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隧道安全智能监测预警系统开发关键与平台构建
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更新于2024-07-02
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"隧道安全智能监测预警关键技术及管控平台开发" 该项目主要针对隧道工程的安全问题,尤其是隧道施工过程中的安全风险管理和事故预防。随着中国在高速公路和铁路建设上的大规模投资,隧道建设的数量与速度均达到了前所未有的水平。然而,由于隧道工程的复杂性和技术要求,加之风险管理意识的不足,隧道安全事故时有发生,造成了严重的人员伤亡和经济损失。 立项背景中提到,近年来隧道施工安全事故频发,如南黎铁路、达陕高速公路等多起隧道塌方事件,这些事故暴露出了隧道施工安全预警体系的不完善和监控反馈机制的滞后。因此,建立一套基于智能监测预警技术的隧道安全管控平台显得至关重要。该平台旨在减少监测误差,及时上报监测数据,进行安全评估,并构建有效的预警系统,以防止事故的发生。 项目的目标是开发一种集成了先进技术的管控平台,它能够实时监测隧道施工的状态,通过数据分析预测潜在的安全隐患,提前发出预警,从而提升隧道施工的安全管理水平。这不仅有助于保护人员生命安全,也有助于减少国家和企业因事故造成的财产损失。 此外,项目的提出也与中交集团的战略布局紧密相关。中交集团正逐步加大对铁路轨道市场的投入,成立了专门的路桥轨道交通事业部。因此,研发这样的安全管控平台不仅是技术上的需求,也是企业战略发展的需求,有助于中交集团在隧道施工领域占据技术优势,确保其在建项目的顺利进行和安全运营。 这个项目旨在通过科技创新解决隧道施工安全问题,通过智能监测预警关键技术的开发,推动隧道工程安全管理的现代化,提升整个行业的安全标准,同时也是中交集团在隧道施工领域提升竞争力的重要手段。
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阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。——培根
准都不统一,是中交集团迈向隧道施工前沿领域的一大障碍,因而很有必
要建立一套隧道集成管理平台,实现在建隧道项目的标准化、统一管控。
(4)人员定位与双向预警
人员安全是隧道施工安全控制的重点,对于自然条件和施工条件较恶
劣的工程,施工人员及量测人员自身的安全性也存在一定的问题。在隧道
封闭空间内,较难实现人员与外界的实时沟通,导致现场人员发生危险时
较难及时通知外界,同时,当控制中心通过监测数据分析发现有隧道危险
预兆时,也较难及时通知现场施工人员。因而建立一套针对隧道封闭空间
的人员定位与双向预警体系,对减小隧道施工安全事故时的人员伤亡具有
重大意义。
综上,为落实集团高层领导对隧道安全施工的要求,科技部会同路桥
轨道交通事业部等,从解决隧道施工过程中围岩变形安全监控着手,针对
隧道监控安全、快速、有效及实时等方面的难点,提出本项目课题研发。
学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。——培根
二、国内外研究概况及可行性分析
近年来,随着高速公路、高速铁路、城市地铁等基础设施的快速发展,
我国隧道建设工作进入了迅猛发展时期,隧道安全事故也经常发生,从国
家、行业、集团、局等各个层面都对隧道施工安全给予了极高关注。对于
城市地铁隧道、铁路隧道、公路隧道等工程而言,及时有效地掌握隧道工
程体中的岩体变形及稳定性,及时反馈给现场施工人员,是减少隧道施工
安全事故的有效途径。
(1)基于三维激光扫描的信息化监控技术
实现隧道信息化施工,是未来隧道项目管理的重要方向,隧道工程信
息化就是集工程当前已知所有信息,收集、传输、分类、归纳进入互联网
平台,供隧道工程建设方、设计、监理、施工、监督等资源共享以及进一
步分析、利用、决策的隧道工程信息共同体。
目前,隧道监控已从人工监控向信息化监控发展,比如铁路总公司已
开发完成了隧道信息化监控系统,能够同时为多个项目提供监控服务。隧
道信息化监控通常为测量、数据传输、数据分析、提供预警等四个环节。
为便于信息化实施,目前隧道测量已经基本摈弃传统的挂尺测量,采用了
全站仪测量,但是根据现场实测数据结果分析表明采用全站仪进行监测,
其精度在 20-30m 范围内只能达到 3-4mm 精度,测量精度不足;在信息反
馈方面环节过多,不能及时到达施工现场,信息反馈过慢。
现在三维激光扫描技术已逐步成熟,在高层建筑、桥梁等方面已成功
应用,精度达到了 0.6mm,而且克服了传统数据釆集方法中速度慢、人力
要求高等缺点,同时可以对测量人员不能直接到达的地方进行扫描作业 ,
学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
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