14隧道信息化管理

1、石林隧道标准化施工工艺隧道信息化治理中铁一局集团2021年5月隧道信息化治理1隧道信息化治理概述为了平稳、高效推进云桂铁路的建设,尤其为保证石林隧道平安、有序施工, 根据铁道部“四化(机械化、工厂化、专业化、信息化)建设要求,根据云桂 公司“科学治理、精细治理、严格治理的总体要求,我们将信息化建设作为科 学治理、精细治理的重要推手,提升熟悉、增强领导、积极探索完善,初步实施 了信息化治理,提升了对现场的管控水平.石林隧道信息化治理系统主要包括平安监控系统和RCPMI隘统、监控量测系统3大模块,2021年3-5月期间,在石林隧道4个洞口设置了平安监控系统, 实现了进洞人员自动识别和定位； 在4个

2、洞口和6个拌合站设置了视频点,全天 候监控现场动态；2021年12月,在集团公司工程经理部和分部建立了二级远程 网络监控,实现信息的及时传递和对作业现场的实时监控.利用 RCPMI繇统平 台,初步实现了 “工程进度、“地质预报、“围岩量测、“物资治理、“材料消 耗等几大模块的日、周、月报的动态治理.石林隧道通过信息化建设和推进,初步实现了对施工现场的实时管控, 为各 项治理工作有序、有效进行创造了一个良好根底.2 . TSAQ-1平安监控系统2.1 视频监控子系统根据石林隧道现场施工的特点的特点,及整个平安监控系统的系统的实际情 况,为了随时掌握隧道各个作业面和拌合站的平安状况,石林隧道安装了

3、视频监控子系统,通过互联网,在授权的条件下通过电脑终端监控隧道口及拌合站生产 情况.该系统技术水平先进、运用现代监控技术具有可设置性,可实现 24小时 不间断监视,可支持多种协议(TCP/IP, ARP, ICMP, FTP, DHCP, HTTP , PPPOE DNS组播),视频帧率、码率可根据带宽自动调节,不影响办公区正常业务使用 带宽等特点.视频监控子系统设备由M-CV-2060IR型摄像头、视频传输线和监控终端工控 机两局部组成.1） M-CV-2060IR型摄像头：为了完整监控石林隧道各工区隧道口和拌合站 状况,每个工区配备的8台摄像头隧道口和拌合站各四台均配备了云台,可 通过系统

4、软件进行远程限制转动, 监控不同的角度.视频监控系统包括隧道口的 摄像头与隧道全景的摄像头两局部； 摄像头将模拟信号转换为数字信号, 数字信 号由视频传输线传到指定的监控终端工控机.图1位于隧道进口端的全景摄像机图2摄像头例如2视频传输线和监控终端工控机：隧道洞口值班室和拌合站的视频传输线将摄像头实时采集的数字信号视频图像通过视频线和视频效劳器,传输到洞口值班室的监控终端电脑,实时反映洞口动态；通过网络线路,工程经理部、分部已 经实现远程图像信息监控功能,录像资料可用软件调用和回放.图3隧道洞口值班室终端监控画面2.2 治理人员刷卡识别子系统治理人员视频刷卡系统主要是针对领导干部和平安质量人员

5、跟班作业情况,尤其是针对具有检查量化指标的特殊人群, 如工程经理、平安总监等.治理人员 同时采用有源标签自动识别和无源标签刷卡识别相结合, 治理人员视频刷卡系统 自动录像和人脸识别,从而确认持卡人员签到的准确性和洞内跟班作业时间.石林隧道在四个洞口值班室各设置一台视频刷卡器图5,为主要治理人员配备了无源标签识别卡ID-60型图4,进口架子队配备了 15张.在上级单 位进行检查时,检查人员可以根据系统自动采集的信息数据和登记本上填写的进 出洞记录进行比对,从而到达对检查量化指标的考核.图4标签识别卡 图5视频刷卡器2.3 LED子系统LED大屏,根据进口景观和展示企业形象需要,石林隧道进口宣传墙

6、设置了尺寸为10*2.08m的LED大规格显示屏,分站接受识别卡载波信号后,同步在 值班治理室工控机屏幕和LED大屏显示,分别显示洞内人员总数、正洞、平导、学子面分布人数及具体人员姓名工种.1图6 LED大规格显示屏12脑心中铁一局奥团家透石林座道迷O2.4 人员识别和定位子系统人员识别、定位子系统集成了进出洞、特定区域掌子面人员的识别和定LE屏和远程网络终位,以及紧急状况下的报警和呼叫,并通过洞口计算机、 端显示实时信息,实现监控、查询、考核和信息统计功能智能视灿检测区域建始线智能视频检测区域鳍止缓图7人员识别、定位子系统检测形式示意图1)子系统设备(1)数据接受器分站：石林隧道进口,设置了

7、 5台无线数据接受器分站, 用于接受识别标识卡载波信号,其中隧道正洞、平导各设置2台,另外1台设置 于洞外；平导2台分站根据现场施工情况分别设置于 1#横通道附近和4#横通道 前方,采集1#横通道混凝土工作面和平导掘进学子面人员信息；正洞由于采用2台模板台车,前方分站设置于第二台台车附近,并随二衬进度前移.图8无线数据接受器图9人员识别卡(2)人员识别卡：石林隧道共办理了 961人的人员识别卡.2021年复工后, 又为新增、调整人员办理了 152张.办卡人员包括全部进洞施工人员、 现场监理 和工程经理部、分部治理人员,同时为各级外来检查人员或临时进洞人员准备了 20张临时卡.人员识别卡全部固定

8、在平安帽上,以便随身携带.另外,为了紧 急状况下的及时报警呼救,配备了 15张双向识别卡,由每班带班治理人员佩戴, 紧急状况下,由带班人员按下标识卡下方的报警按钮, 系统将自动提示值班治理人员和远程监控人员,报警呼救和定位.2)子系统运行监控显示：分站接受识别卡载波信号后,同步在值班治理室工控机屏幕和 LED大屏显示,分别显示洞内人员总数、正洞、平导、掌子面分布人数及具体人 员姓名工种.图10固定在平安帽内的个人识别器图11隧道监控终端显示器在工控机安装上,为了便于治理和保护设备,采取了别离式安装,即工控主 机与计算机显示屏分别安装在两个房间,主机采用一体式机箱安装在单独房间, 以免其他人员动

9、用设备,显示屏安装在值班室内,便于值班人员随时掌控人员进 出情况.LED大屏,在选装时,根据进口景观和展示企业形象需要,将尺寸由原 招标时的3.27*0.87m ,调整为10*2.08m.网络查询和远程监控：系统之间信息和数据的共享,治理层远程监控现场人 员和视频实时信息,以及与 RCPMI繇统的无缝对接需要联通互联网,为解决互 联网的问题,尤其是“网络最后一公里问题,为此,采取了以下举措：(1)利用 号资源,与地方电信部门谈判,由电信部门接通了到分部、 架子队的互联网络,带宽10M(2)从端口到进口值班室和拌合站的网络,即“最后一公里问题,因距 离较远,普通网线已经达不到数据传输的要求, 因

10、此采用了光线传输,将网络交 换机设置在架子队队长办公室,由架子队队长直接保管,光纤两端各设置一台光 纤收发器,即在网络交换机和值班室两个端口, 委托科一力公司进行安装,实现 网络的联通.目前,已经建立了两级远程监控体系, 分别为工程经理部和分部；根据目前 的带宽情况,已经开通工程经理部经理、平安总监和分部经理、常务副经理、安 全总监和系统维护人员的远程监控,包括人员定位情况、隧道和拌合站视频情况. 2.5无卡人员报警系统无卡人员识别报警子系统采用视频成像技术与有源识别卡技术相结合的方式,通过在固定的位置安装视频摄像点, 覆盖隧道口的一定区域,利用视频成像 技术判断人员的进出及数量,再结合定点的

11、 RFID识别技术来判断进出人员是否 携带RFID标识卡,从而实现无卡人员进入隧道产生报警信号.对系统发出的无卡人员报警,值班人员应立即核查进洞人员平安帽佩戴情况、并与登记本信息和翻牌情况进行核实, 找出无卡人员,采取处置举措防止无 关人员进入洞内.3 RCPMIS 系统3.1 RCPMIS系统的作用1实现过程限制,动态、即时反映工程进度、投资完成情况,强化风险管 理,及时分析、解决工程建设过程中出现的问题,保证质量和平安可控.2实现可追溯治理,通过根底资料确实认和比对,约束参建各方行为,界 定参建各方责任,形成治理的闭环,促进建设工程治理水平的提升.3实现设计和施工的统一,通过理论消耗量与实

12、际消耗量的比照分析,严 格执行设计标准和质量标准,精细化治理,创立百年不朽工程.局指翱 屿图12系统设计原理图3.2 RCPMIS系统功能模块RCPMI添统模块分为协同办公模块和工程治理模块,其中：协同办公模块包括有：即时通信、信息发布、文档治理、工作治理、公文处 理五项模块.工程治理模块包括有：工程规划治理、编码结构治理、岗位治理、投资治理、 进度治理、质量治理、合同治理、工程招投标治理、验工计价、调度治理、工程 设计治理、监理治理、物资治理、物资消耗定额治理、平安治理、资料治理、调 度指挥中央、WEB!息发布/查询十八项模块.3.3 系统运行功能1进度治理：每天18:00前录入,要求与现行

13、人工报公司调度数据一致, 待稳定后取代人工报送数据.云桂公司调度负责对各单位数据录入情况进行日常 审查,催促落实并提出考核意见.2地质预报和围岩量测：工程即时录入,要求与现行人工台账一致.云桂 公司工程部负责对各单位数据录入情况进行日常审查,催促落实并提出考核意 见.3物资治理和材料消耗：工程即时录入,要求与现行人工台账一致.云桂 公司物设部负责对各单位数据录入情况进行日常审查,催促落实并提出考核意 见.4监控量测技术为增强隧道施工平安质量治理,充分发挥监控量测在隧道平安质量治理中的 作用,标准隧道施工监控量测工作,根据?铁路隧道监控量测技术规程?、?铁路隧道工程施工平安技术规程?、?关于进一

14、步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设 计施工有关技术规定的通知?铁建设2021120号及云桂铁路云南有限责 任公司下发的“关于发布?隧道施工监控量测治理细那么?的通知云桂云铁工2021161号,工程部对石林隧道监控量测工作实施日常治理.4 .1监控量测实施监控量测是隧道施工过程中,对围岩支护体系的稳定状态进行监测,为初期 支护参数的调整和二次衬砌施作的时机提出依据,是保证施工平安和结构平安可 靠、指导施工过程和施工平安监控的重要手段,是铁路隧道设计文件的重要组成 局部,也是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节, 监控量测须纳入工序治理.1监控量测工程隧道监控量测必测工程包括拱顶下沉、净空变化水平

15、收敛、地表沉降和洞内、外观察.洞内观察包括开挖工作面观察和已施工地段观察两局部,开挖工作面观察主要为地质素描数码成像,并填写相应记录表,已施工地段观察记录喷射碎、锚杆、 钢架变形和二次衬砌等的工作状态,主要为洞内初期支护完成后喷层外表裂缝及 其开展情况、渗水情况；洞外观察主要记录洞顶地表开裂、地表水影响情况,洞 口段和浅埋段要尤其重视.洞、内外观察由各工点量测技术员负责.2监控量测设备治理实施监控量测的设备包括全站仪、精密水准仪、收敛仪,分部工程部负责建 立健全仪器设备台帐,定期进行标定.经理部工程部测量负责人每月对仪器设备台帐进行检查,并现场检查设备运行情况,保证设备正常运行.3测点制作、埋

16、设1洞内测点洞内监控量测测点由经理部工程部统一安排制作.工区长负责协调开挖、初 支人员配合埋设到位.测点由埋入钢筋和三角环两局部构成,埋入钢筋采用直径20mm的螺纹钢,用于正洞IV、V级围岩的埋入钢筋长50cm,用于正洞田级围岩的埋入钢筋长35cm；用于辅助导坑V级围岩的埋入钢筋长45cm,用于辅助导坑IV级围岩的埋入钢筋长35cm,用于辅助导坑田级围岩的埋入钢筋长 30cm；三角环边长5cm, 采用小6mms筋弯制而成,与埋入钢筋焊接,靠近埋入钢筋端焊接 2cm厚、有效 面积3X3cm的钢板.如以下图. 围岩初期支护20mi纹钢筋,埋入围岩深度不小于200mm6mmi筋边长为50mlmJ正三

17、角图13测点埋设布置示意图测点布置间距：VVI级围岩段,沿线路纵向每5m一组；IV级围岩段,每10m一组；田级围岩段每30mr组.正洞采用两台阶法开挖时,每组量测断面布置 1个拱顶测点、2组4个水 平测点,共5个测点.正洞采用三台阶法开挖时,每组量测断面布置 1个拱顶测点、3组6个水 平测点,共7个测点.正洞采用CRDt开挖时,每组量测断面布置2个拱部测点.左、右部采用两 台阶开挖时,2组4个水平测点；左、右部采用三台阶开挖时,布置3组6个 水平测点.共计6个或8个测点.洞内监控量测点采用钻孔埋设,钻孔在掌子面开挖时及时钻设,由测量人员 放样,开挖工钻孔；埋点由量测人员负责,在爆破不影响测点平

18、安时及时进行, 测点采用锚固剂与围岩锚固稳定,埋入围岩深度不小于20cm VVI级围岩段测点易破坏,须及时补埋,补点后重新读取初读数.测点埋设时需采用仪器准确放样, 保证埋设在同一轴线、同一水平线、同一 断面上,做到测点布设标准、牢固可靠.监控量测点要设置标识牌,标示里程、设点时间、责任人等相关信息.2地表沉降观测点地表沉降观测点的埋设由现场量测人员负责, 工区长负责协调其他人员配合 工作.地表沉降观测点与洞内测点布置在同一横断面上,以便相互校核,隧道埋深02.5倍开挖宽度范围内布设地表沉降观测点.纵向测点间距见表1.表1隧道地表沉降测点纵向间距隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距m2BH02.5B

19、20 50B5B1 次/7d注：B-隧道开挖宽度表3按位移速度确定的监控量测频率位移速度(mm/d)监控量测频率52次/d151次/d0.5 11次/23d0.2 0.51 次/3d0.21 次/7d(4)停止监控量测的条件正洞v级围岩洞内量测直至二次衬砌施作为止,m、iv级围岩在初支闭合后量测至变形稳定.辅助导坑(平导、斜井)洞内量测直至按 1次/7天的量测频率量测连续两 次为止.地表沉降观测在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖高度之和处开始,直到衬砌结构封闭、下沉根本停止时为止.2)结果整理、分析、反应(1)数据整理、初步分析责任人数据整理、初步分析责任人为各工点量测负责人,数据采集后须立即

20、按规定 格式对数据进行整理、分析,对工程平安性、下一步量测频率、应采取的工程措 施提出意见.(2)数据复核、确认数据复核的责任人为分部总工和工程部长.现场监控量测小组组长每日17:00收集各工点监控量测数据和初步分析结 果,对数据进行复核,如对数据真实性、准确性有疑心,须要求工点量测负责人 重测,并催促工点量测人员按规定频率量测.局工程部总工程师和分部总工程师每天收集各工点监控量测的成果分析资 料,对分析意见进行确认.超过R级治理值的由局工程经理同时履行检查确认程 序,相关资料签认后建帐备查.(3)数据反应当监控量测位移治理到达田级时,由各工点监控量测负责人将量测原始资料 和分析结果通报各工点

21、技术主管和现场监理工程师正常施工.当监控量测位移治理到达n级时,由各工点监控量测负责人将量测原始资料 和分析结果通报各工点技术主管,技术主管及时通知各架子队队长、现场监理工 程师,同时于2小时内上报局工程部总工程师、 专业监控量测评估单位、云桂公 司丘北指挥部.局工程部总工程师组织研究提出具体意见,由云桂公司丘北指挥部8小时内组织参建各方对设计施工举措进行综合评价.当监控量测位移治理到达I级治理值以及拱顶下沉、水平收敛达5mm/d或位 移累计达100mnW,由各工点监控量测负责人及时通知现场技术主管、现场监理工程师暂停施工,并将量测原始资料和分析结果于1小时内上报分部经理、分部 总工,并同一时

22、间上报局工程部经理、局工程部总工程师(电子文件,格式见附 表2),局工程部总工于2小时内上报云桂公司丘北指挥部、 云桂公司工程部(可 先传电子版,后报纸质文档).局工程经理组织研究提出具体意见,由云桂公司 丘北指挥部指挥长、云桂公司工程部部长8小时内到施工现场盯控,并组织参建 各方研究相应工程举措,必要时组织专家组研究工程举措.3)成果上报(1)日报：当日17:00之前,各工点量测负责人将当日量测结果以日报形 式上报给现场监控量测小组组长,组长对当日数据进行复核,如对数据真实性、 准确性有疑心,须要求工点量测负责人重测,并催促工点量测人员按规定频率量 测.各工点量测负责人每日将复核后的数据上报局工程部调度.(2)周报：各工点量