内利;刘海萍
【期刊名称】《中国交通信息化》
【年(卷),期】2022()12
【摘要】随着我国隧道工程快速发展,隧道管控问题日益凸显。

隧道运行状况的监测与管理成为一项必不可少却复杂繁琐的工作。

在实际的工作中,隧道运营管理信
息化手段缺乏,隧道监管技术相对落后,系统及平台间没有形成互联互通,信息孤岛容易形成,统一的监视和控制无法实现。

因此,本文所介绍的软硬件一体化的隧道群智
能管理平台,基于隧道内机电设备和已建子系统,通过系统集成、大数据、物联网等
先进技术,针对隧道运营管理中的畅通、节能、养护等需求而搭建。

平台具备全面
感知、指挥调度、事件管控、隧道监控、设备控制、应急处置、数字公路管理、交通辅助决策等业务功能,打破各子系统之间的阻隔,实现资源的有效整合、联动协同。

【总页数】4页(P139-142)
【作者】王长华;张月莹;朱熙豪;陶杰;汪内利;刘海萍
【作者单位】浙江省机电设计研究院有限公司;浙江省机电产品质量检测所有限公
司
【正文语种】中文
【中图分类】U45
【相关文献】
1.智能化电梯群控系统仿真平台的设计与实现
2.高速公路隧道智能管控平台探究
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5.隧道智能管控平台的设计与实现
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隧道开挖支护首件的智能化应用有哪些

隧道开挖支护首件的智能化应用有哪些在现代隧道工程建设中，智能化技术的应用日益广泛，为隧道开挖支护首件带来了诸多创新和变革。

隧道开挖支护首件作为整个隧道施工的样板和标杆，其施工质量和效率对于后续工程具有重要的指导意义。

智能化技术的引入，不仅提高了施工的精度和安全性，还大大优化了施工流程和管理模式。

一、智能化监测系统智能化监测系统是隧道开挖支护首件中至关重要的应用之一。

通过在隧道内部布置各类传感器，如位移传感器、应力传感器、应变传感器等，可以实时获取隧道围岩的变形、支护结构的受力等关键数据。

这些数据会被传输到中央控制系统，经过分析和处理，为施工人员提供及时准确的信息。

例如，当监测到围岩变形超过预警值时，系统会自动发出警报，提醒施工人员采取相应的加固措施，避免潜在的安全风险。

同时，智能化监测系统还能够对施工过程进行回溯和分析，帮助工程技术人员总结经验教训，优化施工方案。

二、智能化施工设备1、智能钻孔设备传统的钻孔作业往往依赖人工操作，精度和效率难以保证。

而智能化的钻孔设备则具备自动定位、自动钻进、自动调整钻进参数等功能。

通过与预先设定的施工方案相结合，智能钻孔设备能够在隧道开挖面上精确地钻出符合要求的炮孔，提高爆破效果，减少超挖和欠挖现象。

2、智能喷射混凝土设备在支护施工中，喷射混凝土是常用的手段之一。

智能化的喷射混凝土设备可以根据隧道围岩的情况，自动调整喷射压力、喷射角度和喷射量，确保混凝土能够均匀、密实的覆盖在围岩表面，提高支护效果。

3、智能衬砌台车隧道衬砌施工是保证隧道长期稳定的重要环节。

智能衬砌台车能够实现自动行走、自动定位、自动浇筑混凝土等功能，大大提高了衬砌施工的效率和质量。

三、智能化设计软件在隧道开挖支护首件的设计阶段，智能化设计软件发挥着重要作用。

这些软件可以根据隧道的地质条件、断面形状、施工方法等因素，自动生成优化的开挖支护方案。

同时，还能够进行模拟分析，预测施工过程中可能出现的问题，并提前采取措施加以防范。

隧道智能运营维护方案

隧道智能运营维护方案一、前言隧道作为现代城市交通的重要组成部分，具有承载交通流量、保障交通安全和畅通的重要功能。

隧道的正常运营和维护对于城市交通的顺畅至关重要。

隧道智能运营维护方案是保证隧道安全运营和便捷维护的重要保障。

本文将就隧道智能运营维护方案进行论述，包括隧道智能运营的基本概念、隧道智能运营关键技术、隧道智能维护管理系统的建设和隧道智能运营维护的实施等方面进行详细论述，以期为相关部门提供参考。

二、隧道智能运营的基本概念隧道智能运营是指通过现代科技手段对隧道进行智能化和信息化建设，实现对隧道设施的实时监控、故障预警、远程管理和智能运营，从而提高隧道的运行效率和服务水平。

隧道智能运营的主要目标是提高隧道的安全性、通行效率和服务水平，实现隧道的智能化管理、智能化运营和智能化服务，从而使隧道成为城市交通运输系统的重要组成部分。

隧道智能运营的主要内容包括隧道的自动化监控、智能化调度、故障预警和应急处理等。

三、隧道智能运营关键技术（一）隧道自动化监控技术隧道自动化监控技术是指通过现代信息技术手段，对隧道内的交通流量、气象条件、环境参数、设施状态等进行实时监测、分析和控制，从而实现对隧道运行状态的全面掌控。

隧道自动化监控技术的关键就是实时数据采集和信息传输。

隧道监控系统通过安装各类传感器和监测设备，对隧道内的交通流量、车速、车距、气象条件、能见度、环境参数、设施状态等进行实时监测，然后通过通信网络将监测数据传输到监控中心，实现对隧道运行状态的实时监控和远程管理。

隧道自动化监控技术的应用范围涉及隧道交通管理、隧道安全监控、车辆检测和秩序维护等方面，通过实时监测和数据分析，提高隧道运行效率，保障隧道安全运行。

（二）隧道智能化调度技术隧道智能化调度技术是指通过现代信息技术手段，对隧道内的交通流量、车辆运行状态、路面情况等进行实时监测和分析，从而实现对隧道内交通流量的智能调度和管控。

隧道智能化调度技术的关键就是交通流量数据的采集、分析和智能控制。

隧道施工安全监测预警管理系统[发明专利]

专利名称：隧道施工安全监测预警管理系统
专利类型：发明专利
发明人：刘海京,涂耘,郑佳艳,王小军,杨少晨,曾知法申请号：CN201610735409.7
申请日：20160826
公开号：CN106224007A
公开日：
20161214
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种隧道施工安全监测预警管理系统，涉及隧道施工管理技术领域，包括隧道不良地质监测装置、围岩变形监测装置、隧道环境监测装置、人员管理系统和控制中心，全面地对隧道施工安全的各方面进行实时监测，分别对隧道掌子面的地质情况进行分析监测、对围岩内壁的变形、岩体沉降、压力等进行监测、隧道洞内的有毒有害气体的浓度、隧道洞内的温度、地下水情况、粉尘、风速、风压、噪声和爆破震动方面进行监测和对洞内的人员定位管理，一旦监测到有施工安全危险便作出预警，减少安全事故的发生，消除安全隐患，避免人员伤亡。

申请人：招商局重庆交通科研设计院有限公司
地址：400060 重庆市南岸区学府大道33号
国籍：CN
代理机构：北京酷爱智慧知识产权代理有限公司
代理人：李向英
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智慧综合管廊监控与报警系统的关键技术

智慧综合管廊监控与报警系统的关键技术智慧综合管廊监控与报警系统是一种利用现代科技手段对地下管廊进行实时监控和预警的系统，它可以实时监测管廊内的温度、湿度、气体浓度等环境参数，还可以监测管廊内的设备运行状态、人员活动情况等信息。

这种系统在城市地下管廊建设和管理中具有重要的应用价值，可以帮助管廊管理人员及时发现问题并进行处理，保障地下管廊的安全运行。

智慧综合管廊监控与报警系统的关键技术主要包括传感器技术、通信技术、数据处理与分析技术、报警处理技术等。

下面将分别对这些关键技术进行详细介绍。

首先是传感器技术。

传感器是智慧综合管廊监控与报警系统中最核心的部件之一，它能够实时感知管廊内的各种环境参数和设备状态信息。

传感器技术的发展使得各种类型的传感器可以实现微型化、智能化和多参数测量，如温湿度传感器、气体传感器、压力传感器、流速传感器等。

这些传感器通过采集管廊内的信息，并将其转化为电信号，并将这些信号传输给监控系统进行处理分析。

传感器技术的发展为智慧综合管廊监控与报警系统的实现提供了重要的技术支持。

其次是通信技术。

智慧综合管廊监控与报警系统需要将传感器采集到的信息传输给监控中心，并接收来自监控中心的指令，因此通信技术是其不可或缺的关键技术。

随着5G、物联网等通信技术的不断发展，智慧综合管廊监控与报警系统的通信方式也在不断升级，通信网络的速度、可靠性和带宽都得到了显著提升，可以更加及时、准确地传输管廊信息，保障监控系统的有效运行。

再者是数据处理与分析技术。

传感器采集的信息需要经过数据处理与分析才能转化为管廊的实际状态，并进行报警处理。

数据处理与分析技术的发展使得监控系统可以实现对大规模数据的高效处理和深度挖掘，能够识别管廊内的异常情况并进行预警。

结合人工智能、大数据等技术，还可以实现对管廊运行状态的智能诊断与预测，为管廊的安全运行提供更加科学的依据。

最后是报警处理技术。

智慧综合管廊监控与报警系统需要及时响应监测到的各种异常情况，并采取相应的措施，因此报警处理技术显得尤为重要。

盾构隧道施工中的智能监测与控制技术研究

盾构隧道施工中的智能监测与控制技术研究盾构隧道施工作为现代城市及交通建设领域中重要的基础设施建设方式之一，在保障市民出行安全、优化交通运输效率方面发挥着重要的作用。

然而，隧道施工过程中存在着许多风险与挑战，包括地层变异、地下水涌入、地震活动等，这些都对隧道的施工安全和质量提出了很高的要求。

为了解决盾构隧道施工中的监测与控制需求，智能监测与控制技术应运而生。

通过实时监测和智能控制系统，可以提高施工过程的安全性、高效性和质量。

该技术研究的目标是通过应用新兴的传感器、数据采集与分析技术、智能控制算法等手段，实现对盾构隧道施工全过程的智能化监测与控制。

首先，盾构隧道施工中的智能监测技术对地层变异进行实时监测。

在施工过程中，地下环境的地层结构会发生变化，如软土、砂土、石灰岩等。

通过布置多种类型的传感器，如测斜仪、位移传感器等，可以实时感知地层的变化情况，并对其进行监测与预警。

这为施工人员提供了重要的参考信息，以便进行针对性的调整和控制，从而确保施工的安全性和稳定性。

其次，盾构隧道施工中的智能监测技术对地下水涌入进行实时监测。

隧道施工过程中，地下水涌入是一个常见的问题，它会导致隧道工作面的水平承压能力下降，甚至威胁到施工人员的生命安全。

通过安装高精度的水位传感器和流量监测系统，实时监测地下水涌入的情况。

一旦发现异常情况，系统将发出预警信号并自动采取措施，如对涌入口进行封堵、增加抽水设备等，以便及时控制和处理。

此外，盾构隧道施工中的智能监测技术对地震活动进行实时监测。

地震是地质灾害中最具破坏性的一种，对盾构隧道的施工安全造成潜在风险。

通过在隧道周围布置地震传感器网络，可以实时监测地震活动的发生及其强度。

一旦监测到地震信号，智能监测系统将及时向施工人员发出预警，并自动停工进行安全疏散，确保施工人员的人身安全。

在实现智能监测的基础上，盾构隧道施工中的智能控制技术也是十分重要的一环。

通过运用先进的控制算法和自动化设备，可以实现对隧道施工过程的智能化控制。

隧道智慧监测系统设计方案

隧道智慧监测系统设计方案隧道智慧监测系统是一套集成了视频监控、火灾报警、空气质量监测等功能的综合系统，用于对隧道进行实时监测和数据分析，以确保隧道安全以及顺利运行。

本文将设计一套隧道智慧监测系统的整体方案。

1. 系统整体结构隧道智慧监测系统主要由监控中心、视频监控子系统、火灾报警子系统、空气质量监测子系统和数据分析子系统组成。

监控中心是系统的核心，用于接收和显示各子系统的数据，并进行综合分析和处理。

视频监控子系统通过摄像头对隧道内的情况进行实时监控，并将视频信号传输给监控中心进行显示和存储。

火灾报警子系统通过火焰和烟雾探测器对隧道内的火灾进行实时监测和报警。

空气质量监测子系统通过传感器对隧道内的气体浓度、温度等进行实时监测，并将数据传输到监控中心。

数据分析子系统对各子系统的数据进行统计和分析，为隧道运营提供决策依据。

2. 视频监控子系统视频监控子系统主要由摄像头、视频传输设备、监控中心控制台和存储设备组成。

摄像头应选择高清晰度、广角、低照度的摄像头，以保证监控的清晰度和广度。

视频传输设备应选择高带宽、稳定可靠的设备，以确保视频信号的传输质量。

监控中心控制台应配备专业的监控软件，用于对视频图像进行实时显示和控制。

存储设备应具备大容量和可靠性，可根据需要进行视频数据的长期存储和回放。

3. 火灾报警子系统火灾报警子系统主要由火焰和烟雾探测器、声光报警器和报警控制器组成。

火焰和烟雾探测器应选择灵敏度高、反应速度快、误报率低的设备，以确保火灾的及早发现。

声光报警器应选择声音响亮、光线闪烁明显的设备，以吸引人们的注意和引导撤离。

报警控制器应能够对火灾报警进行集中管理和控制。

4. 空气质量监测子系统空气质量监测子系统主要由气体传感器、温度传感器和湿度传感器组成。

气体传感器应能够对有害气体浓度进行实时监测，如一氧化碳、二氧化碳等。

温度传感器应能够对隧道内的温度进行实时监测，以保证隧道内的温度适宜。

湿度传感器应能够对隧道内的湿度进行实时监测。

高速公路隧道通行安全智慧管控系统

高速公路隧道通行安全智慧管控系统高速公路隧道通行安全智慧管控系统随着社会经济的快速发展和人民生活水平的提高，高速公路的建设与发展成为了交通运输领域的重要组成部分。

然而，高速公路的隧道通行安全问题一直倍受关注。

为了提高隧道通行安全性能，智慧管控系统应运而生。

高速公路隧道通行安全智慧管控系统是一种集成了先进技术和设备的运行管控系统，旨在实现对高速公路隧道通行的全面监控和控制。

该系统的核心目标是保障车辆和人员的安全行驶，并及时、有效地处置各类突发事件，以确保隧道通行畅顺、高效和安全。

首先，高速公路隧道通行安全智慧管控系统采用了先进的监测设备。

红外线、高清摄像头以及烟感探测器等设备被广泛应用于隧道内，通过实时监测和采集数据，系统可以全天候地对隧道内的车辆、人员和环境进行监测。

一旦发生异常情况，系统能够准确、迅速地报警，并自动触发相关应急措施，确保事件得到及时处置。

其次，高速公路隧道通行安全智慧管控系统还通过引入人脸识别技术，实现对隧道内车辆和人员的身份核验。

在进入隧道之前，车辆和驾驶员的信息将被扫描并与数据库中的记录进行比对。

如发现有车辆或驾驶员存在异常情况，系统将自动报警，并引导交警进一步核实。

这种智能识别系统的引入，提高了对恶意车辆和违法驾驶员的实时监控和识别能力，有效预防了交通事故的发生。

此外，高速公路隧道通行安全智慧管控系统还引入了智能灯光和声音提示设备。

根据不同情况，系统能够根据智能算法调整隧道内的灯光和声音提示，提醒驾驶员注意安全驾驶、遵守交通规则。

例如，当车辆超速行驶时，系统会自动发出声音警示，并在路侧显示屏上实时显示超速车辆的违规行为，起到震慑作用。

此外，高速公路隧道通行安全智慧管控系统还具备智能化监控和调度功能。

通过大数据的分析和处理，系统可以实时掌握隧道内的交通流量、车速、车辆密度等情况，进而调整合理的通行方案，确保隧道内的交通运行顺畅、高效。

对于突发事件的处理，系统可以自动调度应急救援车辆和人员到达现场，采取科学、合理的应急措施，并保持与周边交通管控系统的通畅协同。

智慧隧道监控与管理平台方案探析

DOI : 10.13439/ki.itsc.2021.04.0112021年第04期（总第255期）I中国交通信息化i J O U R N A L\123智慧隧道监控与管理平台方案探析沈航，张煜(浙江省机电设计研究院有限公司，浙江杭州310002)摘要：伴随着我国公路隧道建设的逐年推进和公路运力需求的快速增加，国家相关部门提出推进智慧交通基础设施建设，逐步实现我国公路隧道智能化、信息化、集成化、绿色节能化是智慧交通发展的关键本文设计了多维度融合管理模式，以隧道综合管控为导向，提升设备控制、事件预警、流程管理、应急处置等综合业务能力关键词：隧道管理；智慧公路；系统平台；监测提升高速公路的通行与管理能力对我国经济社会发展具有十分重要的意义。

近年来，交通运输部发布了《交通强国建设纲要》《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》等政策制度，加快构建安全、便捷、高效、绿色、经济的交通体系，为发展公路基础设施的智能化，逐步完成智慧公路的建设提供了有力保障本文针对公路隧道的应用场景，围绕“多维度、令固期”的数字化能力，提出智a隧道管理产品方案，一、隧道管理发展现状在当前公路隧道管理的实际工作中，由于公路管理布局零散，部门之间分工不同，现场处H、中心调度、决策指挥等工作任务相对独立，缺乏统一的纵向、横向间的指挥调度体系，工作模式仍较多依靠电话纸质文件传递a g、和归档，对实际运营数据整理成本高，进行统计分析的难度大，不利于提升管理水平：另外，基于公路管理的软件系统支持业务能力相对单一，用r坏境检测、故障报修、理赔等业b的软件相对独立，协作办公软m s盖业务范围有限，并且业务数据没有统一标准体系，对标准化建设的全面性认识不足，信息互通扩展性能较差，系统之间缺乏集约化建设，导致交通数据综合能力不足:因此，要通过技术支撑和功能实现高速公路的智慧水平m，缓解随着货运需求提升导致的道路拥堵'加强基础设施数字化汽理能力，将大数据、物联网、视频分析、数据挖掘等泪关技术应用到公路隧道场景中来，快速提高公路的安全、快速、绿色运输和智能管控的能力二、设计方案核心介绍相对于过去业务标准与管理规范建设重视度不高，纸质化工单数据冗余孤立，所有出件人工现场确认处理效率低等问题，本设计方案为客户提供了 “管理、运维、监测、控制、指挥、调度”的多维度融合管理模式，以隧道综合管控为导向，提高设备控制、事件预警、流程管理、应急处a的综合能力，实现了围绕 “感知、预警、决策、控制、分析”业务闭环的隧道综合监控平台解决方案。

铁路建设项目信息化管理的应用与发展

1 铁路建设管理的创新需求铁路管理体制改革后，大中型铁路建设项目年度投资和新线投产里程呈逐年攀升的趋势（见图1、图2）。

作为铁路建设管理的责任主体，中国铁路总公司（简称总公司）担负的建设管理任务越来越重。

传统的以路、桥、隧等线下工程为主要内容的施工组织管理，已经远远无法适应大规模、高标准铁路建设的需要，施工组织管理被赋予了许多全新的内容。

由于高速铁路速度快、对轨道平顺性要求较高，决定了其线下工程和四电工程无论是在设计方面，还是在施工工艺方面都与普速铁路有很大区别。

随着铁路建设规模扩增，不同线路之间的互联互通，大型枢纽和客站中多条线路的引入，其施工技术难度和对安全性的要求都给施工组织带来了严峻的挑战。

应对这些变化，施工组织管理要更加强调对全要素的管控和关键线路上控制工程的精准把握，更加突出动态跟踪。

因此，迫切需要创新管理方法和手段，不断提高组织推进水平。

铁路建设项目信息化管理的应用与发展李志义：中国铁路总公司工程管理中心，主任，高级工程师，北京，100844摘要：简要分析近年来我国铁路建设施工组织管理面临的新形势，系统总结中国铁路总公司“十二五”期间在建设项目进度、质量、安全管理等方面的信息化手段应用，提出下一步铁路工程建设信息化推进工作的主攻方向。

关键词：铁路建设；施工组织；进度管理；质量安全管控；信息化；应用试点中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2016）01-0014-05图1 年度基建投资总额图2 年度新线投产里程7 000 6 0005 000 4 000 3 000 2 000 1 0004 601.005 185.065 327.75 522.345 952.002011年 2012年 2013年 2014年 2015年单位：亿元10 000 9 000 8 000 7 000 6 000 5 0004 0003 0002 0001 0002 174.0 5 382.2 5 586.0 8 427.38 756.02011年 2012年 2013年 2014年 2015年单位：km铁路建设项目信息化管理的应用与发展李志义2 创新建设管理的方法铁路大中型建设项目工程规模大、技术标准高、建设速度快、管理协调复杂，做好施工组织管理的关键在于对各类建设管理信息的高效集成、高速传递和充分共享，实现对建设项目的安全、质量、进度等管理目标的有效管控，这就给信息化手段的应用提供了广阔空间和价值。

高速公路隧道施工监测智能预警预报系统关键技术方法研究

文章编号：１６７卜８４９６一（２０１３）０３ — ００３７ — ０５
同
速公路隧道施工监ｌＪ智能预警预报系统关键技术方法研究
舒小林
（江西省新干县公路分局．江西吉安３３１３００）
பைடு நூலகம்
摘
要：义针对公路隧道施工掘进过程中监测Ｔ作基本特点，通过汀西萍乡至上栗高速公路ｌ柯端ｆＵ１山隧道
为Ｉ程实例．开展施Ｔ监测结果三维可视化技术方法研究，实现异时序三维激光扫描点云数据向隧道表面模
型、一ｉ维实体模型的变换；通过实施地质雷达探测频谱像精准释译技术研究，探索释泽结果的Ｉ＿维可视化表示式；将隧道支护结构体系变形监测与隧道施Ｔ地质灾害超前预报相结合，实现隧道施］ｌ盥测钳能侦警预报系统的研发与应用，有效提升我同山岭隧道施１一监测水平和施Ｔ事故防榨能力，促进行业健康安仓发展关键词：高速公路；隧道施＿ｌ监测；预警预报系统；火键技术中图分类号：Ｕ４５６．３文献标识码：Ａ
ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＭｅｔｈｏｄｓｏｆＫｅｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＨｉｇｈｗａｙＴｕｎｎｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＷａｒｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ
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智能化隧道安全监控预警系统关键技术讨论

智能化隧道安全监控预警系统关键技术讨论摘要：本文以鹤大高速5标柞木台隧道为依托工程，通过计算机技术、网络技术等的综合应用，实现了隧道施工的可视化管理，并对隧道安全监控预警系统中的关键技术进行了讨论，提高了安全管理可操作性，同时为可能的地质灾害救援提供有力保障。

关键词：隧道工程；有害气体监测；激光测距；超前地质预报1. 概述在隧道项目的施工过程中，由于工人的作业面狭窄、空气质量差以及照明条件不足等多种安全隐患的存在，导致隧道施工的安全事故时有发生。

因此，如何在保证施工效率的前提下保障施工人员的安全成为了隧道施工管理者亟待解决的问题。

目前，在隧道施工安全管理方面，普遍缺乏可视化、信息化、智能化的管理系统，往往都是在隧道事故发生以后才组织开展救援抢救工作，并且受制于隧道结构狭小的空间，抢救人员无法及时获取隧道内的具体伤亡情况，很难及时有效地对伤亡人员实施救援，整个救援工作显得十分被动[1]。

基于此，想要最大限度地减少隧道事故的发生率，就要防患于未然，开发出一套集计算机、可视化以及无线数据传输等技术为一体的隧道安全管理监控预警系统从根源上保证隧道施工人员的安全是势在必行的。

该预警系统由有害气体监控系统、特殊点位结构变形监控系统以及超前地质预报系统组成。

2. 有害气体监控系统瓦斯是一种无色无味的混合气体，以自由气体状态存在于围岩裂缝当中，其含量取决于隧道内的具体环境条件。

众所周知，瓦斯遇到明火极易发生爆炸，且与空气混合达到一定浓度以后有自燃的可能。

所以，瓦斯的存在时刻威胁着隧道内施工人员的人身安全，对隧道内瓦斯浓度的实时监控是至关重要的[2]。

2.1 系统组成有害气体监测系统主要包含监控服务器、前端感知监测器以及传输接口转换器三大主要板块。

监控服务器主要负责接收处理并保存前端监控设备收集的数据；前端感知器则为数据采集装置，如瓦斯检测仪以及一些环境参数采集设备，实时获取隧道内的有害气体浓度以及温湿度数据并通过传输系统传回服务器终端；传输接口转换器则包含一些信号转换器，实现不同信号之间的转换以达到将数据快速传输的效果。

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（2）建立针对隧道封闭空间的施工安全预警体系
隧道监控数据是进行隧道施工安全评估的基础，是施工安全的重要保障，因而监控数据的实时传输和及时分析反馈，是安全控制的重要环节。据统计隧道施工中大多事故皆涉及到掌子面的稳定性，同时由于隧道封闭空间内通讯信号难以覆盖，监控相关信息无法实时传输至控制中心，控制中心也无法及时将监测数据分析结果及预警信息传达至洞内掌子面前方，导致对隧道安全控制极为不利，因而很有必要开发一套针对隧道封闭空间的施工安全预警系统。
表1近年隧道施工安全事故
发生时间
隧道名称及事故类型
人员伤亡情况
2012-10
百靖高速公路多贤陵隧道塌方
5人死亡,1人受伤
2O12-07
厦漳高速公路夏门段雷公山隧道塌方
4人死亡,2人受伤
2011-ll新溆高速公路在建道塌方2人死亡,2人失踪
2011-04
小平羌隧道口塌方
12人死亡
2010-07
南黎铁路那适2号隧道塌方
三维激光扫描技术克服了传统数据采集方法中速度慢、人力要求高等缺点，在高层建筑、桥梁等方面已成功应用，精度可达0.6mm。然而对于隧道施工而言，由于施工环境恶劣、粉尘较多、照明不足，对三维激光扫描精度有一定的影响，因而有必要开展隧道工程中三维激光扫描监测及数据后处理关键技术研究，使其最终量测精度优于常规监测手段，满足隧道施工安全控制要求。
10人死亡
2010-05
达陕高速公路大巴山隧道塌方
4人死亡,2人受伤
2010-03
集包线新旗下营铁路隧道塌方
10人左右被困
2010-01
南广高铁广东云安隧道塌方
4人死亡,4人受伤
2009-11
十堰至天水高速公路隧道塌方
5人死亡,6人受伤
2009-03
连云港东疏港高速后云台山隧道
3人死亡,4人受伤
2009-02
综上，为落实集团高层领导对隧道安全施工的要求，科技部会同路桥轨道交通事业部等，从解决隧道施工过程中围岩变形安全监控着手，针对隧道监控安全、快速、有效及实时等方面的难点，提出本项目课题研发。
二、国内外研究概况及可行性分析
2.1国内外相关技术现状
近年来，随着高速公路、高速铁路、城市地铁等基础设施的快速发展，我国隧道建设工作进入了迅猛发展时期，隧道安全事故也经常发生，从国家、行业、集团、局等各个层面都对隧道施工安全给予了极高关注。对于城市地铁隧道、铁路隧道、公路隧道等工程而言，及时有效地掌握隧道工程体中的岩体变形及稳定性，及时反馈给现场施工人员，是减少隧道施工安全事故的有效途径。
③测点容易破坏：采用收敛计或钢尺进行围岩收敛测量时，需要在隧道的初期支护中埋设监控点（挂钩）。隧道爆破、车辆通行、喷射混凝土及其他人为因素都可能造成挂钩的变形、移动、甚至破坏，不能真正反应围岩变形，给施工带来了较大的安全隐患。
④监测点不一定具有代表性：利用收敛计量距断面布设有限，且在施工过程中由于布设的不便往往导致监测结果不具代表性。其次拱顶竖向位移布设点虽能基本反映出拱顶的变形，但由于测点布设困难，往往难以达到设计要求的天顶点。
（1）确保监控测量实时准确有效
目前常规的隧道监控手段主要存在如下问题：
①现场监测与施工相互干扰：隧道施工监测时，需要使用现场机械设备配合，影响现场施工，因而往往留给监测的时间很短，造成监测工作中断或不及时。
②精度难以保证：隧道施工时，往往存在通风不畅、照明不足、粉尘及机械尾气不能及时排出，从而造成隧道内粉尘浓度高、光线昏暗、能见度低，量测环境恶劣，量测精度难以保证。
科技研发项目立项申请书
项目名称：隧道安全智能监测预警关键技术及
管控平台开发
申报单位：
负责人：
项目经费：
完成时间：
一、立项背景
1.1项目意义
近年来,随着我国经济实力的增长,国家加大了高速公路及铁路的投资力度,使铁路和高速公路的总里程数不断刷新，我国隧道建设工作进入了迅猛发展时期，目前我国已成为世界上隧道最多,建设发展最快的国家。
包西铁路复线塌方
2人死亡
2008-03
包西铁路活沙兔隧道塌方
4人死亡,1人受伤
2007-11
高阳寨隧道塌方
39人死亡
隧道安全事故调查结果表明：隧道施工安全预警体系不完备和施工过程监控反馈不及时是事故发生的重要原因。降低隧道施工监测误差、及时有效上报监测结果、实施开展隧道安全评估、建立隧道安全预警体系是避免事故发生的最有效的途径，因而开发一套基于隧道安全智能监测预警技术的安全管控平台对隧道施工安全意义重大。
由于隧道工程相比其他工程受外界环境影响更大,对于技术要求及管理水平要求更高的客观原因,加上我国对隧道工程施工风险管理研究时间短,管理人员没有意识到隧道风险管理的重要性,对隧道风险管理不重视的主观原因,造成了在隧道工程建设中事故频发,给国家和人民带来了巨大的损失，表1为近年来隧道施工发生的较大的安全事故。
隧道事故的发生已经给人们带来了惨痛的教训,同时,隧道施工的安全问题也引起了有关部门的高度关注。根据2014年中交集团工作会议刘起涛董事长工作报告《中交股厅发[2014]53号》，集团正加大向铁路轨道进军。目前，中交集团已经在公路隧道领域实现一定程度的技术积累，集团股份有限公司成立路桥轨道交通事业部是集团全面进军轨道市场的重要举措，是中交集团占领隧道施工领域制高点的又一个宏伟蓝图，因而如何保障集团在建项目的施工安全是迫切需要解决的问题，亟需我们解决如下几个问题：
（3）实现隧道集成规范化管理
目前，铁路系统已经逐步建立在建隧道集成管控平台，并已在西成铁路客运专线等隧道项目实施，通过隧道施工过程信息集成，实现了隧道的规范化管理，大大降低隧道安全风险。中交集团在建隧道项目较多，隧道设计、施工及监测等信息较为分散，甚至隧道监控预警标准及测点布置标准都不统一，是中交集团迈向隧道施工前沿领域的一大障碍，因而很有必要建立一套隧道集成管理平台，实现在建隧道项目的标准化、统一管控。
（4）人员定位与双向预警
人员安全是隧道施工安全控制的重点，对于自然条件和施工条件较恶劣的工程，施工人员及量测人员自身的安全性也存在一定的问题。在隧道封闭空间内，较难实现人员与外界的实时沟通，导致现场人员发生危险时较难及时通知外界，同时，当控制中心通过监测数据分析发现有隧道危险预兆时，也较难及时通知现场施工人员。因而建立一套针对隧道封闭空间的人员定位与双向预警体系，对减小隧道施工安全事故时的人员伤亡具有重大意义。