盾構數據信息集成在軌道交通工程建設中的應用

吳衛

摘要：本文對軌道交通盾構數據信息集成的原理與結構進行簡述，對不同品牌不同型號盾構機進行分析，將多臺盾構機信息集成到統一數據庫，并在此基礎上開發軌道交通盾構管理信息系統，為軌道交通工程各參建單位提供實時有效的盾構信息。文中相關內容可對軌道交通工程建設中的盾構施工提供一定的幫助，對提升軌道交通工程建設部門、監管部門的管理水平有所裨益。

關鍵詞：軌道交通;盾構;信息集成

中圖分類號：TP274.2

文獻標識碼：A

文章編號：1674—3024（2019）06—0173—02

引言

伴隨著國家經濟的快速發展，城市交通擁堵現象愈演愈烈。為了改進城市交通狀況，很多城市開始選擇建設軌道交通。目前，上海、北京、深圳等城市已建成并運營一定數量的地鐵和地上輕軌，中國軌道交通建設范圍在持續增加，杭州、成都、青島等城市也逐步加入軌道交通“大家庭”。在軌道交通工程建設中，盾構施工無疑是其中的重中之重，盾構貫通很大程度上影響著軌道交通工程施工的進程。

目前，盾構機品牌種類繁多，常用的有中鐵裝備、鐵建重工、海瑞克、小松、三菱、大冶等等，且每個盾構機品牌自帶的盾構系統由不同廠商開發，數據存儲方式也不盡相同，這就造成了盾構信息無法集中查詢，“各自為政”，信息不集中，無法統一管理等一系列問題，從而導致軌道交通建設者及監管部門很難對盾構施工進行統籌管理，開發一個能夠集成各個品牌盾構機信息的管理系統就顯得尤為重要。

1 實現框架及系統功能

1.1 實現框架

數據信息集成通常要解決四個主要問題，一是合理規劃數據與信息;二是減少數據冗余;三是更有效地實現信息共享;四是確保數據和信息的安全保密。

本文中所述盾構數據信息集成的實現基于以下前置條件：

（1）?盾構施工現場監控室必須具備上位機，操作系統為windows;

（2）?上位機必須能夠7x24小時訪問互聯網絡，同時安裝必要的殺毒軟件，做好網絡安全防護工作;

（3）?上位機內必須提供盾構實時數據接口，需要遵循如下原則：

①必須是統一的接口：所有參數（包括掘進和姿態參數）必須以一個接口提供;

②接口方式要求如下：可以是常規格式的文件（TXT、Excel等），也可以是常見數據庫（sQLServer、Oracle等），亦可是Web接口。數據不強制要求存儲在上位機上，但需能在上位機上讀取到;

③數據必須是實時的且多條數據間的時間間隔不小于60秒;

④數據必須是明文的、未加密的、可明確對應到數值名稱的最終成果值。事先做好“數值名稱”與“數值字段”的對應工作;

⑤數據的存儲規律需要固定，或具備數據存儲說明文檔。基于上述情況及前置條件，盾構數據信息集成實現框架如下圖所示：

1.2 系統功能

在完成盾構數據信息集成的基礎上，通過對盾構信息的挖掘與引用，完成盾構管理信息系統的開發，提供功能如下：

（1）?從城市、線路、盾構機型、施工狀態等多個維度對盾構信息進行查詢與統計;

（2）?從刀盤、螺旋機、姿態、出土量、單環分析、多環分析等多方面展示單臺盾構機的信息，同時對于超限參數能夠自動預警;

（3）?可對盾構機進行安全評估，并與盾構掘進沿途的風險源進行關聯;

（4）?可對盾構機設備進行實時管理，及時更新盾構機設備狀態，形成盾構臺賬;

（5）?可錄人盾構隧道缺陷信息，并根據缺陷信息統計分析隧道成型質量。

盾構管理信息系統各功能界面如下圖所示：

2 應用情況

某城市軌道交通工程建設中有50臺次的盾構機同時掘進，盾構機型囊括海瑞克、中鐵裝備、鐵建重工、大冶等主流機型，還有特殊的穿江大盾構機型，通過對各類機型的研究分析、數據解析，完成盾構數據信息集成工作，同時配套上線盾構管理信息系統，幫助軌道交通建設部門與監管部門掌控盾構施工進程，為管理者提供實時、直觀的決策依據，實現了盾構信息的集中查詢、信息快速流轉及信息共享。

3 結語

本文所述的盾構數據信息集成方案與盾構管理信息系統，實現了城市級軌道交通盾構信息的集中查看，方便管理者統一指揮，統籌決策，且該系統具備良好的可擴展性，新進場盾構機能夠快速部署接入。

盾構管理信息系統不僅能讓盾構信息更加集中，還能夠保證軌道交通盾構施工的安全，加速軌道交通工程施工進度，高效的信息流轉能夠幫助軌道交通各參建單位提高工作效率，對軌道交通工程施工有極大的促進作用。

參考文獻：

[1]王慧斌，王建穎.信息系統集成與融合技術及其應用[M].國防工業出版社，2006.

[2]程佳琛.盾構施工信息化管理研究[J].價值工程，2017年20期.

[3]廖國彬.盾構機動態監測集成化軟件開發及可靠性設計研究與實現[D].上海：同濟大學，2008.