隧道施工與安全智能管理系統(tǒng)應(yīng)用研究

文/楊世強(qiáng)

1 分析隧道施工與安全智能管理系統(tǒng)的基本要素

1.1 施工質(zhì)量控制系統(tǒng)

一方面，在使用工序質(zhì)量過(guò)程控制系統(tǒng)的過(guò)程中，需要充分的根據(jù)工序質(zhì)量說(shuō)明當(dāng)中的具體要求，對(duì)隧道施工階段所包含的多種施工工序加以分析，確保每一道工序在運(yùn)行的過(guò)程中，都能夠充分的滿足隧道施工技術(shù)在使用階段所提出的規(guī)范化要求，以此來(lái)保障施工作業(yè)的有序進(jìn)行，有效提高了施工環(huán)節(jié)的安全系數(shù)。除此之外，還需要對(duì)工序質(zhì)量系統(tǒng)予以合理的說(shuō)明，在隧道施工項(xiàng)目的運(yùn)行階段，相關(guān)企業(yè)會(huì)采取傳統(tǒng)以人工為主的記錄方法，對(duì)各項(xiàng)施工工序的具體情況進(jìn)行記錄，從而將其形成檔案資料進(jìn)行保存在施工的前期階段、中期環(huán)節(jié)以及竣工部分，若需要調(diào)動(dòng)相應(yīng)的檔案數(shù)據(jù)則會(huì)帶來(lái)極大的不便。另外，隧道施工企業(yè)在開(kāi)展施工作業(yè)的過(guò)程中，需要對(duì)每一項(xiàng)工序的具體實(shí)施狀況進(jìn)行記錄，基于嚴(yán)格性和嚴(yán)謹(jǐn)性的記錄原則，以實(shí)時(shí)化的監(jiān)督形式，確保監(jiān)理單位和監(jiān)管部門(mén)能夠輔助監(jiān)督作業(yè)的順利進(jìn)行。為了能夠及時(shí)的調(diào)取基本工程信息，并實(shí)現(xiàn)對(duì)此類(lèi)信息的充分利用，需要借助工序質(zhì)量智能管理系統(tǒng)，為信息的調(diào)用和使用環(huán)節(jié)提供便利性支持，在提高系統(tǒng)運(yùn)行效率的基礎(chǔ)上，使相關(guān)監(jiān)督人員能夠及時(shí)地了解到工程項(xiàng)目的實(shí)際實(shí)施狀況，采取有針對(duì)性的調(diào)整辦法，有助于提高隧道施工工程的整體質(zhì)量(見(jiàn)圖1)。

圖1 施工組織設(shè)計(jì)與工程質(zhì)量控制

另一方面，通過(guò)對(duì)隧道工程項(xiàng)目當(dāng)中所設(shè)置的施工質(zhì)量控制系統(tǒng)進(jìn)行探究，并且需要針對(duì)此類(lèi)系統(tǒng)予以細(xì)致劃分，并將其進(jìn)一步劃分成為原材料質(zhì)量檢驗(yàn)以及工序質(zhì)量過(guò)程控制等兩部分的系統(tǒng)形式。在使用原材料質(zhì)量檢驗(yàn)系統(tǒng)的過(guò)程中，可以借助導(dǎo)航欄模塊當(dāng)中的菜單內(nèi)容選中原材料檢測(cè)，并對(duì)此類(lèi)菜單進(jìn)行下拉處理，根據(jù)原材料的實(shí)際檢測(cè)內(nèi)容，將隧道施工作業(yè)當(dāng)中所使用的原材料進(jìn)行合理的劃分。例如：水泥、碎石、鋼筋砂、外加劑、錨桿、防水材料、止水材料以及水資源等。對(duì)于二級(jí)材料當(dāng)中所涉及的內(nèi)容來(lái)說(shuō)，主要包含了每個(gè)選項(xiàng)所應(yīng)對(duì)應(yīng)的原材料檢測(cè)界面，為檢測(cè)工作人員的錄入和查看提供了便利性支持[1]。在各個(gè)子模塊的界面當(dāng)中可以顯示出細(xì)致化的材料基本數(shù)據(jù)，例如：編號(hào)、進(jìn)場(chǎng)日期、存檔位置、供應(yīng)商以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等等，不僅能夠在子模塊界面中對(duì)此類(lèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入和顯示，還能夠再添加數(shù)據(jù)管理功能的基礎(chǔ)上，借助添加、編輯以及刪除等多樣化的功能，保障了信息處理和整理階段的合理性（見(jiàn)圖2）。

圖2 施工質(zhì)量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.2 動(dòng)態(tài)化的視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

對(duì)于隧道施工作業(yè)來(lái)說(shuō)，由于此項(xiàng)工程項(xiàng)目具有復(fù)雜化和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)，所涉及到的施工環(huán)節(jié)具有系統(tǒng)化的特征。對(duì)于新建立的隧道工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，實(shí)際所涉及到的施工段面相對(duì)較大，且隧道部分的地質(zhì)條件相對(duì)較差，容易對(duì)周邊自然環(huán)境造成不良影響，從而阻礙了隧道施工作業(yè)的順利開(kāi)展，為安全管理工作的實(shí)施帶來(lái)了較大的難度。由于隧道內(nèi)部所潛在的危險(xiǎn)因素相對(duì)較多，且整體的施工環(huán)境處于長(zhǎng)期封閉的狀態(tài)，若發(fā)生突發(fā)性的安全事故時(shí)，容易造成嚴(yán)重的人員傷亡，從而為隧道施工帶來(lái)較大的損失。為此，需要積極打造安全、智能的隧道施工管理系統(tǒng)，在監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況加以管控，確保工程指導(dǎo)工作人員能夠充分的了解現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，以實(shí)時(shí)化的指導(dǎo)形式，及時(shí)的處理突發(fā)性的安全事故，以此來(lái)保證后續(xù)施工作業(yè)的順利開(kāi)展。與此同時(shí)，在監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，還可以借助防盜、報(bào)警等安全技術(shù)，從而打造完善的危險(xiǎn)防范體系，確保此類(lèi)聯(lián)動(dòng)體系能夠持續(xù)地處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)對(duì)安全事故隱患做出警報(bào)，在加大預(yù)防力度的同時(shí)，避免對(duì)工程項(xiàng)目造成損壞。將視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于隧道施工環(huán)節(jié)，可以利用遙控?cái)z像機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行記錄，并利用其他類(lèi)型的輔助類(lèi)設(shè)備，使監(jiān)督工作人員能夠以直觀的形式獲取現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控場(chǎng)所，利用圖像識(shí)別以及跟蹤技術(shù)，對(duì)施工環(huán)節(jié)所涉及的變化情況予以合理的分析，從而提前設(shè)置突發(fā)性的事件處理措施，為施工作業(yè)的順利開(kāi)展提供便利性保障，將監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中所獲取到的基礎(chǔ)信息作為重要的參考依據(jù)，保證了突發(fā)性事件處理的及時(shí)性（見(jiàn)圖3）。

圖3 動(dòng)態(tài)視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 分析隧道施工安全管理系統(tǒng)的架構(gòu)

2.1 分析系統(tǒng)的架構(gòu)內(nèi)容

對(duì)于隧道工程的管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，為了能夠及時(shí)的解決滯后性等方面的問(wèn)題，需要基于整體的施工過(guò)程，在遠(yuǎn)程管理的基礎(chǔ)上，對(duì)施工人員的位置予以實(shí)時(shí)定位，并通過(guò)對(duì)有害氣體組成和濃度變化情況進(jìn)行分析，隨著時(shí)間的不斷推移，明確的掌握隧道特殊點(diǎn)位的結(jié)構(gòu)變形狀況。為了充分的掌握施工過(guò)程所涉及的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要采取合理的監(jiān)控方法，保障管理控制作業(yè)的安全性，確保各項(xiàng)施工作業(yè)的順利進(jìn)行。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道施工作業(yè)的全程監(jiān)督，需要積極的建立以安全和智能為主的管理系統(tǒng)，保障管理控制階段的科學(xué)性和合理性，有助于保障施工建設(shè)階段人員和設(shè)備的安全。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當(dāng)中包含了傳感器、傳輸網(wǎng)等多方面的技術(shù)類(lèi)型，且此類(lèi)技術(shù)屬于安全智能管理系統(tǒng)當(dāng)中的關(guān)鍵組成部分，能夠準(zhǔn)確的定位人員的實(shí)際情況，在監(jiān)測(cè)有害氣體的過(guò)程中，明確的掌握了特殊點(diǎn)位的結(jié)構(gòu)變形狀況，從人員、氣體以及結(jié)構(gòu)變形等多方面的信息數(shù)據(jù)入手，保障了數(shù)據(jù)信息采集的及時(shí)性。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高效化發(fā)展和廣泛化應(yīng)用的基礎(chǔ)上，可以充分的利用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，并將其滲透隧道施工隊(duì)的實(shí)施過(guò)程中，基于便捷性、高效性和科學(xué)性的監(jiān)控辦法，對(duì)隧道內(nèi)部的空間區(qū)域予以合理的監(jiān)管。對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行探究，利用網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)將此類(lèi)信息數(shù)據(jù)傳遞給監(jiān)控中心的終端設(shè)備當(dāng)中，使終端工作人員能夠?qū)Υ祟?lèi)信息加以分析，從而及時(shí)提出有針對(duì)性的改善方法，有助于保障人員的安全性，從而促進(jìn)隧道工程項(xiàng)目施工作業(yè)的順利進(jìn)行[2]。

2.2 打造安全智能管理系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)庫(kù)

在建設(shè)系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程中，需要將數(shù)據(jù)的采集、設(shè)備的監(jiān)測(cè)等工作包含在內(nèi)，通過(guò)對(duì)此類(lèi)工作階段所獲得到的數(shù)據(jù)信息放置于數(shù)據(jù)庫(kù)中，根據(jù)數(shù)據(jù)信息的采集狀況，在可視監(jiān)控、人員設(shè)備定位、語(yǔ)音雙向?qū)χv、特殊點(diǎn)位結(jié)構(gòu)、變形監(jiān)控、有害氣體監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)視頻、施工質(zhì)量控制、地質(zhì)超前預(yù)報(bào)以及形象進(jìn)度等多種設(shè)備的支撐作用下，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的充分使用。對(duì)于上述設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)信息來(lái)說(shuō)，雖然具有多個(gè)不同的類(lèi)型，但仍然能夠?qū)⑵渫度氲焦芾硐到y(tǒng)當(dāng)中，以智能化的處理形式形成基本數(shù)據(jù)庫(kù)。例如：首先，在開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的過(guò)程中，可以在可視監(jiān)控系統(tǒng)以及動(dòng)態(tài)化視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的共同作用下，將視頻信號(hào)語(yǔ)音雙向?qū)χv階段所獲取到的數(shù)據(jù)信息加以傳輸。其次，通過(guò)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)傳輸、特殊點(diǎn)位檢測(cè)和有害氣體監(jiān)測(cè)階段所獲得的信息進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)化為文本文件的形式。最后，基于基本數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)化處理形式，借助安全智能管理系統(tǒng)功能和優(yōu)勢(shì)，使監(jiān)控作業(yè)逐漸朝著智能化的方向轉(zhuǎn)型，為各項(xiàng)施工的順利開(kāi)展提供了充足的參考依據(jù)。

3 結(jié)語(yǔ)

在開(kāi)展隧道工程建設(shè)項(xiàng)目的過(guò)程中，需要保障管理工作的有效落實(shí)，以提高工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量為主要目的，從施工的整體過(guò)程入手實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化的控制和管理工作目標(biāo)?，F(xiàn)階段需要基于隧道工程施工項(xiàng)目的實(shí)際狀況，打造以安全化和智能化為主的管理系統(tǒng)，在新型技術(shù)和先進(jìn)原理的支撐作用下，對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)予以全程性的監(jiān)控，保障數(shù)據(jù)信息傳遞的及時(shí)性和高效性，為各項(xiàng)施工作業(yè)的開(kāi)展提供充足的參考依據(jù)，確保各參建單位的有機(jī)結(jié)合，以此來(lái)提高隧道工程的施工水平。