济南地铁R2线6标智慧工地示范项目技术方案

济南市轨道交通工程基于BIM的智慧工地建设示范项目（一期）技术方案中铁四局集团有限公司2019年5月

目录TOC\o"1-3"\h\u87201.项目概况 317462.建设内容 3266033.需求分析 3284674.建设目标 639825.建设思路 6107746.执行标准 7197437.运行机制 871258.指导手册 1064519.智慧建造管理平台建设各子项实施方案 12291249.1.远程视频监控 1237119.1.1.实施目标 12152859.1.2.实施思路 1214899.1.3.实施方案 12241829.1.4.资源配置 14274079.2.环境监测 1539329.2.1.实施目标 15233229.2.2.实施思路 15187209.2.3.实施方案 16229719.2.4.资源配置 18277949.3.电子围栏 19102489.3.1.实施目标 1950999.3.2.实施思路 19181459.3.3.实施方案 2055849.3.4.资源配置 20200929.4.图像识别 21238729.4.1.实施目标 21192169.4.2.实施思路 2197209.4.3.实施方案 2141339.4.4.资源配置 21269149.5.微波防护墙 22161449.5.1.实施目标 22256689.5.2.实施思路 22252519.5.3.实施方案 22135069.5.4.资源配置 23207709.6.智能配电箱 2452449.6.1.实施目标 24202049.6.2.实施思路 24267019.6.3.实施方案 24326489.7.盾构机管理 2659979.7.1.实施目标 26245599.7.2.实施思路 2669219.7.3.实施方案 2672409.7.4.资源配置 27285669.8.机械设备管理 28257209.8.1.实施目标 2875849.8.2.实施思路 28159189.8.3.实施方案 29322929.8.4.资源配置 3021329.9.人员管理 31160609.9.1.实施目标 31171689.9.2.实施思路 3131059.9.3.实施方案 3122299.9.4.资源配置 32158279.10.数字指挥系统 33182619.10.1.实施目标 33296729.10.2.实施思路 3420089.10.3.实施方案 34246459.10.4.资源配置 36140089.11.智慧建造管理平台建设 36324769.11.1.实施目标 36173809.11.2.实施思路 37237169.11.3.平台功能 37231149.11.4.资源配置 40192899.12.信息化中心建设 40135909.12.1.实施目标 4041789.12.2.实施思路 4019749.12.3.实施方案 41202039.12.4.资源配置 462229910.深基坑自动化监测、深基坑渗漏监测、钢支撑轴力自动补偿、下穿既有线路全自动安全监测技术路线 461313810.1.深基坑自动化监测 462196110.1.1.研究思路 461862210.1.2.技术路线 46863710.1.3.实施方案 473234410.2.深基坑渗漏监测 563128210.2.1.研究思路 561442210.2.2.技术路线 572989010.2.3.实施方案 583049810.3.钢支撑轴力自动补偿 591344610.3.1.研究思路 591139210.3.2.技术路线 593150510.3.3.实施方案 602228310.4.下穿既有线路全自动安全监测 632727110.4.1.研究思路 633239310.4.2.技术路线 631871110.4.3.实施方案 631635010.5.科研规划及实施成果指标、产业化目标 682294910.5.1.科研规划 681988510.5.2.实施成果指标 681495310.5.3.产业化目标 681303210.6.安全、质量、进度保证体系及保证措施 6945310.6.1.安全保证体系及措施 692017810.6.2.质量保证体系及措施 692116310.6.3.进度保证体系及措施 693233711.服务承诺 711158611.1.驻场服务 711752711.2.培训服务 72964811.3.智慧工地建设实施成果总结 73529211.4.售后服务 731489712.合理化建议 751303113.增值服务 76278614.宣传 7671615.成果推广报奖 76项目概况济南市轨道交通工程R2线全长约36.39公里，高架线长1.598公里、地下线长约34.556公里、敞开段长0.23公里,共设车站19座，其中地下车站18座，高架车站1座，设王府庄车辆段1座，姜家庄停车场1座，设主变电站2所,投资金额229亿元,项目建设工期为5年。随着R2线工程建设的加速推进，工程建设体量不断增大，施工现场管理内容增多，管理的技术难度和要求增高，且各参与方信息量交互的增大，信息的交流与传递愈加频繁，现场管理的复杂程度和难度不断增高。因此，开展轨道交通工程智慧建造技术的研究及实施工作，转变传统的项目管理模式，提升管理效率意义重大。建设内容在济南市轨道交通工程在建项目上选取具备建设智慧工地示范项目条件的两站一区间进行基于BIM的智慧工地建设示范项目实施，主要包括在建设单位的统一部署下，开展轨道交通工程智慧工地建设项目的建设实施及研究，以具备建设智慧工地示范项目条件的两站一区间工程为试点，开展基于BIM的智慧工地建设示范项目的前期策划、过程实施（硬件采购、安装与调试，管理平台建设与系统集成，信息化管理中心建设等）、科研立项、成果总结及推广应用等工作，助力打造济南市城市轨道交通工程基于BIM的智慧工地建设示范项目。需求分析随着轨道交通工程建设规模也越来越大，工程质量安全监管难度也越来越高，管理难题也越来越突出。随着济南市轨道交通工程建设的技术飞速发展，全面推进建设工程质量安全监管领域的信息化和网络化建设，是解决施工管理难题迫在眉睫的。依托信息化技术的工程建设质量安全监管将有效促进工程质量安全治理，提升工程质量安全监管水平。1、在安全管理方面施工安全直接关系到施工从业人员的生命及财产安全，加强施工安全管理十分重要。尽管传统的施工安全管理不断融合信息方法和技术，但面对动态复杂的施工现场环境仍存在很多不足，包括：难以实时追踪施工现场的不安全环境因素；难以实时追踪人的行为和物的状态；现场不安全信息无法直观表达，不利于各方有效沟通；难以实现安全事故的实时预警。在人的行为安全监测方面，可以使用图像识别、人员定位技术，实时追踪现场作业人员的不安全作业行为，实现对人员的实时监控；在物的状态安全监控方面，通过安装在现场的传感器等物联技术，实时的将现场监测数据自动采集、传输，并通过后台实时分析和及时预警，实现对物的不安全状态及时监控，保证现场安全管理处于可控；在环境安全监控方面，通过使用BIM技术、视频监控、深基坑自动化监测等手段，实时追踪施工现场的不安全环境因素，实现可视化、智能化的环境安全监理。2、在人员管理方面建筑工程作为劳动密集型行业，对施工人员合理有效的管理，是保证施工安全、质量的重要前提，人员管理包含了人员培训、人员组织、人员调配等，传统的施工人员管理主要是通过生产制度、财务制度、考勤制度、奖罚制度等手段完成，来保障项目生产顺利推进。但还存在着施工一线操作工作属于重体力简单劳动，人员素质偏低，对行业规划和施工现场不理解、不熟悉，专业技术低；人员流动性大，导致人员考勤及劳务实名制管理难度大；线性工程工点分散，人员管理难度大等一系列问题。智慧建筑管理平台的人员管理是人员定位、区域定位、图像识别现代信息化手段感测、分析施工人员的各项关键信息，围绕施工人员管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工人员管理体系，并通过数据挖掘分析，形成人员信息库，全面掌握人员的技能、素质、安全、行为等信息，提高现场人员信息化管理水平。3、在机械设备管理方面机械设备管理是指工程项目实施过程中，为保证设备安全性能，充分挥发机械设备效能，通过合理组织、协调等方式提高机械设备使用效率，提高生产效率的过程。传统的机械设备管理存在管理手段落后、机械设备使用效率低等问题。智慧机械设备管理指围绕施工过程中机械设备的使用管理，采用物联网、大数据等技术进行设备的线上集中管理，动态掌握施工机械状况，提高后台管控能力和管理效率。通过机械设备管理对机械设备检查、运行和操作人员管理发挥了一定的作用，保障了机械设备合理周转和正常运行，是机械设备管理向着数据化和智能化的发展基础。在工程机械设备上安装定位系统、油料监控系统及姿态分析系统等终端感知硬件设备，实现对施工现场工程机械设备的油料消耗、运行状态、里程及轨迹进行实时监控、报警等功能，清晰的反映和记录车辆运行全过程状态。4、在绿色施工方面近年来国家大力发展绿色建筑，而工程项目施工过程资源消耗大、污染排放集中，覆盖面和影响面积广。一方面，施工过程需要消耗大量的水泥、钢材等材料，同时需要各类施工机械、运输设备的配套投入。另一方面，施工过程中将产生大量的扬尘、噪声、废水、固体废弃物等污染，影响现场及周围的生产生活，造成负面环境影响。绿色施工方面在保证质量、安全等基本要求的前提下，利用物联网、移动互联网等技术，在环境监测以及机械设备管理翻模集中管控。通过机械设备管理通过环境监测系统对施工现场扬尘和噪声、风速、风向、温湿度、二氧化碳、PM2.5、PM10等环境数据进行采集，当环境指标超出设定标准范围时，可联动相应环境控制设备，保障现场正常运行。5、在项目协同管理方面智慧建造管理平台定位于工地整体信息化系统的共享和协同，通过集成BIM、物联网，指定数据接口、建立管理规范，建立安全质量管理。通过各项子系统充分覆盖基层业务，实现各信息化子系统的数据共享与协同工作。协同管理有效地解决管理体系漏洞、提高管理人员管理水平，增强建设单位对于项目安全、进度、质量、经济的管控。智慧建造管理平台通过打造一个开放的信息化平台，整合项目实施过程中不协同或互相矛盾的情况，使信息公开分享发挥最大作用。6、系统总体集成系统集成不是单一的网络关系的集成，通过对济南市地铁轨道交通工程智慧工地建设的多学科、跨专业、多技术的系统综合与优化，将计算机技术、技术、信息技术、控制技术与被集成对象有机结合，追求最合理的投资和最大的灵活性，以最大限度满足经济、管理与环境效益的总目标。系统总体集成可分解为以下目标。集中管理：可对各子系统进行集中统一的监视和管理，将各集成子系统的信息统一存储、显示和管理在同一平台上，准确全面地反应各子系统运行状态。分散控制：各子系统进行分散式控制保持各子系统的相对独立性，以分离故障、分散风险、便于管理。系统联动：与各子系统之间，实现监测信息的通信，以各集成子系统的状态参数为基础，实现各子系统之间的相关软件联动。优化运行：在各集成子系统良好运行的基础上，提供设备优化运行控制。信息共享：实现与济南市智慧建造管理平台之间的通信能力，实现各系统数据库的共享，充分发挥各子系统的功能。系统通过对各子系统运行情况进行综合，了解各系统运行状态，及时发现并解决各种设备故障和突发事件，大大提高管理服务效率。跨子系统联动：实现跨子系统的联动，提高智慧建造管理平台的功能水平。系统实现集成后，各自独立的子系统集成在一个系统。易于升级：采用先进的组网结构，充分考虑高新技术的发展，为今后的系统升级和发展提供基础保证。提供管理平台：为项目信息化管理提供良好的硬件与软件环境。减少能源消耗：提高资源使用效率。建设目标通过精心组织和科技创新，打造国内一流的“智慧工地”应用示范，形成国内一流水平的地铁数字化管理应用成果，建成绿色工程、安全工程、智慧工程、品质工程。1、聚焦施工一线生产活动，完善管理服务通过前端智能感知系统的综合应用，实现人员定位、员工考勤、环境监测、视频监控等服务信息的分类管理，保持数据的实时性、科学性和完整性，满足施工现场各层次人员的服务需求，将各相关信息通过多种方式进行发布，提供综合信息查询服务。2、建设智慧工地管理平台，提供应用支撑通过智慧工地管理平台的建设，形成数据中心和服务中心，为安全管理、资源管理和生产指挥调度等业务应用提供基础的应用支撑。3、集成既有业务管理系统，实现资源整合利用智慧工地管理平台整合内部现有的各分系统，为工程建设管理提供基础数据服务，并为各参建方的数据共享提供管理服务，科学合理利用现有资源。4、提升数据分析与预测能力，辅助领导决策在智慧工地管理平台的建设以及现有信息整合的基础上，通过数据挖掘为领导决策提供报表、图形等方式的数据分析和综合研判信息，辅助领导决策。建设思路1、顶层设计，标准引路由济南轨道交通集团牵头，自上而下地开展济南“智慧工地”建设工作。加强顶层设计，积极探索，先行先试，打造统一的“智慧工地”建设标准体系。2、需求导向，监管有力“智慧工地”建设的需求要紧紧围绕施工现场业务开展，围绕人、机、料、法、环五个影响生产和施工质量、运营安全的关键要素开展，通过信息化手段实现要素的智能监控、预测报警和工作数据分享、实时协同等。3、先易后难，分步推进要结合工作目标、时间、对象和实施难易程度等因素，实事求是，以小目标带动大目标，有计划、分层次、分阶段推进“智慧工地”建设工作。4、重点突破，示范带动要以优势施工单位和示范工程先行先试为突破口，以提高信息管理平台、智能技术与智能设备的普及使用率为出发点，逐步拓展，以试点、示范带动全市“智慧工地”建设工作整体推进。执行标准本项目实施过程中严格执行中华人民共和国强制性标准及现行的行业标准、规范见下表。遵循标准表序号标准名称标准号或发布文号通用技术标准目录1《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911-20132《城市轨道交通工程测量规范》GB/T50308-20173《计算机软件开发规范》GB/T8566-20074《计算机软件质量保证计划规范》GB/T12504-20085《计算机软件产品开发文件编制指南》GB/T8567-20066《计算机软件需求说明编制指南》GB/T9385-20087《计算机软件测试文件编制规范》GB/T9386-20088《电子计算机机房设计规范》GB50174-939《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-200110《气体灭火系统施工及验收规范》GB50265-9711《中华人民共和国消防法》12《济南市城乡建设委员会关于加快推进房屋建筑及轨道交通工程扬尘在线监测和视频监控系统建设工作的通知》济南建发〔2017〕9号BIM标准目录1《建筑信息模型应用统一标准》GB/T51212-20162《建筑信息模型分类和编码标准》GB/T51269-20173《建筑信息模型施工应用标准》GB/T51235-20174《建筑工程信息模型存储标准》5《城市轨道交通工程BIM应用指南》6《山东省建筑信息模型（BIM）技术应用试点示范项目管理细则》7《山东省城市轨道交通BIM技术应用导则》运行机制1、组织机构信息化咨询方作为现场软硬件部署指导、实施、维护的主体，施工方作为信息化应用的主体，两者配合相成才能做好信息化建设。组织机构图2、相关人员岗位职责人员岗位职责具体见下表。岗位职责职务要求职责项目负责人具有丰富的工程经验及智慧工地应用经验，八年及以上轨道交通工程经验、两个及以上智慧工地项目建设的经验。负责项目监督和组织落实，实施方案的审核，相关实施工作及科研工作的牵头工作。技术负责人具有丰富工程经验及智慧工地应用经验，具有两个及以上科研项目的经验。负责项目的执行和具体操作统筹、实施方案的制定，实施进度的把控，项目调研和实施，负责实施方内部工作协调和安排；负责项目实施质量控制；负责各专业BIM模型质量控制BIM工程师具有丰富的BIM应用及轨道交通工程经验，具有BIM应用经验。负责现场培训指导、问题反馈、资料提交，会议组织，日常维护等。软件工程师具有丰富的开发经验及智慧工地应用经验，两个及以上智慧工地应用开发的经验负责智慧工地各子项及其建造管理平台的开发工作。安装工程师具有丰富的信息化负责智慧工地各子项及其建造管理平台的开发工作。监测工程师具备具有丰富的监测工程经验及智慧工地应用经验，两个及以上轨道交通监测项目的经验。负责深基坑自动化监测等四项监测科研课题的实施工作，以及科研成果总结工作。3、推进策划我方将在建设单位全力履行建设单位各项要求，并在建设单位的领导下，积极参与相关信息化和BIM技术应用，认真做好两站一区间智慧建造试点，积极搭建实施整体架构体系，组建智慧建造管理平台各子项目实施团队和科研实施团队，编制详细的实施方案和推进计划，保证完成各项招标内容，辅助建设单位和施工单位实现安全、质量、进度、人员、绿色施工等各项管理目标。

项目实施工作内容表序号阶段实施内容1前期策划建立健全符合项目管理要求的智慧工地应用组织架构、软硬件设施清单。2建立健全符合项目管理要求的系列智慧工地实施制度：《智慧建造管理平台指导手册》。3过程实施根据平台建设各子系统需求采购所需的硬件设备。4平台及其系统的安装、布置以及调试工作。5根据建设单位要求建设施工信息化指挥中心。6与济南轨道交通集团现有相关管理平台的系统集成及数据维护。7科研立项依据建设单位指定的科研任务研究制定科研大纲。8依据科研大纲的要求完成科研项目的现场实施和测试。9科研实施完毕后，及时总结完善科研成果，形成科研报告。10依据科研成果申报相关国家、地方以及行业性科研奖项。11服务为保修期内的信息化系统软硬件及时免费维护维修。12为保修期外的信息化系统内软硬件及时提供维护维修。13根据建设单位需求，对项目各参建方提供智慧工地、BIM以及科研成果展示的培训。4、安全保障措施我方单位负责必须定期进行数据备份，防止数据丢失；负责数据操作人员的审批授权工作，建立安全管理制度，定期更新密钥，加强密钥管理，合理分配权限，限制越权操作。做好专用网络机器、安全介质的安全检查及安全策略配置。确保服务器、交换机、通信设备、安全设备、储存设备等出现故障时及时修理。指导手册1、目的为了配合济南市城市轨道交通智慧工地建设的工作，我方单位在建设单位统一部署下，对此次项目两站一区间的范围内连同建设单位一起进行基于BIM的智慧工地建设示范项目实施。为做好城市轨道交通智慧工地信息化工作，使信息化工作具有规范性、指导性、可操作性性，制定相应指导手册。2、适用范围本项目智慧工地信息化工作，由建设单位分管施工生产副总经理和总工程师领导，我方单位信息化建设项目经理带领的技术团队负责具体信息化业务的实施。项目建设各参建方成立相应信息化机构，由建设单位分管施工生产副总经理和总工程师领导，由我方单位技术负责人负责信息化工作。我方单位项目经理为第一责任人，技术负责人为直接负责人，具体负责信息化工作并由我方单位指定专人（专业工程师）负责日常业务管理。3、各参建方岗位操作权限我方单位信息化建设人员具有我方单位建设的所有信息化系统的权限，负责对各参建方的使用培训，监督各参建方的信息化日常运作。建设单位信息化管理员：具有除系统管理员外全部信息化系统的权限，具有监督我方单位智慧工地建设阶段性成果的权利。各参建方信息员：具有建设单位指定对应的信息化系统权限，负责保障信息化应用建设的正常实施。我方单位派出工程师：负责维护智慧工地建设的正常运行，配合完成科研规划内容。4、功能模块智慧建造管理平台包括以下子系统模块：远程视频监控、环境监测、电子围栏、图像识别、微波防护墙、智能配电箱、盾构机管理、机械设备管理、人员管理、数字指挥系统。5、项目部署我单位在项目启动40个工作日内按或合同节点时间按既定的目标、范围、、内容和进度，按时保质保量完成系统部署工作。6、系统培训建设各方在系统正式上线前10~45个工作日内或按照系统建设里程碑节点时间要求完成信息化培训工作。我单位将根据项目建设内容及信息化运行要求编制培训方案，确定培训课程、培训教材、培训方式。确保系统上线后业务人员熟练展开相关业务，管理人员能正常开展系统运维工作。7、系统上线我单位需在系统部署及培训完成15个工作日内或按照系统建设里程碑节点时间要求完成系统上线工作。上线运行后，我方技术团队负责做好技术支持，确保系统正常运行。智慧建造管理平台建设各子项实施方案远程视频监控实施目标通过现场安装高清摄像机，实现对施工重要监控点进行实时视频预览、云台控制、视频抓录、定时抓图与事件抓图、视频参数配置等视频控制操作，保证现场施工安全。实施思路远程视频监控系统由现场摄像机、数据传输模块和数据显示系统构成。本项目在车站基坑、钢筋加工厂等高风险、重难点部位和人员进出口、车辆进出口等重要通道相关位置安装监控点，实现两站一区间全面覆盖、无监控盲区，能够对现场监控点实时视频预览，具备云台控制、视频抓录、定时抓图与事件抓图、视频参数配置等视频控制操作功能，并能通过手机端通过远程视频监控查看现场情况。重点拍摄围挡外围、车辆及人员进出场、车辆冲洗及是否存在带泥上路、主要作业面进展和安全等情况。视频监控布置原理示意图实施方案（1）摄像头安装本项目拟计划分别在两站一区间内各布设高清摄像机12台，分别在每站基坑中布置3台，项目进出口各布置1台，区间进出口1台，项目部布设1台。能够兼顾主要作业面工作情况、人员机械进出场地情况。（2）线路铺设在本次方案中，由于工地距离较长，考虑安装立杆间隔为200米，每个立杆配弱电箱，且计划采用380V供电方式，设备箱内转换成220V供设备使用。（3）录像存储高清网络摄像机，能够轻松的分辨场景的细节，包括人脸，车牌等关键信息。NVR设备能够支持百万高像素的摄像机的接入，很好的满足了高清监控的需求。稳定的嵌入式系统，保证高清图像7×24小时本地视频存储，当有重大事故发生时可直接从NVR调取当时录像，也可以把视频文件下载到本地；。（4）连接方式前端铺设光纤接入组成千兆网络（多路视频及高清晰画质需求）；网络摄像机通过网线连接到无线网桥；画面传到指定的项目当地分控监控中心，接收器的一端与网络中的交换机或路由器相连；录像存储NVR及分控中心的其它监看设备连接到对外交换机；总控中心的信号通过电信光纤网络接入到交换机，接收项目工地的监控视频信号，要求其汇聚层交换机支持组播管理；网络架构、存储设备、远程监看设备要充分考虑到系统的可扩展性。监控立柱示例图（5）视频监控，通过信息化中心可直接实时呈现现场施工生产画面。.远程视频监控大屏展示资源配置远程视频监控资源配置表序号名称单位数量安装位置1监控台式电脑台3现场监控室2高清摄像头台12项目现场38TB录像机台3现场监控室4交换机台3现场监控室5TP-LINK路由器台3现场监控室6视频监控系统软件套1智慧建造管理平台环境监测实施目标通过环境监测实现对扬尘和噪声、风速、风向、温湿度、二氧化碳、PM2.5、PM10等环境数据的实时采集，实现监测系统报警，为建设单位、施工单位管理人员提供环境保护决策、管理和执法提供数据支持。同时，将现场监测数据与喷淋等设备关联，自动启动降尘喷雾设备，且可根据实际需求，手动开启喷淋和雾炮设施。环境监测系统示意图实施思路环境监测系统主要由扬尘监控终端、数据监测及传输、服务器、监控管理软件、手机客户端等组成。环境监测设备采集的数据通过无线方式连接至工点项目部存储设备，在后台实时显示各监测点现场环境信息及报警信息等，并支持数据查询、统计、报表输出、图表分析等多种功能。通过数据集成方式可将相关数据推送至智慧建造管理平台中，实时呈现现场环境监测数据，同时在系统中设置扬尘、噪声等环境监测要素超标的限制，一旦超过限制，即对有关人员报警，及时协调处理，对于现场施工时产生的粉尘，当超过阈值时，则自动触发喷淋设备，实现降尘处理，有效解决施工过程中的噪声污染、扬尘污染。环境监测与设备联动架构图环境监测系统应用案例实施方案（1）环境监测设备安装环境监测采集设备安装在工地主出入口、施工作业面等扬尘治理重点监测部位，其中在主出入口分别安装1台。安装时其颗粒物采样口高度应设在距地面3.5m±0.5m，且采样口四周无遮挡，并在投入使用前，对其设备调试和测试。使用过程中定期对监测设备进行校准，终端设备的监测数据不能人为干预调整。环境监测基站布置示意（2）雾炮、喷淋设备布置根据两站一区间施工范围内的预估，计划在两站一区间围挡顶部安装喷淋系统，并在施工区域安装5台雾炮车，实现降尘、降温和保湿功能。雾炮联动启动（3）数据采集及分析通过环境监测设备实时采集扬尘和噪声、风速、风向、温湿度、二氧化碳、PM2.5、PM10等环境数据，现场配置LED显示屏实时显示监测数据，并将监测数据集成至智慧建造管理平台，通过平台实时呈现、分析现场环境监测数据，当环境监测数据超标时，现场可实现报警提醒。（4）自动喷淋实现对现场喷淋设备和雾炮车进行改造，在喷淋设备和雾炮车上增加智能启动模块和通讯模块，实现智慧建造管理平台和喷淋设备和雾炮车的智能联动，实现喷淋设备和雾炮车能手动开启的同时，也通过感应现场环境数据自动启动设备实现自动喷淋，保持环境的良好状态。资源配置远程监控资源配置表序号名称单位数量安装位置1环境监测设备（含采集端、数据显示屏、数据传输等）套2施工场地主出入口2雾炮车台5布设在施工场地内（可移动）3喷淋系统套数量根据现场实际情况布置4环境监测系统软件套1智慧建造管理平台电子围栏实施目标电子围栏管理系统是基于定位及危险源探测技术于一体，实现人员、工程机械位置信息实时监测、危险源接近报警的管理系统，通过硬件电子围栏等形式全出危险施工区域，或非专业人员进去作业区域特殊区域。一旦作业人员靠近该区域可通过红外报警扩音器或通过佩戴的智能安全帽进行报警等预警信息，避免不必要的事故发生。实施思路电子围栏系统由定位装置和软件两部分组成，其中定位装置与人员管理和机械设备管理共用定位设备，本项目根据施工机械设备和人员活动范围，在电子围栏系统内的虚拟场景中划定安全防护区域或限定活动区域，形成电子围栏，保证人员和机械设备在施工中的安全。电子围栏系统组成图实施方案（1）软件设置防护区域在电子围栏系统中的确定安全防护区域或限定活动区域，形成电子围栏防护区域，并将现场使用的定位设备与电子围栏系统关联，使电子围栏系统具备实施接收定位设备信息的功能。（2）采集定位信息通过采集人员管理系统中布置的GPRS定位安全帽以及机械设备管理系统布置的机械物联网GPRS定位装置实时传回后台的定位信息来实现电子围栏的定位信息采集。（3）数据预警分析将采集回的人员与机械设备定位信息与划定的电子围栏范围结合，当超出设定的电子围栏区域时，报警提醒现场人员注意施工安全，并将报警信号实时传回平台，通知施工管理人员。资源配置电子围栏资源配置表序号名称单位数量安装位置1定位设备个0采用人员管理和机械设备管理中的定位设备2电子围栏系统软件套1平台内图像识别实施目标本项目图像识别是通过智能AI高清摄像头，实时采集现场视频信息，通过AI行为管理综合平台对相关行为学习，对图像进行处理、分析和理解，能够快速做到劳务实名制验证、安全帽佩戴验证、危险区域防护预警等识别内容，大幅度降低现场安全管理的难度。实施思路图像识别是由智能AI高清摄像头与图像识别管理软件系统组成。为保证主要区域能够实现劳务实名制、安全帽佩戴等验证，两个一区间主要施工区域内均安装智能AI高清摄像机，且智能AI高清摄像机支持人脸识别、安全帽佩戴识别、危险区域防护识别等功能。智能AI高清摄像机能够通过自动抓拍人脸识别和异常画面，一旦监控系统监测到异常时自动发出预警信息，至施工人员离开危险施工区域，降低现场安全事故的发生。实施方案（1）设备安装本项目拟计划分别在两站一区间内各布设智能AI高清摄像机1台，共计布设3台。智能AI高清摄像机在实现劳务实名制验证功能同时，还应兼顾到施工区域范围安全帽佩戴和主要危险防护区域识别，因此摄像机应部署在基坑周边，并能监测基坑内部，保证相关功能得以实现。（2）系统配置软件系统作为图像识别的核心，在智能AI高清摄像机采集数据后，还需通过软件对相关行为动作进行深度学习、分析，才能支持人脸识别、安全帽佩戴验证、危险防护区域识别等相关功能。当系统具备相关功能后，系统通过软件实时监测现场情况，当出现异常情况和违章作业时系统立即预警，实现人员管理和安全管理。同时可以将图像识别形成的相关数据集成至智慧建造管理平台中，实现数据展示，且通过APP可对现场情况进行查看。资源配置图像识别资源配置表序号名称单位数量安装位置1智能AI高清摄像头台3施工场地重要施工工序处2图像识别管理系统（具备人脸识别、安全帽佩戴识别、支持其他动作行为学习）套1智慧建造管理平台微波防护墙实施目标微波防护墙是借助电磁波原理，形成壁厚达一米，高两米微波墙。施工现场通过安装微波防护墙装置，能够对警戒区域周边及沿线的危险入侵行为进行安全监控预警，且支持精确定位、预警，有效警示作业人员注意安全，提示管理人员采取应对措施，避免安全事故的发生。实施思路微波防护墙主要是通过微波发射装置发射电磁波，并在龙门吊、警戒区域周边及沿线等防护区域内形成一道无形的微波墙，当有人员从中间经过，将吸收或反射微波，引起微波能量发生巨变而触发报警，从而实现安全管理。微波防护墙装置实施方案（1）设备安装计划在每个车站施工的龙门吊行走区、警戒区域周边及沿线等部署微波防护墙设备，微波防护墙信号收发装置安装高度距地面1.8m±0.3m，且装置四周无遮挡，并在投入使用前，对其设备调试和测试共计安装安装3套。（2）系统应用通过微波防护墙对危险施工区域进行监控，一旦未经许可的作业人员该区域通过时立刻报警，避免不必要的事故发生。微波防护墙收发装置资源配置微波防护墙资源配置表序号名称单位数量安装位置1信号发送接收器台3龙门吊、履带吊、基坑出土口2微波雷达感应探头台3龙门吊、履带吊、基坑出土口3防雨喇叭套3龙门吊、履带吊、基坑出土口4太阳能电池板套3龙门吊、履带吊、基坑出土口智能配电箱实施目标施工现场配电箱智能监控系统采用窄带物联网监测技术，实现对施工现场配电箱的用电数据自动化采集、合闸状态实时监控、远程断电，以及单位产量用电分析等，通过数据实时传输、分析、预警来控制现场配电箱，实现现场安全用电。智能数据采集器实施思路智能配电箱是由配电箱天线、配电箱GPS定位装置、智能数据采集器、自动断开开关、智能电表、成电电气电流传感器、智能配电箱管理系统组成。本项目只能配电箱是通过改造现场既有配电箱实现相关功能。系统主要功能有：第一，对施工现场配电箱统一管理，减少现场电工巡查工作量，准确判断配电柜的用电状态；第二，配电柜出现异常时，第一时间发现并做出断电处理；第三，信息有效采集及存储，用电情况实时精准监控，开展相应的单位产量用电分析等工作。实施方案（1）配电箱改造安装本项目计划改造10台智能配电箱。采集器安装于配电柜内部，对应智能数据采集器的外壳上的接线图，按照图中定义接线，先弱电再强电。采集器背面的安装孔固定在横梁或者面板上。采集器需将信号天线以及定位天线引出至无信号屏蔽干扰的地方固定。智能配电箱改造安装参考图（2）软件配置安装完成后，采集器需要通过设置软件下载相关的运行软件进行配置，配置完毕后，先通电，通过服务系统的手机APP端服务软件查看是否有采集数据接入，若有数据接入则网路调试完毕。进行断电测试时需事先告知现场人员，之后使用手机APP服务软件进行断电操作，延迟3-5S后断路器断开则调试成功，调试完毕后断路器复位。若不成功，检查天线与采集器的接头部位或天线的安装位置是否有屏蔽干扰。（3）现场测试安装完成后，采集器需要通过设置软件下载相关的运行软件进行配置，配置完毕后，先通电，通过服务系统的手机APP端服务软件查看是否有采集数据接入，若有数据接入则网路调试完毕。进行断电测试时需事先告知现场人员，之后使用手机APP服务软件进行断电操作，延迟3-5S后断路器断开则调试成功，调试完毕后断路器复位。若不成功，检查天线与采集器的接头部位或天线的安装位置是否有屏蔽干扰。资源配置智能配电箱资源配置表序号名称单位数量安装位置1智能数据采集器个10配电箱2分励脱扣器个10配电箱3天正智能电表DTS256型个10配电箱4智能配电箱管理平台套1智慧建造管理平台盾构机管理实施目标盾构设备动态管理是围绕盾构掘进过程中盾构机的使用管理，本项目盾构管理是借助施工单位自身的盾构机管理系统，将相关数据接入至智慧建造管理平台中，实现对盾构区间推进过程中的各项施工参数(包括盾构顶进位置、姿态控制情况)进行实时监测、预警、报警，可在后台实时掌控盾构区间整体风险状况，准确判断盾构机位置，保证盾构区间安全。实施思路本项目盾构机管理主要是接入一区现有的盾构机动态管理系统的数据至智慧建造管理平台中，从而实现盾构数据的直观展示和相关数据分析，保证盾构机在地下隧道区间运行过程中，后台实时监控盾构机姿态、主要参数（当前土压、推进位移、刀盘转速、刀盘扭矩、推进速度等）、主轴承健康情况、油水检测、掘进里程及环数、故障分析与报警等。盾构机应用案例实施方案（1）系统数据集成在R2线选择使用盾构机动态管理系统的施工区间，通过对接系统数据接口将盾构机动态管理系统中集成至智慧建造管理平台中。（2）系统数据展示及分析通过智慧建造管理平台，可实施查看盾构机监控盾构机姿态、主要参数（当前土压、推进位移、刀盘转速、刀盘扭矩、推进速度等）、主轴承健康情况、油水检测、掘进里程及环数等信息。资源配置盾构机管理资源配置表序号名称单位数量安装位置1盾构机动态管理数据接口套1智慧建造管理平台机械设备管理实施目标通过基于NB-IoT物联网技术的设备物联网管理系统，实现对施工现场工程机械设备的油料消耗、运行状态、里程及轨迹进行实时监控、报警等功能，可清晰的反映和记录车辆运行全过程状态，辅助现场实现机械设备管理。实施思路基于NB-IoT物联网技术的设备物联网管理系统主要用于工程机械设备的监控管理，该系统由硬件部分、软件部分和数据库等三部分组成，系统集成GPS和北斗导航系统双模定位，采集机械设备的实时位置。通过油料传感器实时采集机械设备的油量，姿态传感器采集机械设备的实时姿态，各模块运行事前设定的算法，得出机械设备的地理位置、油料使用信息、运行时长、运行里程等数据，系统提供了手机APP、电脑客户端等多种查看方式。机械设备管理客户端展示移动端展示案例实施方案（1）设备安装本项目拟计划在现场挖机等基坑开挖机械设备上安装定位模块、油料监控传感器、姿态传感器等实现对机械设备定位和里程分析、油料监控、机械设备运行监控的监控。机械设备管理系统核心模块（2）系统使用通过成套终端感知硬件设备，实时将相关数据传输至系统，系统实时分析预警、实现对施工现场工程机械设备的油料消耗、运行状态、里程及轨迹进行实时监控、报警等功能，可清晰的反映和记录车辆运行全过程状态。通过研发机械设备管理系统，实现工点数据统计、实施数据分析、历史数据分析、数据对比分析、机械大屏监控、机械设备结算管理、提醒和预警功能，并且系统好研发了手机APP，其主要功能包括实时监控、轨迹回放、历史数据和提醒/预警四大模块。资源配置机械设备资源配置表序号名称单位数量安装位置1机械物联网模块个10机械设备上2机械设备管理平台套1智慧建造管理平台人员管理实施目标为方便高效记录施工人员的进出场和现场作业人员情况，人员管理系统以GPS或基站定位等方式实现人员位置、状态信息的动态监管，辅助现场生产管理。将定位系统与门禁系统结合，自动识读人员工种、培训情况，未经培训报警提示。实名认证，实现对劳务人员数量统计、工种信息等的全面信息化管理。实施思路本项目人员管理系统主要由一体化智能闸机、门禁卡、智能安全帽、人脸识别等来实现。通过人脸识别、闸机、定位应用对现场施工人员进行实名制身份信息识别、人员运行轨迹、工作时效进行实时数据采集并分析。人员管理拓扑图实施方案（1）设备安装在每个车站的主出入口安装闸机各1套，并在每个出入口的闸机内侧处安装智能AI高清摄像机，人员进出可通过门禁卡或人脸识别进出，通过现场LED屏幕实时显示作业人员姓名、数量、工种、培训情况等信息。且人员管理相关信息可以通过数据接口集成至智慧建造管理平台中。一体化智能闸机（2）智能安全帽为实现现场人员管理，根据施工调研，将在现场配置100顶智能安全帽，通过安全帽实现人员定位、人员数量统计、安全帽佩戴统计等。管理人员根据实名制信息和定位信息找到违规人员，避免出现施工人员出现安全事故等危险情况。当出现意外时，智能安全帽员会自动发出搜救信息和定位信息，便于开展救援工作，保证人员安全。（3）系统使用人员管理系统通过分析门禁系统、智能安全帽系统、人脸识别相关物联数据进行汇总整理，并对工作时效、运行轨迹、进场时长等等信息进行分析得出人员考勤数据，自动生成劳务人员、班组长分账制工资表，实现现场劳务人员实名制管理、人员定位显示、人员数量统计、岗前培训教育落实等，减少项目管理成本，提高工作效率，避免产生劳务工资结算等纠纷。资源配置资源配置表序号名称单位数量安装位置1一体化智能闸机（三道门）套6项目主要进出口2一体化智能闸机（二道门）套4项目主要进出口3人脸识别套5项目主要进出口4GPRS定位门禁卡张300施工人员配置5GPRS定位安全帽顶100施工人员配置6智能安全帽信号接收装置个5施工人员配置7身份信息采集器台1项目主要进出口8劳务实名制管理系统套1智慧建造管理平台数字指挥系统实施目标数字指挥系统用于解决项目沟通协调，根据实际生产需要对每天工作或实时发现的问题进行指令/任务下达，事务处理，分析统计以及各任务处理闭环，平台实时监控任务/事务/问题执行完成情况，督促待办事项实现责任可追溯性，提高现场工作和执行效率。实施思路通过研发数字指挥系统，基于电脑和手机发布、接收、执行生产调度任务信息，解决日常生产任务的指挥调度管理。实施方案（1）调度指令定向发布，结构简捷，指令发布人与执行人关系明确，实现一对一的信息互动，确保指令执行效率；系统指令界面案例（2）实时统计显示指令执行状态，提升项目执行力建设；指令查询界面案例（3）调度方式灵活，可广泛应用于日常会议通知、安全隐患排查整改等多个应用场景，大幅提高管理效率；客户端展示案例（4）建立督办预警机制，可追溯任务执行情况。同时，本系统还可用于建设单位、监理单位、施工单位等不同参建方的信息交流与沟通，有效解决跨组织协同工作的问题。移动端展示案例资源配置资源配置表序号名称单位数量安装位置1数字指挥系统套1智慧建造管理平台智慧建造管理平台建设实施目标一是实现业务系统的集中管理。针对业务系统众多、信息分散等现状问题，平台支持以门户的形式分类管理各系统，项目部可根据实际需要灵活配置，通过平台快速登录相关业务系统，有力地提高了日常工作效率。同时，平台通过系统接口抽取安全隐患排查等业务数据，实现不同业务数据的多粒度、多维度集成展示。二是实现物联网系统集成应用。平台集成应用劳务管理、深基坑安全监测、机械设备管理等物联网系统。项目部可根据自身需求选择相关物联网系统，并可接入个性化的物联网系统，实现现场数据实时传递、分析和预警，辅助现场安全、质量、进度等管理，有效提升现场管理效率。三是提升了现场数据应用能力。平台通过数字看板直观呈现现场生产数据，提供了管理过程趋势预测，及时提供科学决策辅助支持，并通过预测能力对管理过程及时提出预警和响应，加快解决问题和处理问题的效率。实施思路本解决方案聚焦工程施工现场，紧紧围绕人、机、料、法、环等关键要素，与一线生产过程相融合，逐步形成了“以数据采集为抓手，以数据展现为核心，以辅助决策为目标”的三层应用架构，建立了“一平台、多系统”的灵活应用模式，实现了工地的数字化、精细化、智慧化管理，提高了现场生产效率、管理效率和决策能力。信息化系统架构数据采集层：通过业务系统和物联网系统实现各类生产数据的采集；数据展现层：智慧工地管理平台抽取应用子系统和既有业务系统数据成果，以图表形式多粒度、多维度展示；数据应用层：多路数据辅助项目管理者综合研判、科学决策，并通过数字指挥系统下达生产指令。平台功能（1）实现业务系统的集中管理。针对业务系统众多、信息分散等现状问题，平台支持以门户的形式分类管理各系统，项目部可根据实际需要灵活配置，通过平台快速登录相关业务系统，有力地提高了日常工作效率。同时，平台通过系统接口抽取安全隐患排查等业务数据，实现不同业务数据的多粒度、多维度集成展示。智慧建造管理平台应用案例济南地铁智慧建造平台示意图（2）实现物联网系统集成应用。平台集成应用劳务管理、深基坑安全监测、机械设备管理等物联网系统。项目部可根据自身需求选择相关物联网系统，并可接入个性化的物联网系统，实现现场数据实时传递、分析和预警，辅助现场安全、质量、进度等管理，有效提升现场管理效率。人员管理系统数据集成展示盾构机管理系统数据集成展示环境监测系统数据集成展示（3）提升了现场数据应用能力。平台通过数字看板直观呈现现场生产数据，提供了管理过程趋势预测，及时提供科学决策辅助支持，并通过预测能力对管理过程及时提出预警和响应，加快解决问题和处理问题的效率。数据展板示意图资源配置智慧建造管理平台资源配置表序号名称单位数量安装位置1智慧建造管理平台软件开发（网页端，集成视频监控、环境监测、电子围栏、图像识别、智能配电箱、机械设备管理、人员管理、数字指挥系统的集成和数据展示、分析功能）套1信息化中心服务器信息化中心建设实施目标搭建信息化中心，并智慧建造管理平台，集成显示分析安全、质量、进度、技术等相关数据，实现项目的经营、生产、计划、进度、合同、技术、质量、安全、施工、材料、设备、人力资源以及成本管理等信息化管理与决策。实施思路（1）软件建设1）各施工工区、工点开通专线接入互联网,各应用数据、视频数据、主要生产指标数据、大型设备数据、进度信息通过互联网将各数据汇总接入到项目经理部信息化中心。2）信息化中心通过智慧工地建造云平台在指挥显示大屏中调阅项目生产信息，实现物联网应用设备数据可视化、施工场地重要管理数据图表化、三维进度管理以及其它业务系统集成查看，重要施工场所实现实时监控、图像抓拍、远程对讲、施工生产数字化调度指挥，最终实现项目施工生产统一指挥、统一调度、统一管控。（2）硬件建设1）指挥显示大屏具备视频监控、信息化应用等信息系统的展示能力；内、外网络具备一定安全防护能力，内外网打通相互之前具备互联互通能力。项目信息化相关网络设备硬件的配置方案，与局网络中心或管理研究院讨论商定后统筹考虑。2）服务器具备运行项目上的所有独立应用和50个用户同时访问的能力，各应用系统之间通过互联互通实现资源与数据共享；从数据安全与后期维护角度考虑，建议在信息化中心布置独立1台服务器，可建议我公司进行服务器数据库维护。（3）场地选址项目经理部考虑是对外迎检召开会议的主体，选址可选择在项目经理部内，建议建设信息化总指挥中心，用于远程生产调度指挥、现场实时数据查看、迎检接待等；矩阵式大屏用于后台及时掌握现场情况、了解生产信息数据、远程生产调度指挥调度、后台监控、旁站等。实施方案（1）信息化中心装饰装修1）位置选址：项目经理部2）信息化中心装饰装饰布置如下：信息化中心整体占地面积128平方，层高3.5米，宽8米，长16米。信息化中心室内包含“智慧地铁、智慧规划、智慧勘察、智慧设计、智慧建造、智慧运维”等内容展示。通过信息化中心室矩阵式大屏多方位、多角度呈现作为智慧项目部的项目管理方面的数据、项目应用成果、项目文化等内容。拟规划信息化中心布局设计图项目案例图（2）信息化中心弱电配置1）项目经理部开通网络专线，将接入的各应用数据、视频数据等主要生产指标数据、大型设备数据和进度信息通过互联网把各数据汇总接入到信息中心；2）内、外网络具备一定安全防护能力，内外网打通相互之前具备互联互通能力；3）服务器具备同时安装运行5个左右应用服务和50个用户同时访问的能力，各应用系统之间通过互联互通实现资源与数据共享；4）矩阵大屏具备视频监控、信息化应用等信息分区展示能力；5）重要施工场所实现实时监控和图像抓拍；6）结合各应用数据和分析数据融合到一个展示平台，实现项目经理部进行统一管控。（3）网络及中心服务器配置1）由电信引入固定IP专网通由路器和本地防火墙后引入到项目的接入交换机上，由接入交换机按照VLAN把指挥部内网与外部网络打通实现项目上内外网互通能力，所有的应用在整个网络上达到共享与服务。2）项目部开通一条≥20兆接入宽带，保障项目与外部通信网络畅通3）网络设备主要配置1台路器/防火墙(具备上网行为管理、各类防护和防攻击和一定带宽管理能力)保障网络安全和数据安全，1台16口千兆接入交换机，实现内、外网互联互通和信息中心无线全覆盖以及其它外部信息接入保障信息数据安全通畅流转。注：在不能够提供专线的情况下申请一个二级域名和相关域名解析器，保障内外网互联互通。网络架构拓扑图（4）矩阵LCD大屏配置矩阵大屏采用采用LCD49寸屏（3*5显示单元，共15块，物理拼接缝3.5mm，LG拼接屏），整体拼接5388mm*1823mm。大屏展示效果图（不含装修效果）（5）广播扩声系统配置1）带蓝牙收音功放1个；2）防水音柱2个或天顶音箱。资源配置信息化中心资源配置表序号名称单位数量安装位置149寸LCD大屏块15信息化中心2VGA分屏矩阵HDMI套1信息化中心3投影仪台3信息化中心4服务器台1信息化中心5台式电脑台2信息化中心655寸触摸式智能电视台1信息化中心7立体阵列音响套3信息化中心8路由器台1信息化中心9格力3P空调台2信息化中心10自动感应式玻璃门扇1信息化中心11推拉门扇2信息化中心12柜机台1信息化中心深基坑自动化监测、深基坑渗漏监测、钢支撑轴力自动补偿、下穿既有线路全自动安全监测技术路线深基坑自动化监测研究思路在分析国内外相关资料及基坑工程的实际应用基础上，从深基坑自动化监测关键技术、实施和管理标准化上进行多方面研究，建立深基坑自动化监测系统，通过软、硬件结合的方式实现数据通过网络传输至管理平台，实现对基坑工程自动化监测的远程化实时管理。并以上述工作内容为基础，通过经验总结形成深基坑自动化监测系统技术指南。技术路线（1）通过查阅文献、设备考察、现场调研等多种方式，确定深基坑自动化监测的技术需求。（2）根据基坑特点、建设需求和主要监测项目，选择满足现场需求的监测传感器、数据采集仪设备和数据信息传输装置。（3）基于成熟的物联网技术、传感器硬件和数据传输技术，建立一套具有监测数据采集、初步分析、自动预警、数据分级管理等功能的远程管理平台。（4）依托相关工程，分析采集到的监测数据，并与人工监测数据对比，对设备进行适应性评价，确保集成自动化监测软硬件设备的有效性和适用性。（5）利用依托工程的现场实施反馈和数据分析，对深基坑自动化监测系统的实施和管理提出标准化应用意见。实施方案（1）自动化监测测项深基坑施工过程中的关键监测项为围护结构深层水平位移、支撑轴力、坑外水位、围护结构顶部水平位移及沉降、周边地表沉降、支撑立柱沉降等。需要集成传感器硬件应具有以下特点：①满足测项的技术需求，包括测量精度、量程、供电方式、输出方式、频响范围等；②高集成度，部分传感器可实现多项监测功能集成；③安装方式，传感器选择时充分考虑结构物特点，做到在结构物上易安装；④元件本身的稳定性，传感器能应对复杂环境条件，而且施工时的震动和挤压对于传感器都会有影响，监测元器件具有高防护性与高稳定性。自动化监测仪器及安装位置序号监测项目监测仪器采集设备安装位置/方式1围护结构深层水平位移固定式测斜仪数字量输出现场布设测斜管，仪器布设于测斜管内2混凝土支撑轴力振弦式应力计配合振弦式采集仪数字化应力计与支撑主筋连接，采集仪固定于桩顶3钢支撑轴力振弦式轴力计配合振弦式采集仪数字化轴力计布设在钢支撑端部，采集仪固定于桩顶4坑外水位投入式水位计数字量输出现场布设水位观测孔，仪器布设在水位孔内5围护结构顶部沉降及水平位移图像二维位移监测系统数字量输出棱镜（靶标）安装于桩顶部，摄像头固定在基坑两倍开挖范围以外的稳固位置6周边地表沉降压差式沉降仪数字量输出路面开槽安装7立柱沉降静力水准仪数字量输出固定在立柱顶部（2）围护结构深层水平位移深层水平位移通常在需要观测的结构物体内埋设测斜管,测斜管内径上有两组互成90°的导向槽，将测斜仪顺导槽放入测斜管内，逐段一个基长(导轮间距)进行测量。测量数据经计算即可描述出测斜管随结构物变形的曲线，以此可计算出测斜管每个基长上的轴线与铅垂线所成倾角的水平位移。固定式是将测头固定埋设在结构物内部的固定点上；活动式即先埋设带导槽的测斜管，间隔一定时间将测头放入管内沿导槽滑动测定斜度变化，计算水平位移。数字式采集仪布置在桩顶部位置，通过数字式采集仪把测斜数据无线上传至管理平台，实现测斜数据的自动化监测。固定式测斜仪安装示意图在安装前，须对测斜管进行测量，最好用活动测斜仪进行测量，这即可探一下测斜管安装的好坏，同时可绘制出测斜管的管形图，以使传感器就位后测值不至于超过其满量程限度。串联安装两套以上固定测斜仪时安装方法基本相同，固定测斜仪是用钢丝绳首尾相连,组装时应按施工要求的数量装成一个个测量单元，检查确认完好后以备吊装。吊装是按一个个测量单元的顺序放入测斜管内，每个测量单元之间的连接用钢丝绳连接，连接一定要牢靠，各个测量单元的所有导向轮方向必须一致。需要注意的是每套固定测斜仪要按顺序作好编号记录，逐个装入时电缆要逐个理顺一起用自锁扎带同钢丝绳缠在一起，所有电缆要松弛不能拉紧,将最后的钢丝绳缚在孔口装置的横轴上用锁扣锁紧。下放完成后应核查仪器高程是否准确，并拉动吊装钢丝绳用读数仪检查传感器的工作是否正常，随后记录稳定的初始读数。（3）混凝土支撑轴力混凝土支撑轴力可采用振弦式应力进行测量计算，将钢筋计安装在监测断面四个角位置的四条主筋上，安装时将主筋切断，并将钢筋计两端焊接在主筋上面。采用钢筋计时进行轴力监测时，监测截面宜选在两支点间1/3部位，并避开节点位置，将振弦式轴力计数据线接入到多通道振弦采集仪中，通过采集仪无线上传至管理平台，实现钢支撑轴力的自动化监测，钢筋计安装示意图如下图。混凝土支撑应力计安装示意图（4）钢支撑轴力钢支撑轴力采用振弦式轴力计进行监测，钢支撑轴力计如下图所示安装在支撑活动端头，将振弦式轴力计数据线接入到多通道振弦采集仪中，通过采集仪无线上传至管理平台，实现钢支撑轴力的自动化监测。具体安装位置如图。钢支撑轴力计安装示意图（5）坑外水位坑外水位采用投入式水位计进行监测，投入式静压水位计采用带不锈钢隔离膜的振弦式传感器作为信号测量元件，把与液位深度成正比的液体静压力准确测量出来，实现对液体深度的精确测量。产品精度高，体积小，使用方便，直接投入液体中，即可测量出液位计末端到液面的液位高度。如需监测孔隙水压力也可采取钻孔法利用投入式水位计监测。将振弦式水位计数据线接入到多通道振弦采集仪中，通过采集仪无线上传至管理平台，实现坑外水位的自动化监测。投入式水位计（6）围护结构顶部沉降及水平位移二维位移测量系统具有动态响应好、自动化程度高、测量误差小等优点，尤其对瞬时动态变形的捕捉和监测能力具有其他设备不可比拟的优势。选用图像二维位移测量系统对围护结构顶部的沉降及水平位移进行自动化监测。二维位移测量系统由高清镜头CCD、靶标和相关设备组合，依托数字成像技术，对靶标上的多个特殊像素点进行智能识别和实时位置追踪，并将靶标的位移监测数据上传到管理平台，实现对靶标x、y轴向的二维位移自动化监测。二维位移测量系统现场应设置在基坑以外相对稳定的基准点上。图像二维位移测量系统（7）周边地表沉降周边地表沉降采用压差式的原理，由于沉降是与重力方向一致的定向位移，可利用重力下平衡流体相关性质进行沉降量测。重力作用下静止平衡流体系统中任意两点相对高程变化将引起两点间流体压强差值变化。由此可建立流体应力（静压强）与沉降量值的对应函数关系，达到沉降测试的目的。如下图所示沉降一条测线中仅存在储水罐一处自由液面，所有基准点及测点通过专用水管与该储水罐导通，当某个测点的高程发生变化时，对应沉降罐内置的高精度压力传感器便能感知到液体静压力的变化。根据下式：其中：P为压力值，为液体的密度，g为重力加速度，h为液面至压力传感器感压面的高度。将基准传感器的高程值与各沉降仪的高程值相减，得到各测点相对基准点的标高由于同时采集器定时读取每个测点及基准点的数据，从而自动计算每个测点相对基准点的高程变化。压差式沉降仪测量原理图通过温度补偿及特殊的滤波算法，该系统可以实现极高的长期精度，特别适用于需要长期有效监测微小沉降的应用场合。该仪器采用全密封设计，可埋设于地底，测点易于安装防护，全测量系统仅存在储水罐一处自由液面，最小化液体蒸发腐化等问题，仪器为全数字量输出，实现免维护的有效长期自动化监测。压差式沉降仪实物图监测点现场安装：1）平行于顶管顶进方向布设总线，包括数据线、水管线、气管线。支线垂直于总线方向，各支线测点通过三通与总线相连，这样布置缩短了支线测点长度，且某个支线数据采集出现问题不影响总体的监测。2）基准点安装在稳定的区域，基准点与总线相连，总线通过三通连接各个分支测线，各测点监测数据是相对于基准点变化的。3）沟槽开挖。测线确定后应开挖沟槽，沟槽开挖严格按照放样位置（总线位置，支线位置）进行开挖，沟槽分为测点安装槽与线槽，线槽的开挖深度为150mm，宽度为50mm。测点上部安装槽呈正方形，宽度为300mm，深度为100mm，下部也呈正方形，宽度200mm，深度为1000mm，在沟槽底部插入2根1m深度的钢筋，在钢筋上方焊接一块安装板，安装板呈正方形，宽度为150mm，上方放置压差式沉降仪，沉降仪安装高度要与水管高度基本一致。线管用敷设的PVC管保护，测点及基准点要加盖板保护。4）灌注黄沙，开孔总深度为1100mm，灌沙高度为950mm，预留50mm仪器上抬空间，然后将整个已焊接完成的支架插入灌沙的孔中，支架包括2根1m钢筋和特制的安装板。5）安装底座。支座安装在安装板上，同一条测线上安装底座的顶面标高应基本处于同一高程上，高程误差不大于50mm，示意图见下图。地表沉降测点安装示意图线路布设完成后，在围挡区域外道路上的测点要加盖U形盖板，保护线管不被受压破坏。U形板如图所示：U形盖板示意图（8）立柱沉降立柱沉降监测采用静力水准监测系统，测点安装于立柱顶部位置，可以和围护结构顶部位移的静力水准观测系统共用基准点和管路，形成一个整体系统。立柱沉降静力水准仪安装示意图静力水准系统利用的是连通液的原理，多个通过连通管连接在一起的储液容器，其液面总是在同一水平面上，通过测量不同储液容器的液面高度，可以计算出各个静力水准仪的相对差异沉降。静力水准原理图将若干个储液容器用液体管线互联并注入液体，无论这些容器的垂直位置如何变化，其液面总是处于同一水平面上。通过测量每个容器自身的液位高度来得到它们之间的垂直高差。通过温度补偿及特殊的滤波算法，该系统可以实现极高的长期精度，特别适用于需要长期有效监测微小沉降的应用场合。静力水准仪静力水准仪安装步骤：1）安装储液筒将所有容器安装在相同的标高，这在监测程序开始前是非常重要的。将各托架用螺栓固定于设计的墙面上或者测墩上。托架可为一“L”形钢板，一面有三孔，一面有两孔。两孔的一面用于和墙面或测墩相联，三孔的一面用于和储液筒底部相连。托架和墙面或测墩相联可用直径为10毫米的膨胀螺栓，每一螺栓应拧紧或者在螺纹间用少许环氧胶固定。各托架应处于同一水平位置。托架安装完毕后，再在托架上安装储液筒。托架和储液筒用三螺纹支撑杆相连，在储液筒上面放一水平尺来抄平，调节螺纹支撑杆上的螺帽使储液筒水平。2）联接通液管通常在每个储液筒的底部有两通液孔，卸下螺纹堵头，在原孔上安装三通阀门（此配件已随仪器配置）。在安装三通阀门时应保证它和储液筒的密封，在三通阀门螺纹上缠生料带或涂密封硅胶。安装完三通阀门后，根据各测点间的距离，裁取通液管的长度。然后用通液管和三通上的接口相连，把各测点串联在一起。3）系统充液在系统内应充入纯净水，通过任意储液筒对系统充液（如果系统所处的环境温度有可能下降到零度以下，应在纯净水中加入一定比例的防冻液）。操作时，应小心排除管内的空气和气泡。加液时应缓慢不间断加入，可通过水位显示管观察系统内液位的高度。当液位距储液筒口有10厘米左右时，停止充液。检查系统的密封性能，观察各接头部位有无液体渗出。如无渗漏可进行下一步操作。4）安装传感器这一操作步骤要求相当高，并且应极为小心地操作完成。在安装期间，任何草率或者不当的操作都可能导致传感器损坏。传感器体与挂钩之间的连接螺母必须松开，直到使其不再与传感器体相连（这些螺母仅仅是为运输安全而装上的）。根据传感器保护罩上的编号，找出和其相对应的浮筒（二者编号应一致）。拿着浮筒上的挂钩，把浮筒放入储液筒，当浮筒底部和储液筒内液体接触时，用传感器的挂钩挂住浮筒的挂钩，下降浮筒进入容器内，手握传感器保护罩，安装于储液筒顶部。现在使传感器保护罩上的孔与储液筒上的螺丝孔对正，将传感器保护罩下部的台阶缓慢下降装入储液筒内。当传感器保护罩按上述方式就位后，将三颗螺丝拧紧（不要过紧）。把水位显示管和传感器保护罩上螺帽相连。对所有的储液筒重复该操作步骤。5）连接通气管通气的作用是使所有容器内液面以上压力保持恒定，整个通气系统应相互连通并仅在一点和大气连通。先用配置的通气管把各传感器通气孔串联，再用储液筒通气管把各储液筒通气孔串联。松开干燥管一端的螺帽，使其和大气导通，然后再在干燥管上套一气球，对其进行保护。静力水准仪安装图深基坑渗漏监测研究思路岩土（砼）在承载受力或温度变化时，其表面红外辐射会发生明显的异常前兆。尤其在有水参与的情况下，水对红外辐射变化具有放大效应。红外辐射监测作为一种无损遥感探测技术，具有操作简便、灵敏度高和非接触性等优点，已被应用于监测岩土体损伤和渗漏水过程。由于深基坑在施工时需要进行大方量的岩土体开挖，导致基坑内外形成水位差，若围护结构地下连续墙接缝处理不善，会形成渗水通道，导致基坑渗漏水发生，这一系列的改变将引起地下连续墙接缝处红外辐射发生异常。通过对围护结构的红外辐射监测分析，可掌握深基坑渗漏水的严重程度，以便提前采取封堵措施，保障深基坑施工安全，避免对地下泉水水系造成阻断或破坏。技术路线（1）进行不同渗漏水状态红外辐射监测，分析渗流状态和红外辐射特征，寻找红外辐射敏感指标，确定其异常特征。（2）采用红外热像仪对地下连续墙接缝处进行监测，寻找红外辐射信息的异常区域。（3）采用地质雷达对地下连续墙接缝处红外异常区域进行探测，确定施工现场岩土体内部含水体位置。（4）通过室内实验以及现场实测计算岩体渗水参数，计算雷诺数（Re），并将不同的雷诺数值作为判断岩体渗水状态（过渡流、紊流等）的阈值。（5）若雷诺数超过过渡流的阈值，则对含水体进行钻孔取样，分析施工现场渗漏水和含水体的离子成分。采用灰色关联度判断两种样本离子成分的相关程度，若二者相关度较高，则渗漏水已与含水体贯通；若关联度较低，则地下连续墙接缝处渗漏水未与含水体贯通。技术路线图实施方案（1）基坑开挖前1）采用红外热像仪对基坑内、外进行移动式监测，收集红外辐射数据，对红外辐射温度曲线、红外辐射温度方差、差分红外辐射方差和红外热像图进行分析，并采用数理统计方法拉依布达准则界定异常区域的红外辐射阈值；2）采用地质雷达对红外辐射异常区域进行监测，判定其内部岩土体是否存在含水体、含水体的位置、含水量以及含水体的范围；3）采用红外热像仪对异常区域周边的地下连续墙接缝处进行固定式监测（5分钟左右），并将其红外辐射特征与非异常区域地下连续墙接缝处的红外辐射特征进行对比，初步判断异常区域地下连续墙接缝处是否发生渗漏水。（2）基坑开挖过程中1）采用红外热像仪对开挖扰动下基坑内、外进行移动式监测，通过红外辐射温度曲线、红外辐射温度方差、差分红外辐射方差和红外热像图二次筛选红外辐射异常区域；2）采用地质雷达对开挖扰动下基坑内、外红外辐射异常区域进行监测，判定其内部含水体的位置，并与开挖扰动前含水体的位置和范围进行对比，评估开挖扰动对岩土体内部含水体的影响；3）若开挖扰动对含水体有影响，则需对含水体附近区域的地下连续墙接缝处进行固定式监测（5分钟左右），分析地下连续墙接缝处的红外辐射（红外辐射温度曲线、红外辐射温度方差、差分红外辐射方差和红外热像图）变化特征，判断地下连续墙接缝处是否发生渗漏水；4）若基坑内、外侧岩土体地下连续墙接缝处发生渗漏水，则需对渗漏水进行收集，计算雷诺数（Re），通过雷诺数判断岩体渗水状态，对于裂隙渗流，雷诺数按下式计算：式中：u为裂隙渗流流速，；b为裂隙开度，m；为流体密度，；为运动粘性系数，。其中渗流速度u通过示踪法测量，裂隙开度可采用等效水力隙宽法计算，流体运动粘性系数可通过实验室测得。当Re小于1到10之间某个值时，渗流状态属于层流状态，此时施工现场处于低渗状态；当Re大致在1到100之间时，为过渡流；当Re较高时，渗流状态属于紊流运动，此时施工现场发生突水。对施工现场渗水状态进行监测，判断其雷诺数是否超过阈值。5）若地下连续墙接缝处渗漏水为层流状态，则正常施工；若渗漏水为过渡流，则需判定渗流水是否与含水体贯通，打垂直或倾斜向上的钻孔至含水体，收集含水体和渗漏水的水样，通过实验室监测离子成分和含量，采用灰色关联度进行分析，以此判定地下连续墙接缝处渗漏水是否与含水体贯通；若渗漏水属于紊流状态，则需对地下连续墙接缝处渗漏水区域采取必要的加固措施。钢支撑轴力自动补偿研究思路通过对无线传输、智能伺服液压泵站、千斤顶及自动化测控技术的研究，集成与钢支撑一体化的伺服单元，实现24小时实时监测钢支撑支护体系的受力状态，低压自动补偿，高压自动报警的智能控制；通过现场试验，研究现场温度变化对支撑轴力影响，研究建立轴力和位移双控的测控体系，以调整轴力实现控制基坑变形的目的；监测数据通过GPRS实时传送到云端，用户可通过手持终端实时查看钢支撑轴力状态和报警信息，实现监测信息实时主动反馈，避免突发事故的发生。

技术路线（1）通过查阅文献、设备考察、现场调研等多种方式，确定钢支撑轴力自动补偿的质量评价及量化需求。（2）根据地铁基坑特点和实际需求，对比选择满足需求的钢支撑轴力伺服设备和数据传输装置。（3）依托相关工程，分析采集到的钢支撑轴力、位移等关键数据，建立轴力和位移双控的测控体系，以实现调整轴力实现控制基坑变形的目的，确定钢支撑轴力伺服系统的有效性和适用性。（4）基于成熟的物联网技术、传感器硬件和数据传输技术，建立一套具有监测数据采集、初步筛选、自动预警和报警、数据分级管理等功能的远程管理平台。（5）利用监测数据通过GPRS实时传送到云端，用户可通过手持终端实时查看钢支撑轴力状态和报警信息，依托工程的现场实施反馈和数据分析，总结归纳钢支撑轴力伺服系统的实施和管理的标准化应用指南。实施方案（1）钢支撑轴力伺服系统组成钢支撑轴力伺服系统主要由主控台和钢支撑伺服单元组成。钢支撑伺服单元内集成液压泵站、千斤顶及智能控制系统。钢支撑伺服单元与传统钢支撑通过法兰（φ609和φ800）连接成一个整体，随钢支撑置于基坑内部，主控台位于基坑外部，主控台通过无线信号与钢支撑伺服单元进行通讯，实现无线智能控制。钢支撑轴力伺服系统组成（2）钢支撑轴力伺服系统特点实现远程自动施加预加轴力，精确度高、安全可靠；24小时实时监测钢支撑支护体系的受力状态，实现低压自动补偿，高压自动报警的智能控制；考虑现场温度变化影响，同步监测轴力和位移变化状态，实时调整轴力以达到控制基坑变形的目的；监测数据实时传送到云端，方便管理人员实时查看钢支撑轴力状态和报警信息，实现监测信息实时主动反馈，避免突发事故的发生。钢支撑轴力装置（3）调试与参数设定给主控台和液压泵站通电，连续快速按下“缩缸”按钮5次，液压泵站将进行1分钟的排空