城市軌道交通監(jiān)控量測信息管理系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

■吳森陽，王星星，陳 相 ■重慶交通大學(xué)土木建筑學(xué)院，重慶 400074

近年來我國越來越多的城市參與到軌道交通的建設(shè)中，城市軌道交通成為了一座城市經(jīng)濟發(fā)展的標(biāo)志。城市軌道交通的建設(shè)不僅能夠緩解城市的交通擁堵，其方便快捷的出行方式也深受市民的好評，同時還能夠帶動城市經(jīng)濟的發(fā)展。

由于城市軌道交通工程建設(shè)場地位于城市，城市中眾多的高層建筑物、擁擠的人流、復(fù)雜的地下管線等風(fēng)險因素使得城市軌道交監(jiān)控量測工作非常重要。城市軌道交通工程監(jiān)控量測項目較多，共46 個監(jiān)測項目。結(jié)合城市軌道交通工程的自身特點，其監(jiān)控量測存在如下問題:(1)監(jiān)控量測眾多的數(shù)據(jù)如何及時的處理和分析，及時的判定預(yù)警狀況并將預(yù)警信息傳達;(2)海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲和管理方式對數(shù)據(jù)的調(diào)用是否高效、快捷，包括對先前數(shù)據(jù)的利用如:工程量統(tǒng)計、數(shù)據(jù)查詢、預(yù)警狀況統(tǒng)計等;(3)數(shù)據(jù)的預(yù)警模式單一，缺少綜合安全評價;(4)由于監(jiān)測項目較多，內(nèi)業(yè)資料的工作量很大，如何減輕勞動量節(jié)約勞動力。

目前國內(nèi)尚無很好的對數(shù)據(jù)的管理和分析方面，并對地鐵建設(shè)和運營提供安全評估方面進行數(shù)據(jù)管理與后處理軟件，因此，對城市軌道交通監(jiān)控量測信息管理系統(tǒng)進行研究顯得尤為重要。

1 系統(tǒng)特點

城市軌道交通監(jiān)控量測信息管理系統(tǒng)具備如下特點:(1)滿足規(guī)范要求。系統(tǒng)完全按照《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50911 -2013 等最新規(guī)范編制，包括:監(jiān)測項目及監(jiān)測代號、預(yù)警等級劃分原則、變形監(jiān)測控制值、測量表格式等。(2)結(jié)合工程實際。涵蓋了規(guī)范中所有的監(jiān)測項目(共46 項)，同時根據(jù)監(jiān)測實際需求增加了20 項監(jiān)測項目，例如添加了隧道監(jiān)測的左、右線的監(jiān)測項目等(規(guī)范中沒有將左右線分開，工程實際中左右線分開居多)。(3)穩(wěn)定實用。系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)均根據(jù)工程需求，并且在工程中進行運用、修改、補充，使得系統(tǒng)具有很強的穩(wěn)定性和實用性。

2 系統(tǒng)的架構(gòu)和功能

本軟件利用VB+sql server 2000 開發(fā)，將軌道交通工程監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進行錄入、整合，從而得到軌道交通工程監(jiān)測項目的變化數(shù)據(jù)、變化規(guī)律、工程安全狀態(tài)、發(fā)生災(zāi)害的原因。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 -1所示。

圖1 -1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

(1)數(shù)據(jù)管理方面，提供了以下功能:①數(shù)據(jù)庫的管理。提供對數(shù)據(jù)庫的新建、添加、刪除、備份等管理功能，確保數(shù)據(jù)庫靈活操作及數(shù)據(jù)安全性;②工點管理。以監(jiān)控量測工點為數(shù)據(jù)基本管理單位，提供工點新建、修改功能;③工程數(shù)據(jù)管理(添加、刪除、查找等);④工程數(shù)據(jù)錄入與導(dǎo)出。不需人工手動輸入，一鍵Excel 批量導(dǎo)入、導(dǎo)出。預(yù)警等級及控制值設(shè)置。

(2)在數(shù)據(jù)處理方面，提供了以下功能:①日報、周報、月報、年報的數(shù)據(jù)處理功能(監(jiān)測數(shù)據(jù)按監(jiān)測項目或單個測點分析、預(yù)警測點分析與預(yù)警等級判斷、未上傳控制值測點提示等);②位移曲線圖自動生成;③報表自動輸出;④工程量統(tǒng)計(包括每個測點或測項監(jiān)測總次數(shù)、初測時間、最近監(jiān)測時間，工程量百分比等);⑤預(yù)警測點統(tǒng)計(紅橙黃三色預(yù)警次數(shù)、各色預(yù)警比例等);⑥測量表自動生成;⑦異常數(shù)據(jù)分析;⑧與施工方數(shù)據(jù)對比;⑨整體安全評價;⑩數(shù)據(jù)趨勢預(yù)測。

3 系統(tǒng)的實現(xiàn)

系統(tǒng)的主界面如圖3 -1 所示:

圖3 -1 系統(tǒng)運行主界面

由于篇幅所限，僅介紹系統(tǒng)部分功能。

3.1 測量表與圖表自動輸出

測量表格式嚴格按照規(guī)范，具有通用性，設(shè)置參數(shù)后調(diào)用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)自動批量生成Excel 測量表格，然后自動批量打印。根據(jù)所選的時間，一鍵生成所選時間區(qū)間內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)時空變化曲線圖。圖表包含:測點標(biāo)題、累計位移、變化速率、起始日期、截止日期、經(jīng)過時間等，紅色曲線代指累計位移變化，綠色曲線代指速率變化。測量表、圖表自動輸出如圖3 -2 所示。

圖3 -2 測量表與圖表自動輸出

3.2 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計功能

在報表(日報、周報、月報、年報)中的數(shù)據(jù)處理部分包括:數(shù)據(jù)極值情況、數(shù)據(jù)預(yù)警情況、未上傳控制值提醒等。

工程量統(tǒng)計內(nèi)容包括:工點名、測項代號、測點數(shù)、監(jiān)測總次數(shù)、最早監(jiān)測時間、最近監(jiān)測時間、監(jiān)測總天數(shù)、測項名稱等。

數(shù)據(jù)處理和工程量統(tǒng)計結(jié)果見圖3 -3、3 -4 所示。

圖3 -3 報表數(shù)據(jù)處理

圖3 -4 工程量統(tǒng)計

由于系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進行存儲和管理，使得數(shù)據(jù)調(diào)用高效、快捷。同時避免傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方式中，先前數(shù)據(jù)無法應(yīng)用的情況。

4 結(jié)論

本文簡要介紹了城市軌道交通監(jiān)控量測信息管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，系統(tǒng)通過對監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)類型格式檢驗、整合并存儲在數(shù)據(jù)庫。通過對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的調(diào)用，進行數(shù)據(jù)分析、圖表輸出、測量表生成、工程量統(tǒng)計、預(yù)警等。系統(tǒng)開發(fā)結(jié)合工程需要，功能的設(shè)計適用且高效，并且緊貼國家規(guī)范使系統(tǒng)具有通用性。

［1］潘國兵，曾廣燃，吳森陽.基于GPS 與GIS 的土石壩自動化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)研究［J］.長江科學(xué)院院報，2013(9):110 -113.

［2］楊松林，王夢恕.城市地鐵安全施工第三方監(jiān)測的研究與實施［J］.中國安全科學(xué)學(xué)報，2013(9):110 -113.

［3］李天輝.城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展［J］.自動化博覽，2013(10):62 -63.

［4］濮衛(wèi)興，車兆建.城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的RAMS 管理［J］.城市軌道交通研究，2011(8):34 -35.

［5］GB/T50911 -2013，城市軌道交通工程檢測技術(shù)規(guī)范［S］.

［6］GB/T50308 -2008，城市軌道交通工程測量規(guī)范［S］.