隧道安全智能監(jiān)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)及管控平臺(tái)開

科技研發(fā)項(xiàng)目立項(xiàng)申請(qǐng)書申報(bào)單位：

隧道安全智能監(jiān)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)及管控平臺(tái)開發(fā)--PAGE3-精選范本精選范本一、立項(xiàng)背景項(xiàng)目意義由于隧道工程相比其他工程受外界環(huán)境影響更大,對(duì)于技術(shù)要求及管理水平要求更高的客觀原因,加上我國(guó)對(duì)隧道工程施工風(fēng)險(xiǎn)管理研究時(shí)間短,管理人員沒(méi)有意識(shí)到隧道風(fēng)險(xiǎn)管理的重要性,對(duì)隧道風(fēng)險(xiǎn)管理不重視的主觀原因,造成了在隧道工程建設(shè)中事故頻發(fā),給國(guó)家和人民帶來(lái)了巨大的損失，表1為近年來(lái)隧道施工發(fā)生的較大的安全事故。2012-102O12-072011-ll2011-042010-072010-052010-032010-012009-112009-032009-022008-032007-11

1隧道名稱及事故類型百靖高速公路多賢陵隧道塌方新溆高速公路在建隧道塌方小平羌隧道口塌方2南廣高鐵廣東云安隧道塌方連云港東疏港高速后云臺(tái)山隧道包西鐵路復(fù)線塌方高陽(yáng)寨隧道塌方

人員傷亡情況5,14,22,212104人死亡,2人受傷10人左右被困人死亡,4人死亡,6人死亡,42人死亡人死亡,139人死亡..隧道安全事故調(diào)查結(jié)果表明：隧道施工安全預(yù)警體系不完備和施工過(guò)程監(jiān)控反饋不及時(shí)是事故發(fā)生的重要原因。降低隧道施工監(jiān)測(cè)誤差、及時(shí)有效上報(bào)監(jiān)測(cè)結(jié)果、實(shí)施開展隧道安全評(píng)估、建立隧道安全預(yù)警體系是避免事故發(fā)生的最有效的途徑，因而開發(fā)一套基于隧道安全智能監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的安全管控平臺(tái)對(duì)隧道施工安全意義重大。項(xiàng)目必要性隧道事故的發(fā)生已經(jīng)給人們帶來(lái)了慘痛的教訓(xùn),同時(shí),隧道施工的安2014[2014]53團(tuán)股份有限公司成立路橋軌道交通事業(yè)部是集團(tuán)全面進(jìn)軍軌道市場(chǎng)的重確保監(jiān)控測(cè)量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確有效目前常規(guī)的隧道監(jiān)控手段主要存在如下問(wèn)題：①現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與施工相互干擾：隧道施工監(jiān)測(cè)時(shí)，需要使用現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備配合，影響現(xiàn)場(chǎng)施工，因而往往留給監(jiān)測(cè)的時(shí)間很短，造成監(jiān)測(cè)工作中斷或不及時(shí)。②精度難以保證：隧道施工時(shí)，往往存在通風(fēng)不暢、照明不足、粉塵及機(jī)械尾氣不能及時(shí)排出，從而造成隧道內(nèi)粉塵濃度高、光線昏暗、能見度低，量測(cè)環(huán)境惡劣，量測(cè)精度難以保證。③測(cè)點(diǎn)容易破壞：采用收斂計(jì)或鋼尺進(jìn)行圍巖收斂測(cè)量時(shí)，需要在隧道的初期支護(hù)中埋設(shè)監(jiān)控點(diǎn)（掛鉤）。隧道爆破、車輛通行、噴射混凝土及其他人為因素都可能造成掛鉤的變形、移動(dòng)、甚至破壞，不能真正反應(yīng)圍巖變形，給施工帶來(lái)了較大的安全隱患。④監(jiān)測(cè)點(diǎn)不一定具有代表性：利用收斂計(jì)量距斷面布設(shè)有限，且在施工過(guò)程中由于布設(shè)的不便往往導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果不具代表性。其次拱頂豎向位移布設(shè)點(diǎn)雖能基本反映出拱頂?shù)淖冃?，但由于測(cè)點(diǎn)布設(shè)困難，往往難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的天頂點(diǎn)。三維激光掃描技術(shù)克服了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法中速度慢、人力要求高等缺點(diǎn)，在高層建筑、橋梁等方面已成功應(yīng)用，精度可達(dá)0.6mm。然而對(duì)于隧道施工而言，由于施工環(huán)境惡劣、粉塵較多、照明不足，對(duì)三維激光掃描精度有一定的影響，因而有必要開展隧道工程中三維激光掃描監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)后處理關(guān)鍵技術(shù)研究，使其最終量測(cè)精度優(yōu)于常規(guī)監(jiān)測(cè)手段，滿足隧道施工安全控制要求。建立針對(duì)隧道封閉空間的施工安全預(yù)警體系隧道監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)是進(jìn)行隧道施工安全評(píng)估的基礎(chǔ)，是施工安全的重要保障，因而監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和及時(shí)分析反饋，是安全控制的重要環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計(jì)隧道施工中大多事故皆涉及到掌子面的穩(wěn)定性，同時(shí)由于隧道封閉空間內(nèi)通訊信號(hào)難以覆蓋，監(jiān)控相關(guān)信息無(wú)法實(shí)時(shí)傳輸至控制中心，控制中心也無(wú)法及時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果及預(yù)警信息傳達(dá)至洞內(nèi)掌子面前方，導(dǎo)致對(duì)隧道安全控制極為不利，因而很有必要開發(fā)一套針對(duì)隧道封閉空間的施工安全預(yù)警系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)隧道集成規(guī)范化管理目前，鐵路系統(tǒng)已經(jīng)逐步建立在建隧道集成管控平臺(tái)，并已在西成鐵..精選范本精選范本--5-路客運(yùn)專線等隧道項(xiàng)目實(shí)施，通過(guò)隧道施工過(guò)程信息集成，實(shí)現(xiàn)了隧道的規(guī)范化管理，大大降低隧道安全風(fēng)險(xiǎn)。中交集團(tuán)在建隧道項(xiàng)目較多，隧道設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)測(cè)等信息較為分散，甚至隧道監(jiān)控預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)點(diǎn)布置標(biāo)準(zhǔn)都不統(tǒng)一，是中交集團(tuán)邁向隧道施工前沿領(lǐng)域的一大障礙，因而很有必要建立一套隧道集成管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)在建隧道項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一管控。人員定位與雙向預(yù)警人員安全是隧道施工安全控制的重點(diǎn)，對(duì)于自然條件和施工條件較惡劣的工程，施工人員及量測(cè)人員自身的安全性也存在一定的問(wèn)題。在隧道封閉空間內(nèi)，較難實(shí)現(xiàn)人員與外界的實(shí)時(shí)溝通，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)人員發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)較難及時(shí)通知外界，同時(shí)，當(dāng)控制中心通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)有隧道危險(xiǎn)預(yù)兆時(shí)，也較難及時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)施工人員。因而建立一套針對(duì)隧道封閉空間的人員定位與雙向預(yù)警體系，對(duì)減小隧道施工安全事故時(shí)的人員傷亡具有重大意義。綜上，為落實(shí)集團(tuán)高層領(lǐng)導(dǎo)對(duì)隧道安全施工的要求，科技部會(huì)同路橋軌道交通事業(yè)部等，從解決隧道施工過(guò)程中圍巖變形安全監(jiān)控著手，針對(duì)隧道監(jiān)控安全、快速、有效及實(shí)時(shí)等方面的難點(diǎn)，提出本項(xiàng)目課題研發(fā)。二、國(guó)內(nèi)外研究概況及可行性分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀我國(guó)隧道建設(shè)工作進(jìn)入了迅猛發(fā)展時(shí)期，隧道安全事故也經(jīng)常發(fā)生，從國(guó)家、行業(yè)、集團(tuán)、局等各個(gè)層面都對(duì)隧道施工安全給予了極高關(guān)注。對(duì)于城市地鐵隧道、鐵路隧道、公路隧道等工程而言，及時(shí)有效地掌握隧道工程體中的巖體變形及穩(wěn)定性，及時(shí)反饋給現(xiàn)場(chǎng)施工人員，是減少隧道施工安全事故的有效途徑?；谌S激光掃描的信息化監(jiān)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)隧道信息化施工，是未來(lái)隧道項(xiàng)目管理的重要方向，隧道工程信息化就是集工程當(dāng)前已知所有信息，收集、傳輸、分類、歸納進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，供隧道工程建設(shè)方、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、監(jiān)督等資源共享以及進(jìn)一步分析、利用、決策的隧道工程信息共同體。20-30m3-4mm現(xiàn)在三維激光掃描技術(shù)已逐步成熟，在高層建筑、橋梁等方面已成功應(yīng)用，精度達(dá)到了0.6mm，而且克服了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)釆集方法中速度慢、人力要求高等缺點(diǎn)，同時(shí)可以對(duì)測(cè)量人員不能直接到達(dá)的地方進(jìn)行掃描作業(yè),..精選范本精選范本--7-相對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)釆集方法具有作業(yè)周期快,容易操作,測(cè)量覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn),是快速獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更為有效的途徑。目前尚無(wú)在隧道中全面采用三維激光掃描技術(shù)的報(bào)道。從技術(shù)角度上講，在三維激光掃描儀及時(shí)、有效的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)反饋下，開發(fā)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)集成與分析平臺(tái)，及時(shí)掌握隧道施工安全狀況，是隧道信息化施工較為有效的途徑。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國(guó)的GPSGLONASS2012授時(shí)服務(wù)，包括開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)兩種方式。2013江市CORS（12）、總裝北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)長(zhǎng)三角示范網(wǎng)）、上海海事局長(zhǎng)江口北斗連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)）、重慶北斗三星網(wǎng)絡(luò)CORSCORSB1B2的L1L2L5GLONASSG1、G2隧道封閉空間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸ZigBee網(wǎng)絡(luò)等自組織網(wǎng)、移動(dòng)通信的CDMAGSMCDMA網(wǎng)或3G/4G數(shù)據(jù)通信，在信號(hào)放大技術(shù)、中繼技術(shù)等領(lǐng)域也有較大的發(fā)展。隧道內(nèi)人員實(shí)時(shí)定位與預(yù)警發(fā)布ZigBeeRFID2004ZigBeeZigBee(RFID)技術(shù)的短距離定位能ZigBeeZigBee可行性分析通過(guò)研究隧道安全智能監(jiān)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)，建立隧道集成管控平臺(tái)，可以大大提升中交集團(tuán)隧道施工安全控制水平，項(xiàng)目研發(fā)實(shí)施主要對(duì)如下幾項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行可行性分析：三維激光掃描數(shù)據(jù)處理、基于北斗系統(tǒng)的定位與數(shù)據(jù)傳輸、隧道封閉空間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸、封閉空間人員定位與雙向通信。三維激光掃描在隧道施工監(jiān)測(cè)中的適用性隧道測(cè)量首先要了解隧道的當(dāng)前狀況，最直接有效的辦法就是獲取它的現(xiàn)狀圖，但由于隧道現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境雜亂等原因，傳統(tǒng)測(cè)量方法無(wú)法滿足..精選范本精選范本--9-作業(yè)迅速且不影響現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的要求。三維激光掃描技術(shù)具有掃描速度快，非接觸性等特點(diǎn)，較適宜于隧道現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的獲取，具有一次性獲取隧道數(shù)據(jù)信息量大、測(cè)量精確、每站作業(yè)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。201511構(gòu)成，模型中每個(gè)點(diǎn)不僅包含與實(shí)地一致的三維坐標(biāo)信息外，還包含RGB精度監(jiān)測(cè)的精度要求。圖1豎井聯(lián)絡(luò)通道及左右線掃描點(diǎn)云圖2某斷面空間變形數(shù)據(jù)后處理過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)徠卡公司針對(duì)隧道監(jiān)測(cè)開發(fā)的數(shù)據(jù)分析軟件功能不全，兼容性稍弱，部分模型須進(jìn)一步優(yōu)化并進(jìn)行整合，需要開發(fā)針對(duì)三維激光掃描數(shù)據(jù)分析的隧道專業(yè)模塊，提高后處理效率，該項(xiàng)工作完成前期調(diào)研工作，通過(guò)本課題研發(fā)，預(yù)期可以達(dá)到預(yù)想效果。北斗系統(tǒng)在隧道工程中的適用性北斗首次集納多種軌道設(shè)計(jì)于一身，能提供更多可見衛(wèi)星，可支持更長(zhǎng)的連續(xù)觀測(cè)時(shí)間和更高精度。已發(fā)射的北斗16顆衛(wèi)星集中分布在亞太地區(qū)，其中5顆集中在赤道面。分布在一個(gè)區(qū)域的衛(wèi)星越多，意味著信號(hào)強(qiáng)度、導(dǎo)航精度和穩(wěn)定性越高。“北斗一號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”具有定位導(dǎo)航與雙向通信兩大功能，采用BDS/GPS制基準(zhǔn)建立，建立洞內(nèi)洞外的聯(lián)系測(cè)量。隧道封閉空間內(nèi)數(shù)據(jù)無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)數(shù)據(jù)無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸技術(shù),結(jié)合北斗系統(tǒng)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸和ZigBeeWIFI..精選范本精選范本--11-數(shù)據(jù)傳輸能力，可以建立基于北斗隧道監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)。其核心是監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,所有信息匯總后中繼到隧道口廣域數(shù)據(jù)鏈路，經(jīng)通信衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)或公眾移動(dòng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸,從而實(shí)現(xiàn)隧道封閉空間數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸。目前該項(xiàng)技術(shù)在環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域已有實(shí)踐應(yīng)用，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)具有傳輸穩(wěn)定、使用領(lǐng)域廣闊和覆蓋面積大等優(yōu)點(diǎn),符合未來(lái)隧道施工智能報(bào)警領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì),具有很大的實(shí)用價(jià)值和可推廣性。隧道封閉空間內(nèi)人員實(shí)時(shí)定位與預(yù)警發(fā)布技術(shù)目前無(wú)線定位技術(shù)種類較多，主流的包括，RFID10ZigBee500mRFIDZigBee、RFIDUWB不足。同時(shí)，北斗系統(tǒng)和上述無(wú)線定位通信技術(shù)均可具有雙向通信功能，控制中心與現(xiàn)場(chǎng)施工人員可以進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。控制中心人員發(fā)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)異常情況下，可以及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員發(fā)出預(yù)警通知及逃生路線，現(xiàn)場(chǎng)施工人員發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，可以及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息或求救信息。三、項(xiàng)目研發(fā)的主要內(nèi)容及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要研究?jī)?nèi)容隧道三維激光掃描施工監(jiān)測(cè)與控制關(guān)鍵技術(shù)間就越短；掃描分辨率越高，測(cè)點(diǎn)越密集，但所需掃描時(shí)間也越長(zhǎng)。拼接，數(shù)據(jù)拼接是測(cè)量精度控制的重要環(huán)節(jié)。測(cè)站間距及分辨率優(yōu)化控制技術(shù)通過(guò)隧道內(nèi)部煙霧環(huán)境評(píng)價(jià)，結(jié)合隧道斷面形狀及幾何尺寸，研究三維激光掃描測(cè)站間距和分辨率設(shè)置及優(yōu)化組合方案。標(biāo)靶布設(shè)及識(shí)別技術(shù)基于測(cè)站間距，研究實(shí)體標(biāo)靶布置原則，建立基于標(biāo)靶條件下點(diǎn)云識(shí)別技術(shù)，提高后期拼接精度。..精選范本精選范本--13-基于定位技術(shù)的激光掃描儀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換分析激光掃描控制軟件內(nèi)部坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法，研究基于北斗系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù),獲得滿足隧道監(jiān)控需求的點(diǎn)云三維坐標(biāo)信息。三維激光掃描數(shù)據(jù)處理與傳輸技術(shù)研究“點(diǎn)云”是三維激光掃描的成果數(shù)據(jù),可真實(shí)全方位地描述三維空間實(shí)際形狀。隧道三維激光掃描時(shí)需設(shè)置多個(gè)測(cè)站，在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析前,需對(duì)“點(diǎn)云”數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，把不同參考坐標(biāo)系的點(diǎn)云歸集到一個(gè)坐標(biāo)系中并剔除重疊數(shù)據(jù)。通過(guò)“點(diǎn)云”數(shù)據(jù)分析隧道變形時(shí)，由于“點(diǎn)云”數(shù)據(jù)眾多，常用方法是將截取的隧道縱斷面作為分析對(duì)象，其關(guān)鍵是確定截取位置處隧道的空間姿態(tài)信息，因而精確地從“點(diǎn)云”中提取隧道任意斷面是三維激光掃描監(jiān)控技術(shù)的重點(diǎn)，其基本思路是先確定隧道的設(shè)計(jì)中軸線，然后以此為基準(zhǔn)提取隧道斷面。由于隧道封閉空間內(nèi)沒(méi)有信號(hào)覆蓋，從洞內(nèi)數(shù)據(jù)采集到洞外數(shù)據(jù)傳輸往往經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間，在災(zāi)害發(fā)生前不能及時(shí)發(fā)出預(yù)警提示，是隧道施工安全控制亟需解決的問(wèn)題。隧道“點(diǎn)云”數(shù)據(jù)拼接技術(shù)研究將“點(diǎn)云”數(shù)據(jù)歸算到統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)。隧道軸線提取技術(shù)研究驗(yàn)證方法的可靠性。隧道斷面切割精確化控制技術(shù)研究以隧道軸線為基準(zhǔn)，采用點(diǎn)云?度與斜率優(yōu)化技術(shù)，控制斷面擬合誤差，實(shí)現(xiàn)隧道斷面切割提取的精確化控制。封閉空間內(nèi)數(shù)據(jù)無(wú)線實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)研究開發(fā)北斗與無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)接口，結(jié)合無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)、寬帶衛(wèi)星傳輸鏈路、公眾無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)構(gòu)建數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸鏈路，實(shí)現(xiàn)隧道封閉空間監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸，并最終與項(xiàng)目部、局公司實(shí)現(xiàn)雙向?qū)崟r(shí)通信。語(yǔ)音通信通過(guò)VoIP技術(shù)實(shí)現(xiàn)。隧道施工智能監(jiān)控平臺(tái)研制三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用于隧道監(jiān)控的最大障礙在于數(shù)據(jù)處理軟件匱計(jì)一套隧道施工智能監(jiān)控平臺(tái)十分重要。隧道監(jiān)控量測(cè)規(guī)范限值集成及預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)建立隧道監(jiān)控量測(cè)規(guī)范限值集成及預(yù)警系統(tǒng)，根據(jù)隧道類別、圍巖等級(jí)及隧道幾何信息，自動(dòng)分析監(jiān)控?cái)嗝骈g距要求、拱頂沉降、水平收斂、..精選范本精選范本--15-底部隆起、掌子面變形等規(guī)范限值；按照規(guī)范要求和業(yè)主需求，集成隧道監(jiān)控預(yù)警數(shù)據(jù)，形成隧道監(jiān)控自動(dòng)預(yù)警平臺(tái)。隧道斷面自動(dòng)提取及超欠挖分析系統(tǒng)開發(fā)根據(jù)隧道類別、圍巖等級(jí)及業(yè)主需求，按照規(guī)定間距自動(dòng)提取隧道斷面，并對(duì)斷面“點(diǎn)云”數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理；通過(guò)與設(shè)計(jì)斷面對(duì)比，自動(dòng)分析超欠挖狀態(tài)，并實(shí)時(shí)反饋施工。隧道變形自動(dòng)分析系統(tǒng)開發(fā)根據(jù)提取的隧道斷面“點(diǎn)云”信息，自動(dòng)分析隧道拱頂、拱腰、拱底等關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)信息，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，自動(dòng)獲取隧道實(shí)時(shí)變形及累計(jì)變形信息，形成隧道變形自動(dòng)分析系統(tǒng)。隧道掌子面穩(wěn)定性分析系統(tǒng)開發(fā)通過(guò)掌子面地質(zhì)編錄與分析系統(tǒng)，結(jié)合掌子面三維激光變形測(cè)量數(shù)子面穩(wěn)定性分析系統(tǒng)。隧道施工過(guò)程信息集成與反饋系統(tǒng)BIMBIM通過(guò)專家輔助決策及應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，及時(shí)對(duì)施工風(fēng)險(xiǎn)做出評(píng)估和響應(yīng)，有要建立現(xiàn)場(chǎng)施工人員與控制中心的信息實(shí)時(shí)溝通體系。隧道施工信息集成與三維可視化系統(tǒng)BIM息與BIM隧道施工專家輔助決策及應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)建立隧道施工專家經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，借助人工智能和專家系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)重大問(wèn)題的專家輔助決策和事故后的應(yīng)急預(yù)案的快速啟動(dòng)。封閉空間人員定位與雙向通信系統(tǒng)ZigBeeUWB與RFID雙向預(yù)報(bào)警系統(tǒng)。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)本課題針對(duì)隧道傳統(tǒng)監(jiān)控手段反饋不及時(shí)、耗費(fèi)人力物力等缺點(diǎn)，本著及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工風(fēng)險(xiǎn)、減少生產(chǎn)事故的目標(biāo)，重點(diǎn)攻克隧道三維激光掃描施工監(jiān)測(cè)與控制關(guān)鍵技術(shù)、三維激光掃描數(shù)據(jù)處理與傳輸技術(shù)、隧道施工智能監(jiān)控平臺(tái)研發(fā)和隧道施工過(guò)程信息集成與反饋系統(tǒng)等核心技術(shù)，滿足集團(tuán)總部、子公司和經(jīng)理部三級(jí)管理機(jī)構(gòu)對(duì)在建隧道項(xiàng)目的遠(yuǎn)程安全監(jiān)..精選范本精選范本--17-控、資源管理與指揮調(diào)度的要求，研究成果適應(yīng)中國(guó)交通建設(shè)集團(tuán)在隧道施工安全管控領(lǐng)域的定位要求，將成為中交集團(tuán)占領(lǐng)隧道智能安全管控高端領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，大大提升中交集團(tuán)隧道施工安全管控水平。同時(shí)，通過(guò)技術(shù)集成與轉(zhuǎn)讓，將為集團(tuán)創(chuàng)造較大的直接經(jīng)濟(jì)效益，重點(diǎn)技術(shù)成果如下：3-4mm0.6mm依托北斗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，攻克無(wú)GSM和CDMA隧道封閉空間內(nèi)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸及人員定位技術(shù)難題；研制隧道施工智能監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)智能分析及反饋；攻克隧道施工安全智能監(jiān)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)隧道施工過(guò)程控。四、項(xiàng)目研發(fā)的技術(shù)路線GPS3完成安全管控平臺(tái)的需求分析；選好各類軟、硬件，并確定性價(jià)比高的解決方案適用性；統(tǒng)集成技術(shù)；化控制技術(shù)和隧道封閉空間內(nèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)；變形自動(dòng)分析系統(tǒng)和隧道掌子面穩(wěn)定性分析系統(tǒng)；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與輔助決策系統(tǒng)開發(fā)、隧道封閉空間內(nèi)人員定位與雙向通信系統(tǒng)；典型項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證，驗(yàn)證隧道監(jiān)測(cè)與安全管控的有效、合理..精選范本精選范本--19-性和精確性；成果報(bào)告編制，系統(tǒng)平臺(tái)正式投入運(yùn)行。文獻(xiàn)調(diào)研理論分析軟件開發(fā)系統(tǒng)集成

隧道封閉空間的施工安全預(yù)警體系隧道集成規(guī)范化管理隧道封閉空間內(nèi)人員定位與雙向預(yù)警隧道封閉空間內(nèi)數(shù)據(jù)無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸測(cè)站間距及分辨率控制技術(shù)標(biāo)靶布設(shè)優(yōu)化技術(shù)激光掃描儀與定位系統(tǒng)集成技術(shù)三維激光掃描數(shù)據(jù)處理技術(shù)隧道斷面自動(dòng)提取及超欠挖分析系統(tǒng)隧道變形自動(dòng)分析系統(tǒng)隧道掌子面穩(wěn)定性分析系統(tǒng)隧道施工信息集成與三維可視化系統(tǒng)封閉空間人員定位與雙向通信系統(tǒng)工程試驗(yàn) 隧道施工安全智能監(jiān)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)及管控平臺(tái)在依托隧道工程中應(yīng)用試驗(yàn)成果 課題報(bào)告及平臺(tái)運(yùn)行圖3技術(shù)路線五、推廣應(yīng)用前景及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益預(yù)測(cè)377km159338.771km,隧道施工安全事故頻發(fā)對(duì)施工生產(chǎn)和人員安全形成巨大威脅。目前中國(guó)交通建設(shè)集團(tuán)正加大向鐵路軌道進(jìn)軍的腳部，為落實(shí)集團(tuán)高層對(duì)隧道安全施工的要求，科技部會(huì)同路橋軌道交通事業(yè)部，從解決隧道施工過(guò)程中圍巖變形收斂安全監(jiān)測(cè)著手，將解決隧道監(jiān)測(cè)安全、快速、有效及實(shí)時(shí)作為一項(xiàng)重要工作來(lái)抓。由于集團(tuán)在建隧道項(xiàng)目較多，且地域分散，因而通過(guò)隧道施工安全智能監(jiān)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究，建立一套系統(tǒng)的隧道集成管控平臺(tái)，對(duì)中交集團(tuán)意義重大。通過(guò)隧道信息化監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)能夠同時(shí)為多個(gè)項(xiàng)目提供監(jiān)控服務(wù)，可大大減少隧道施工安全事故。該項(xiàng)目研究意義重大，具有明顯社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，可以大大降低企業(yè)施工管理成本。從宏觀方面講，隨著中國(guó)建造企業(yè)實(shí)力的不斷提升，海外建設(shè)項(xiàng)目越來(lái)越多，隧道項(xiàng)目安全