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随着数字化技术的应用及推广,在我们的日常生活中越来越多地接触到数字化技术,而将“数字化管道系统”应用于长输管道施工中,是管道施工领域新的创举。将看似毫不相关的管道施工参数通过三维坐标系有机地联系于一体,形成了统一的控制网络,不仅为施工过程中的管理提供了有效的平台,为建成投产后的运行创造了相当准确的数据管理系统,而且对将来的管道维护、检修提供了最准确的数据保证。中国二冶集团管铁公司施工的内蒙古大唐输气管道工程部分线路标段,施工前期安排专人参加了业主组织的数字化管道技术学习后,迅速将数字化管道技术在工程中进行应用,经过现场实践,在数字化管道建设过程中通过不断摸索实践,取得了一些成绩。在大唐国际项目经理部组织的百日劳动竞赛中,我标段的基础资料和数字化管道建设被评为第一名,在年底公司组织的QC成果发布会上,我们编制的提高数字化管道工程数据上报质量被评为第一名。现将工作中的各方面工作总结如下,与各位同行们进行商榷。1管道施工现场数据采集的内容管道施工数据采集的内容,主要包括管道的地理信息和施工信息。地理信息包括:地下隐蔽工程、地上工程和附属物的位置坐标等,如焊口、弯头、穿越障碍物、阀室、站场、阴极保护桩的三维坐标 (X坐标、Y坐标、Z高程),阀室、站场、阴极保护地面工程的位置,影响管道质量的地质情况。施工信息主要包括:施工日期、施工区间、施工内容、施工人员、质量检测、施工环境、施工材料等。1.1组成管道系统的材料数据管道安装所用材料主要包括:钢管、弯头、防腐套(片)、光缆、阴极保护材料、管件、阀门、仪表以及其他附属设施等。施工数据应记录组成材料的型号、尺寸、规格、出厂序号或编号,如管道的材质、直径、壁厚、防腐等级、焊条型号、焊条直径、批号等。1.2施工质量控制信息质量信息主要包括影响管道安装质量以及对管道运营存在危害的潜在因素的信息。管道安装主要包括:沟深、沟宽、石方地段细土垫层和覆土厚度、相临管道最小水平净距、管道交叉最小垂直间距等数据;管道连接包括:坡口型式、施工环境、 采取的焊接工艺、施焊人员、焊接时间、检测方法、检测结果、缺陷处理方式和结果、焊口防腐和测试结果等。 1.3施工进度控制信息进度信息主要包括:测量放线、作业带清扫、管沟开挖、布管、焊接、焊口检验、防腐、下沟、回填、试压等各工序的进度。这些数据应包含施工日期、起始桩号和里程,日生产量和累计生产量等。及时上报这些信息,可以使项目决策层掌握施工进展情况,根据项目施工计划找出偏差,及采取资源调整或工期调整措施。 1.4管道地理信息地理信息主要是利用全站仪等测量仪器,在管道下沟后和隐蔽前,利用基准参考点,逐点测量每道焊口的三维坐标、连续里程、转角走向等信息。三维坐标信息采集的对象包括:管道焊口、弯管、弯头、阀室、站场、管道穿越 (穿越河流、道路、光缆电缆、地下管道等地下设施等)、三桩 (里程桩、阴极保护桩、警示桩)、压载块和其他附属设施等。 1.5声像资料对于特殊位置或环境、特殊施工工序,或对安装质量容易造成隐患的环节,要用照相机、录像机等工具记录声像资料,以便在出现质量缺陷时查阅、对比,同时也可作为追究责任和索赔的依据。2管道施工现场数据采集的资源配置2.1人员配置和要求从事数据采集和录入人员,应有一定的工程实践经验,具有一定的IT技术知识,并在施工前接受专业数字化培训。每个机组除了派技术员或统计员专门负责管道数据采集外,还应派专门的测量人员负责地理数据的采集。测量人员最好按日焊接2km进行配置。数据录入人员可根据项目日焊接工程量配置,如果日焊接量不超过5km,项目部可配置1人。 2.2测量工具配置和要求测量工具应包括:手持GPS、经纬仪、全站仪等,辅助设施应包括彩旗、花杆、长竹竿等。全站仪最好用新型的,如徕卡TPS800,该仪器具有易操作的汉字操作系统。在使用前,应将GPS的参考坐标系统和图纸参考坐标设置一致,并进行校核。经纬仪和全站仪应在校核有效期内使用。2.3数据传输设备的配置数据传输设备是将施工现场采集的数据,借助计算机和通讯网络传输到项目控制中心,其组成和要求如下:计算机及网络环境:CPU P4 2.0G以上,内存512M以上,64M显卡和VGA显卡支持 1024x768以上,10/100M网卡或ADSL调制解调器,现场具备宽带上网条件。不少于40G的磁盘剩余空间。操作系统采用Windows XP SP1或更高系统,浏览器IE6.0,软件采用Microsoft Office2000以上,有计划管理软件、项目管理软件和工程绘图软件。 辅助设备应包括USB接口外储硬盘、打印机、扫描仪、数码相机等,用于储存、输出、图形转换和声像采集等,以满足数字化要求。 3管道施工数据的采集方法 3.1外设控制点的选取和设置为确保各点坐标测量的准确性,通常在线路外侧设置多个坐标控制点,该控制点的坐标就是以后测量的基准点。为方便测量和保证测量精度,控制点的选取应满足以下要求:(1)视野开阔,能对要测量的管道及其附属物通视。(2)控制点周围平坦,易于架设测量仪器,保证操作精度和操作安全。(3)控制点易于保存,该点应是采集管道焊口地理坐标的基准点,同时也是业主代表对测量数据进行校核验证的基准点。3.2外设控制点的测量控制点的参数测量应至少以两个已知坐标点为参考点,如在山区或林区,该区域在管道作业带清理前不可通视或难以通视,现假设除中心点1和中心点2可以通视外,其他中心点在作业带清扫前都不能通视。为防止作业带清理过程中,将已知的中心桩点破坏,造成测量基准丢失,应将中心桩移位,然后在作业带外选取外设控制点,见图1。 首先选取能通视的两个基准中心点1和中心点 2,再在管道作业带外选取一个外设控制点1,使控制点1除满足上述条件外,能最大限度地观测管道中心线,能至少和中心点1和中心点2两个中的一个通视,现假设控制点 1和桩点2、3、4均通视,然后选取能和中心点5、6、7均通视的外设控制点2。为保证同