智慧城市交通基础设施全寿命周期管理辅助决策支持平台(CJ-TIMS)建设项目

智慧城市交通基础设施全寿命周期管理辅助决策支持平台（CJ-TIMS）建设项目城建TIMS子课题3：运营公路隧道大数据决策支持系统研究与示范应用工作进展汇报汇报内容1.大连路隧道结构健康评估与监测系统进展情况（与地下院合作）2.大连路隧道养护管理决策平台开发进展情况（与上海大学合作）3.大连路隧道其他信息化系统进展情况（与同济大学等单位合作）4.下一步工作重点及计划5.需协调解决的问题1.大连路隧道结构健康评估与监测系统进展情况（与地下院合作）

1.1盾构法隧道结构健康评估方法i、ii、iii、iv、v级使用条件核定使用荷载条件使用环境条件使用与设计的一致性温度变化、差异变化等间接作用历史非正常使用条件荷载一般环境（A、B、C）氯化物环境（C、D、E）化学腐蚀环境（C、D、E）汽车废气直射环境（C）其他环境、危险品、人为因素构件服役状态环境等级完整状态密闭状态变形状态a、b、c级d级承载力状态e级连接服役状态密封件完整性接缝展开量和错台量结构区段服役状态结构区段相对变形防水性能等级隧道整体服役状态a级b、c、d级连接的渗漏水程度e级衬砌管片间连接螺栓损伤程度预埋件损伤钢构件损伤连接件承载力安全性指标I、II、III、IV、V级鉴定等级鉴定等级盾构法隧道结构服役性能鉴定规范（DGTJ08-2123-2013）分整体、区段、构件三个层次指标体系以常规检测内容为主指标阈值部分参考其他规范

1.1盾构法隧道结构健康评估方法长江隧道健康综合评价方法分指标层、因素层、准则层、目标层四个层次每一层量化计算需根据不同的隧道确定部分指标的阈值指标阈值部分参考其他规范

1.1盾构法隧道结构健康评估方法其他规范主控项目：管片裂缝、隧道轴线、螺栓紧固、管片防水、建筑限界一般项目：接缝张开量、错台、椭圆度监测/检测项目指标或事项规范管片裂缝无贯穿裂缝,无大于0.2mm的顶裂裂缝市政地下工程施工质量验收规范无贯穿裂缝,无大于0.2mm的顶裂裂缝无混凝土剥落现象盾构掘进隧道工程施工及验收规范无裂缝、无缺棱掉角，接缝符合设计要求盾构掘进隧道工程施工及验收规范、盾构法隧道施工与验收规范隧道轴线符合设计和工艺要求市政地下工程施工质量验收规范高程±60mm、平面±60mm（公路隧道）盾构掘进隧道工程施工及验收规范高程±120mm、平面±120mm盾构掘进隧道工程施工及验收规范高程±150mm、平面±150mm盾构法隧道施工与验收规范高程±50mm、平面±50mm地下铁道工程施工及验收规范螺栓紧固市政地下工程施工质量验收规范盾构掘进隧道工程施工及验收规范拧紧，全部穿进地下铁道工程施工及验收规范密封件防水条齐全、无损、贴牢、平整、防水垫圈无遗漏市政地下工程施工质量验收规范盾构掘进隧道工程施工及验收规范防水满足设计要求盾构掘进隧道工程施工及验收规范盾构法隧道施工与验收规范建筑限界衬砌不得侵入盾构掘进隧道工程施工及验收规范盾构法隧道施工与验收规范管片变形相邻管片高差4mm，环缝张开≤2mm，纵缝张开≤2mm，衬砌环直径椭圆度符合设计要求市政地下工程施工质量验收规范径向错台6mm，环面错台7mm，衬砌环直径椭圆度±6‰D盾构掘进隧道工程施工及验收规范径向错台12mm，环面错台17mm，衬砌环直径椭圆度±6‰D盾构掘进隧道工程施工及验收规范衬砌直径椭圆度±8‰D，径向错台12mm，环向错台17mm盾构法隧道施工与验收规范每环环面平整度5mm（拼装）/10mm（验收），纵向环面平整度6mm（拼装）/15mm（验收），衬砌直径椭圆度5‰地下铁道工程施工及验收规范1.大连路隧道结构健康评估与监测系统进展情况（与地下院合作）

1.1盾构法隧道结构健康评估方法结论评估体系《盾构法隧道结构服役性能鉴定规范》主要依赖检测指标，结果难以量化，不适合大数据平台《长江隧道健康综合评价方法》对于运营隧道，大部分指标难以测得，但仅少量数据可得出评估结果。解决途径：（1）以《长江隧道健康综合评价方法》为基础，分析指标项之

间的联系，间接获得其他指标项数值；（2）研究针对运营隧道的评估方法。

1.2大连路隧道结构健康监测方案大连路隧道现状顶部黑色防火板覆盖，10cm管道、监控、照明管线通道内排架密布后浇混凝土难以暴露管片结构后浇混凝土，装饰瓷砖覆盖，难以暴露管片结构部分设备箱可加以利用传感器不能突出表面

1.2大连路隧道结构健康监测方案大连路隧道现状旁通道：具备良好的仪器安装条件。结构裂缝：圆隧道段两处、浦西敞开段一处。变形缝：浦东、浦西变形缝均有不同程度的渗漏。1.大连路隧道结构健康评估与监测系统进展情况（与地下院合作）

1.2大连路隧道结构健康监测方案大连路隧道监测/检测项现有检测项拟增加监测项序号监测项监测手段数量单位传感器数频率1结构变形缝位移计28断面721次/10min2裂缝裂缝计5条101次/10min3断面收敛收敛仪4断面281次/10min4联络通道沉降/2套//5渗漏点渗漏传感器8个81次/10min6隧道渗漏带定位的渗漏线/米/

1次/10min序号检测项监测手段数量单位传感器数频率1隧道变形全站仪40//1次/季度2隧道沉降电子水准仪78//1次/季度3风塔倾斜度电子全站仪///1次/季度4渗漏水人工观察///1次/月

1.2大连路隧道结构健康监测方案隧道断面变形监测方案上下行线联络通道处共设4个监测断面

1.2大连路隧道结构健康监测方案(1)基于双倾角传感器的隧道断面变形监测方法除封顶块外每块管片一个传感器，每环7个测点，共计28个测点双倾角传感器，精度？mm，zigbee传输隧道断面变形监测方案1.2大连路隧道结构健康监测方案（2）基于激光测距的隧道断面变形监测方法整体式安装支架、便于拆卸检修固定于隧道顶部，每个断面5~7个测点（最多19）激光测距传感器，精度1mm，支持zigbee传输隧道断面变形监测方案

1.2大连路隧道结构健康监测方案隧道变形缝、裂缝变形监测方案浦西暗埋段2个断面，4个测点浦东暗埋段18个断面，36个测点测缝计自动测量，精度0.01mm埋入装饰板内，表面无突起

1.2大连路隧道结构健康监测方案隧道变形缝、裂缝变形监测方案西线隧道靠近联络通道处2条裂缝，2个测点浦西敞开段1条裂缝，2个测点裂缝共3个断面，4个测点

1.2大连路隧道结构健康监测方案隧道渗漏水自动监测方案点式传感器可针对已知漏点定点监测。漏水传感电缆可检测到电缆上沿线任何位置有水出现的情况。电缆与报警与定位模块配套安装，一旦检测到渗漏，立即启动报警并准确指明漏水位置。拟安装位置：设备用房、隧道渗漏区域单点渗漏传感器定位模块漏水传感电缆漏水传感电缆细部

1.3底层传感器无线数据传输网络建设基于zigbee技术的隧道内监测数据远程无线采集与传输方案单个传感器与zigbee模块的集成数据采集与控制软件与现有平台的集成通讯干网建设2.大连路隧道养护管理决策台开发进展情况（与上海大学合作）主要内容1养护管理决策平台2数据整理与组织3BIM建模与展示4与其他平台接口养护管理决策平台─定位监控中心决策中心数据中心模型中心知识中心管理中心大连路隧道养护管理决策平台可视化智能化信息化监控中心决策中心数据中心模型中心知识中心管理中心大连路隧道养护管理决策平台养护管理决策平台─监控中心监控中心决策中心数据中心模型中心知识中心管理中心大连路隧道养护管理决策平台养护管理决策平台─决策中心结构养护结构评估维修提示养护方案方案比较设备养护基本情况重点关注故障预测 养护方案方案比较运营管理实时监测状态评估趋势分析措施建议分析报告工作月报工作季报工作年报专项报告监控中心决策中心数据中心模型中心知识中心管理中心大连路隧道养护管理决策平台养护管理决策平台─数据中心监控中心决策中心数据中心模型中心知识中心管理中心大连路隧道养护管理决策平台养护管理决策平台─模型中心监控中心决策中心数据中心模型中心知识中心管理中心大连路隧道养护管理决策平台养护管理决策平台─知识中心结构养护结构类型设施年份病害类型评估等级养护策略维修策略性能改善风机控制当前时间历史状态气候条件拥堵度环境指标设备养护设备等级设备状态设备年份额定寿命维修策略养护策略照明控制当前时间气候条件拥堵度环境指标照明情况监控中心决策中心数据中心模型中心知识中心管理中心大连路隧道养护管理决策平台养护管理决策平台─管理中心数据整理与组织----数据采集和梳理此处添加公司信息电子化竣工资料电子化纸质施工日志和维修单的电子化标准化地理位置表示健康评价档案数字字典归纳统一化编码表达方式数据表达方式数据整理与组织----数据采集和梳理此处添加公司信息全生命周期隧道数据描述说明空间参照系信息主要对象基本信息描述方法模型层次划分要求编码规则设施设备关联信息监测信息描述结构类信息描述隧道基本信息描述运营过程信息描述BIM建模与展示----隧道内部结构BIM建模与展示----变电所此处添加公司信息BIM建模与展示----周边环境此处添加公司信息与其他平台接口此处添加公司信息隧道健康监测系统设备巡/点检管理系统光纤光栅感温火灾报警系统设备在线监测与诊断系统大连路隧道中央控制系统隧道养护管理决策平台3.大连路隧道其他信息化系统进展情况（与同济大学等单位合作）3.大连路隧道其他信息化系统进展情况（1）隧道基础通讯网络升级改造（2）隧道光纤光栅感温火灾预警系统升级（3）隧道空气质量监测与管理系统（4）隧道照明智能控制系统升级（5）隧道设备运行在线监测与故障诊断系统（6）隧道设备巡点检管理系统（设备管理信息平台）大连路隧道现有基础通讯网络

（1）隧道基础通讯网络升级改造

（1）隧道基础通讯网络升级改造新增12芯光纤和光电交换机用于此次各类系统数据传输。在电缆通道留有备用信息点用于日后扩展。剩余未安装振动监测的射流风机和集中排风机均安装振动检测。新增无线热点用于移动和固定数据传输。通讯网络升级改造新增内容大连路隧道升级改造后基础通讯网络

（1）隧道基础通讯网络升级改造

（1）隧道基础通讯网络升级改造为新增的但是不方便布线的传感器等系统提供数据传输。传输隧道现场事故视频。为突发问题部位提供视频实时监控通道。新增无线网络作用

（1）隧道基础通讯网络升级改造大连路主要设备清单硬件位置原有增加总数光电交换机电缆通道61424变电所40光电转换器变电所215集中排风机11LED灯控控台电缆通道400变电所400风机震动监测隧道12324集中排风机134无线AP车道层02626光纤电缆通道4芯12芯12芯网络供电回路电缆通道011火灾的误报、漏报火灾现场实时信息的获取疏散救援预案及防灾管理体系不能适应火灾现场的复杂情况

数字化应急疏散救援体系（灾害监测报警新技术、疏散救援新技术、数字化应急救援预案等）基于数字化技术的火灾预警疏散技术

（2）隧道光纤光栅感温火灾预警系统升级（与同济大学合作）

建立了基于数字化技术的火灾温度、烟流场反馈理论，形成了动态反馈式隧道火灾智能疏散救援技术动态反馈式隧道火灾智能疏散救援技术（发明专利：ZL201110007498.0）烟气流动特性计算模型

（2）隧道光纤光栅感温火灾预警系统升级（与同济大学合作）

（3）隧道空气质量监测与管理系统（与同济大学、鸣志自控合作）

（4）隧道照明智能控制系统升级（与鸣志自控合作）

（5）隧道设备运行在线监测与故障诊断系统（与鸣志自控合作）隧道射流风机运行在线监测（无线测振）示意图

（5）隧道设备运行在线监测与故障诊断系统（与鸣志自控合作）隧道风机运行在线监测（无线测振）示意图

（5）隧道设备运行在线监测与故障诊断系统（与鸣志自控合作）水泵

（6）隧道设备巡点检管理系统（设备管理信息平台）（与鸣志自控合作）

终端日常业务数据挖掘设备网站过程处理数据分析信息展示设备管理信息平台设备管理业务过程控制信息化的核心（业务流在线实时处理）提炼挖掘系统所积累的数据，为决策分析提供综合信息（从在线系统数据库中获得和利用信息）数据仓库综合信息以及管理中的技术标准、规范和管理文件、资料等信息的展示检测诊断专家系统提供在线和离线设备状态诊断数据和信息终端终端平台整体框架

（6）隧道设备巡点检管理系统（设备管理信息平台）（与鸣志自控合作）网络拓扑

（6）隧道设备巡点检管理系统（设备管理信息平台）（与鸣志自控合作）MESERPOADCS….系统软件巡点检工作平台点检仪通讯组件接口组件多功能适配器

集成测温、测振、测转速功能蓝牙、USB、WIFI传输数据巡点检系统--系统组成

（6）隧道设备巡点检管理系统（设备管理信息平台）（与鸣志自控合作）巡点检系统—点检仪现场使用流程巡点检系统—点检仪现场使用流程

（6）隧道设备巡点检管理系统（设备管理信息平台）（与鸣志自控合作）巡点检系统—点检后异常数据处理

异常数据处理转入缺陷管理模块转入其它缺陷系统人工、物料、工器具管理完成消缺闭环管理系统接口，数据完成交互OA、ERP、MES

（6）隧道设备巡点检管理系统（设备管理信息平台）（与鸣志自控合作）巡点检系统—点检后正常数据分析

正常数据分析趋势分析振动分析振动量数据的图谱呈现、分析、导出、打印时域、频域、瀑布图、倒谱图、包络图等

（6）隧道设备巡点检管理系统（设备管理信息平台）（与鸣志自控合作）巡点检系统—点检后点检总结

报表（报告）管理点检日报自定义报表点检周报点检月报其他报告

（6）隧道设备巡点检管理系统（设备管理信息平台）（与鸣志自控合作）软件功能简介—报修管理巡检员现场发现设备异常，通过点检仪对现场进行拍照录音进行报修，中控室根据报修信息补录并完善设备异常信息，同时将该异常提交给相关处理人员。4.下一步工作重点及计划4.下一步工作重点及计划（1）与地下院深入合作，尽快确定大连路隧道结构健康监测系统方案，并加以实施；（2）针对“盾构法隧道结构健康评估方法”这一行业内全新的研究内容，与地下院深入合作，积极走出去开展相关的调研工作，掌握国内外行业发展现状与趋势。力争在2014年12月完成“盾构法隧道结构健康评估方法”的第一稿。4.下一步工作重点及计划（3）继续与上海大学深入合作，加快大连路隧道养护管理决策平台的开发进度，力争在10月份完成平台的第一阶段的基本架构（试用版），为决策平台的试运行打好基