地鐵保護區監測數據管理探討

白殿有

摘要：地鐵保護區監測是地鐵周邊施工時地鐵安全運營的重要保障，如何有效地對監測數據進行管理，提高數據的利用與反饋效率是地鐵保護區監測過程中面臨的一大難題。本文對地鐵保護區監測信息數據的管理現狀及對策進行了分析，并基于B/S結構采用ASP.NET+ SQLServer數據庫這一模式實現了地鐵保護區監測數據管理平臺的定制與開發，滿足了地鐵保護區監測對于數據反饋的及時性和綜合查詢分析等的需要，取得了良好的效果。

Abstract： The monitoring for the protected area of subway is an important guarantee for its safe operation when a project is in construction. How to manage the monitoring data effectively and improve the efficiency of data utilization and feedback become a challenge. The management status and countermeasures for monitoring information are both discussed in this paper. The customization and development of monitoring data management platform for the protected area of subway is realized by using ASP.NET+ SQLServer database based on B/S. The platform meets the demand for data feedback timely and comprehensive query and analysis etc. and has a favorable effect in pratice.

關鍵詞：地鐵保護區;運營監測;信息管理;平臺實現

Key words： the protected area of subway;operation monitoring;data management;platform realization

中圖分類號：U231 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）12-0033-03

0 ?引言

隨著軌道交通逐步建成通車，軌道交通工作的重心開始由建設期的安全保障轉移到運營期的保障。而隨著城市的發展和地鐵周邊產業開發，軌道交通周邊保護區范圍內將不可避免新建大量建（構）筑物，面對大規模的軌道交通及周邊工程活動，必須按照規定采用合適的方法進行地鐵保護區安全監測以保障軌道交通的安全運營[1-3]。有效地對監測數據進行管理，提高數據的利用與反饋效率是地鐵保護區監測數據管理的重要目標。

1 ?地鐵監測信息數據管理現狀

相較傳統測量而言，地鐵保護區監測對數據反饋的及時性以及綜合性地查詢和分析等方面提出了更高的要求。隨著運營地鐵線路的逐漸增多，這種要求也越來越強烈和嚴格。

目前地鐵運營監測中常用全站儀、電子水準儀、精力水準、收斂儀、水平尺等多種監測儀器，其數據的組織與管理方式存在較大的差異[4-6]。面對大量的觀測信息數據，管理人員如不采用有效的組織與管理措施，往往會造成數據管理的混亂。當前成果數據的處理及管理較大程度的依賴人工，成果資料多以文檔形式進行流轉，流轉效率相對底下，對監測數據采用簡單的Word或Excel形式進行保存，不利于日后進行快速查詢和分析，數據反饋的時效性和綜合性也相對較差。

各大單位出于生產、管理等方面的需要紛紛加強了對監測成果數據的管理，改進了管理手段以提高管理效率。部分單位已針對運營期間的地鐵監測數據的數據管理工作，通過定制開發建立了專門的管理平臺，采用了完善的數字化系統的數據利用模式。

2 ?監測信息數據管理對策分析

地鐵保護區監測數據實現高效管理包含三方面的內容：即數據的存儲、數據的傳遞和數據的分析利用。

目前地鐵運營監測的項目主要包括：隧道水平位移、隧道豎向位移、隧道收斂、差異沉降觀測等，數據的獲取與處理有全自動和非全自動兩種模式。全自動模式基于硬件設施和配套的軟件系統，現場采集完畢后直接將成果生成報表發送給監測人員;非全自動監測模式為監測人員操作設備對監測對象進行周期性觀測，通過后期處理獲取監測結果。

地鐵管理各方關注的往往是與預報警指標相關的測點編號、測點位置、本次變化量、累計變化量、變化速率、監測時間等關鍵信息，因此可將數據處理結果精化為上述關鍵信息數據進行數字化并組織存儲起來，一方面減少數據冗余，另一方面提高傳輸和查詢分析的效率。

網絡為數據的流轉提供了極大地便利，因此在當前技術條件下，可利用數據庫將這些數據成果有效地組織起來，并通過網絡將其傳輸給用戶利用網頁前段技術將其顯現出來，并滿足用戶的查詢、統計分析等操作，以實現數據的高效流轉，為工程項目的各參與方提供決策依據。

3 ?管理平臺建設的基本思路

目前常見的網絡架構有B/S和C/S兩種，考慮到地鐵監測數據管理在客戶端無需太多的計算操作，因此本文在實現地鐵保護區監測數據管理平臺的過程中采用了B/S架構，并以SQLServer數據庫作為數據存儲的載體，并通過ASP.NET技術實現[7-9]。

ASP.NET是微軟推出的一中Web應用程序開發架構，SQLServer具有強大的是數據構建和管理功能。通過ASP.NET建立用戶與服務器及服務器上數據庫之間的聯系，實現增刪、查詢等操作，輔以jQuery利用HTML、CSS的相關知識實現查詢等操作結果的形象化輸出。

地鐵保護區監測數據管理系統面對的是多種監測項目的海量監測數據，與一般信息管理系統相比其數據來源多、監測項目多、數據量大、對數據的統計分析有很高的要求，故數據的存儲管理和統計分析是其建設重點。對于地鐵監測數據的管理者來說其要求主要是形象直觀、操作簡便、有序存儲、快速反饋、綜合分析。其基本需求模塊如圖1所示。

目前百度、天地圖等電子地圖平臺均提供了自己的編程接口，如圖2所示，可利用百度提供的API進行二次開發可以將工程項目的位置、報警狀態、參建單位等信息形象直觀地表達出來。

對于存儲在數據庫中的管理信息可將其初步分為用戶管理、工程管理、監測成果。監測成果可以分為觀測數據、巡視數據、工況數據。通過對數據的高度概括減少數據的冗余量，提高數據的存儲和查詢效率。平臺的基本數據表及其主要字段如表1所示。

4 ?管理平臺的初步實現

地鐵保護區監測數據管理平臺建設的重中之重是各種數據的統計分析，主要包括預報警統計、狀態描述、歷史數據、疊置分析、測線統計（縱斷面）、斷面分析（橫斷面）等。對于地鐵保護區監測而言用戶更加關心的是各測點的預報警情況、當前數據的狀態、數據的分布及變化情況。

平臺定制與開發的過程中可通過在數據庫中進行查詢、分析將用戶關心的數據以文字、圖表等形式形象地展示出來。

平臺根據預報警設定值對監測數據進行統計分析，并繪制測點狀態分布圖，將各點的狀態以柱狀圖和餅狀圖的表示出來，紅色表示報警、橙色表示預警、綠色表示未報警，用戶可以對于項目當前的狀態進行整體了解，如圖所示圖3為報警統計，圖4為數據狀態統計。

對監測數據進行整體了解后，用戶可以通過數據詳情對其監測變形情況進行詳細了解，圖5為某一監測項目的整體變化曲線。用戶可以通過變形曲線圖直觀、清晰的了解該監測項目的整體變化情況。

同時平臺可以通過測點的歷史數據進行繪圖分析，用戶可以了解單個測點隨著時間變化的整個過程，如圖6所示。

圖7為監測數據的疊置分析圖，用戶可以對不同時間監測數據在一張圖上顯示出來，對比兩個時間點監測數據的變化情況。

為了了解測點斷面上某一斷面的變化情況，可將該斷面上的所有測點數據進行提取，生成斷面數據圖，圖8所示為橫斷面、圖9為縱斷面分析圖。

為了分析縱斷面上的總體變化情況，如圖10所示可將多條測線進行均值疊置分析。

5 ?結語

基于網絡技術建立地鐵保護區項目監測數據管理平臺，實現數據的高效流轉和利用，滿足了用戶對地鐵保護區項目監測快速反饋、查詢和分析的需要。隨著移動技術的不斷普及，將移動客戶端與管理平臺的緊密結合，實現平臺與用戶的無縫銜接，大大提高管理工作效率，是未來地鐵保護區監測信息管理工作的發展重點。

參考文獻：

[1]GB50911-2013，城市軌道交通工程監測技術規范[S].

[2]GB50026-2007，工程測量規范[S].

[3]付麗麗，葉亞林，陳昊，等.自動化監測技術在地鐵隧道中的應用[J].城市勘測，2012（6）：143-147.

[4]柏文鋒.基于全自動全站儀的地鐵隧道自動化變形監測系統的設計與實現[J].城市勘測，2014（3）：97-99.

[5]儲征偉，鐘金寧，段偉，等.自動化三維高精度智能監測系統在地鐵變形監測中的應用[J].東南大學學報（自然科學版）， 2013（z2）：225-229.

[6]黃維華，岳榮花，張學華，等.地鐵隧道結構變形監測信息管理系統的開發[J].現代測繪，2008，31（1）：23-25.

[7]朱元波.ASP.NET項目開發詳解[M].北京：清華大學出版社，2014.

[8]曹化宇.構建高質量的C#代碼[M].北京：電子工業出版社，2013.

[9]桂穎.從零開始學SQL Server[M].北京： 電子工業出版社，2011.