隧道全生命周期管理系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種隧道全生命周期管理系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括：生產(chǎn)管理子系統(tǒng)，用于在隧道管片生產(chǎn)時，完成管片在生產(chǎn)流程各個階段的質(zhì)量檢測；運輸管理子系統(tǒng)，用于在管片運輸過程中獲取管片的位置信息；施工管理子系統(tǒng)，用于在隧道施工過程中，記錄的各項數(shù)據(jù)源與BIM模型相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BIM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行仿真模擬；運營管理子系統(tǒng)，用于獲取各管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息，并結(jié)合BIM模型分析來確定運營隧道的健康情況。本發(fā)明提出的隧道全生命周期管理系統(tǒng)及方法，可在隧道管片生產(chǎn)、運輸、隧道施工、隧道運營各個階段對隧道全生命周期進(jìn)行監(jiān)控管理，提高監(jiān)控效率。
【專利說明】隧道全生命周期管理系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子信息【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種隧道管理系統(tǒng)，尤其涉及一種隧道全生命周期管理系統(tǒng)；同時，本發(fā)明還涉及一種隧道全生命周期管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道的建設(shè)維護(hù)涉及到多個方面，如隧道管片生產(chǎn)、隧道管片運輸、隧道施工、隧道運營維護(hù)等多個方面。
[0003]現(xiàn)今的隧道管片生產(chǎn)領(lǐng)域，為了確保生產(chǎn)進(jìn)度和質(zhì)量，現(xiàn)有的做法大部分都是通過專門人員進(jìn)行一系列的紙質(zhì)表格填寫及后期電腦錄入來對施工過程進(jìn)行監(jiān)控，但由于表格眾多，表格呈現(xiàn)方式不夠直觀等因素、以致后期對管片問題的追溯繁瑣且效率低下，這極大削弱了人們對于隧道管片質(zhì)量的監(jiān)控力度。因此開發(fā)此類管片生產(chǎn)管理系統(tǒng)具有十分重要的工程意義。Web (計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù))作為一種被廣泛應(yīng)用的信息管理技術(shù)，具有移動、遠(yuǎn)程、多用戶的特點。它能夠幫助企業(yè)提升管理的信息化水平，提升生產(chǎn)效率和水平，對企業(yè)有十分重要的意義和價值。根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)查，尚且沒有將BM技術(shù)引入盾構(gòu)法隧道施工過程中。
[0004]現(xiàn)今的隧道施工領(lǐng)域，為了確保施工進(jìn)度和質(zhì)量，現(xiàn)有的做法大部分都是通過專門人員進(jìn)行一系列的紙質(zhì)表格填寫及后期電腦錄入來對施工過程進(jìn)行監(jiān)控，但由于表格眾多，表格呈現(xiàn)方式不夠直觀等因素、以致后期對施工問題的追溯繁瑣且效率低下，這極大削弱了人們對于隧道施工的監(jiān)控力度。因此開發(fā)此類隧道施工管理系統(tǒng)具有十分重要的工程意義。BIM (建筑信息模型)作為一種新型的主要應(yīng)用于工程建設(shè)領(lǐng)域的重要計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，使用數(shù)字建模軟件，能夠?qū)κ┕み^程進(jìn)行可視化模擬，提升施工效率和科學(xué)把控，給施工企業(yè)帶來極大的價值。根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)查，尚且沒有將BM技術(shù)引入盾構(gòu)法隧道施工過程中。
[0005]在運營隧道維護(hù)中，由于涉及到眾多知識領(lǐng)域，因此在運營隧道停止運營的晚上進(jìn)行維護(hù)時，隧道里就出現(xiàn)眾多行業(yè)、眾多背景的人對整個隧道進(jìn)行檢測，分析有可能出現(xiàn)的問題，比如管片的維護(hù)就會出現(xiàn)兩三撥人來對其進(jìn)行檢測，有檢測變形的、有檢測管片碎裂的。同時由于檢測時的繁瑣，導(dǎo)致檢測效率低下，一個晚上也就能檢測一個區(qū)間段。而對于檢測數(shù)據(jù)的分析只能到地面計算機(jī)上才能進(jìn)行。因此開發(fā)此類運營隧道維護(hù)健康監(jiān)測系統(tǒng)具有十分重要的實用價值。從已有的專利來看，如專利號201120579637.2便攜式多功能隧道病害信息采集儀是從設(shè)備的角度來對運營隧道維護(hù)角度出發(fā)；專利號201210096263.8基于W1-Fi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集群式隧道安全實時監(jiān)控系統(tǒng)是從信息共享角度出發(fā)；這兩個已經(jīng)授權(quán)的專利都沒有從隧道建設(shè)的初期管片生產(chǎn)及施工的信息包含進(jìn)來進(jìn)行有效地分析，而通過大量實際情況來看，隧道管片出現(xiàn)的滲水、碎裂、變形與管片的生產(chǎn)及施工都有一定的聯(lián)系。
[0006]有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計一種隧道全生命周期管理系統(tǒng)，以便改進(jìn)現(xiàn)有隧道建設(shè)、運營維護(hù)的上述缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種隧道全生命周期管理系統(tǒng)，可在隧道管片生產(chǎn)、運輸、隧道施工、隧道運營各個階段對隧道全生命周期進(jìn)行監(jiān)控管理，提高監(jiān)控效率。
[0008]此外，本發(fā)明還提供一種隧道全生命周期管理方法，可在隧道管片生產(chǎn)、運輸、隧道施工、隧道運營各個階段對隧道全生命周期進(jìn)行監(jiān)控管理，提高監(jiān)控效率。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0010]一種隧道全生命周期管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0011]生產(chǎn)管理子系統(tǒng)，用于在隧道管片生產(chǎn)時，完成管片在生產(chǎn)流程各個階段的質(zhì)量檢測；
[0012]運輸管理子系統(tǒng)，用于在管片運輸過程中獲取管片的位置信息；
[0013]施工管理子系統(tǒng)，用于在隧道施工過程中，記錄的各項數(shù)據(jù)源與BM模型相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BIM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行仿真模擬；
[0014]運營管理子系統(tǒng)，用于獲取各管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息，并結(jié)合BM模型分析來確定運營隧道的健康情況；
[0015]所述生產(chǎn)管理子系統(tǒng)包括:
[0016]-第一前端操作終端，包括生產(chǎn)檢查系統(tǒng)、本地數(shù)據(jù)庫和第一RFID讀寫器；所述第一前端操作終端用以供質(zhì)量檢查人員在管片生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)存貯檢查數(shù)據(jù)，經(jīng)審核人員審查通過后生成相應(yīng)的電子報表；第一 RFID讀寫器用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息；所述生產(chǎn)檢查系統(tǒng)通過無線局域網(wǎng)實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)庫和第一后臺服務(wù)器第一中心數(shù)據(jù)庫的同步，同步內(nèi)容包括檢查數(shù)據(jù)和各類檢查報表；所述生產(chǎn)檢查系統(tǒng)包括以下模塊:鋼筋加工模塊、骨架半成品抽查模塊、鋼筋骨架檢查模塊、鋼模質(zhì)量檢查模塊、混凝土澆筑檢查模塊、管片蒸養(yǎng)檢查模塊、外觀尺寸檢查模塊、管片水養(yǎng)檢查模塊、管片檢漏檢查模塊、水平拼裝檢查模塊；檢查方法為質(zhì)量檢查人員手持測量設(shè)備和第一前端操作終端，通過生產(chǎn)檢查系統(tǒng)將檢測數(shù)據(jù)存入本地數(shù)據(jù)庫中；
[0017]-第一后臺服務(wù)器，包括第一中心數(shù)據(jù)庫，并裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)；企業(yè)管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器訪問第一后臺服務(wù)器的第一中心數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對管片生產(chǎn)過程的監(jiān)控；所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程對管片生產(chǎn)全生命周期數(shù)據(jù)和報表進(jìn)行管理；所述第一 RFID讀寫器通過無線局域網(wǎng)與第一后臺服務(wù)器的第一中心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，并將編碼數(shù)據(jù)通過無線射頻寫入RFID標(biāo)簽；所述掃描儀掃描完紙質(zhì)報表后，通過本地網(wǎng)頁瀏覽器經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)上傳至第一后臺服務(wù)器遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)；所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)包括項目概況模塊、計劃管理模塊、制作管理模塊、材料管理模塊、物流管理模塊、智能分析模塊、文件管理模塊、后臺管理模塊和數(shù)據(jù)匯總模塊；所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)對管片生產(chǎn)的計劃、制作、材料、物流進(jìn)行全生命周期的網(wǎng)站式管理和智能分析；所述智能分析模塊實現(xiàn)對管片吊裝強(qiáng)度的預(yù)測，從第一中心數(shù)據(jù)庫中取出吊裝強(qiáng)度、環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間歷史數(shù)據(jù)；利用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法尋找吊裝強(qiáng)度和環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間之間的關(guān)系；輸入當(dāng)前環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間數(shù)據(jù)；利用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法對當(dāng)前所需的吊裝強(qiáng)度做出預(yù)測；[0018]所述運輸管理子系統(tǒng)用以在管片裝車過程中，通過第四RFID讀寫器獲取管片對應(yīng)RFID標(biāo)簽的信息；運輸車輛上設(shè)有RFID讀寫器，能實時獲取運輸車輛內(nèi)的RFID標(biāo)簽；同時根據(jù)車輛的GPS定位模塊獲取車輛信息，進(jìn)行獲取管片在運輸過程中的位置信息；
[0019]所述施工管理子系統(tǒng)包括:
[0020]-第二前端操作終端，包括BM模型系統(tǒng)、施工檢查系統(tǒng)、第二RFID讀寫器；第二RFID讀寫器用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息；所述第二前端操作終端用以控制第二 RFID讀寫器向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，并控制所述第二 RFID讀寫器調(diào)用管片相關(guān)數(shù)據(jù)，通過BM模型系統(tǒng)實現(xiàn)三維仿真、可視化的數(shù)據(jù)整合分析、管理；
[0021]-第二后臺服務(wù)器，包括第二中心數(shù)據(jù)庫，并裝載有BM模型系統(tǒng)和施工檢查系統(tǒng)；所述第二后臺服務(wù)器連接所述第二前端操作終端，用以接收從第二前端操作終端將管片施工過程中的多維檢查數(shù)據(jù)，并存儲于所述第二中心數(shù)據(jù)庫中；第二后臺服務(wù)器還將設(shè)定數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降诙岸瞬僮鹘K端，進(jìn)行基于BIM模型系統(tǒng)的監(jiān)控和分析；所述施工檢查系統(tǒng)包括進(jìn)場檢查模塊、推進(jìn)拼裝模塊、管片修補模塊、質(zhì)量管理模塊和安全巡檢模塊；質(zhì)量檢查人員通過第二前端操作終端現(xiàn)場錄入數(shù)據(jù)，以網(wǎng)絡(luò)方式傳送至第二中心數(shù)據(jù)庫供BIM模型系統(tǒng)進(jìn)行分析，并可生成相應(yīng)電子報表；第二后臺服務(wù)器上的施工檢查系統(tǒng)還能對上傳的電子報表進(jìn)行統(tǒng)一瀏覽和管理；
[0022]所述BM模型系統(tǒng)支持盾構(gòu)法隧道施工，通過BM模型系統(tǒng)獲得管片拼裝位置及橫豎徑的施工參數(shù)，并進(jìn)行可視化進(jìn)度、質(zhì)量監(jiān)控分析；在掃描安裝在隧道管片上的RFID信息后，所述BIM模型系統(tǒng)調(diào)用該隧道管片所對應(yīng)的BIM模型，并綁定相應(yīng)的管片基本信息，將管片施工過程中記錄的各項數(shù)據(jù)源與BIM模型系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行參數(shù)化的仿真模擬；所述BM模型系統(tǒng)通過第二 RFID讀寫器和第二前端操作終端配合操作，對施工完成的管片進(jìn)行質(zhì)量檢測；第二前端操作終端將信息以網(wǎng)絡(luò)方式傳輸?shù)降诙笈_服務(wù)器，BIM模型系統(tǒng)對隧道管片修補、滲漏水情況進(jìn)行可視化描述，并配合拍攝的現(xiàn)場照片作為輔助；
[0023]所述運營管理子系統(tǒng)包括:
[0024]-第三前端操作終端，裝載有健康監(jiān)測模塊、BM模型系統(tǒng)、本地小型時空數(shù)據(jù)庫、第三RFID讀寫器、無線接收發(fā)送裝置；所述第三RFID讀寫器用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息，該信息將管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息緊密聯(lián)系在一起；所述第三前端操作終端的無線接收發(fā)送裝置包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊WIFI模塊、無線接收發(fā)送模塊ZIGBEE模塊；所述第三前端操作終端通過無線接收裝置接收監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后通過第三RFID讀寫器讀取管片信息，從而在本地小型時空數(shù)據(jù)庫中搜索管片的生產(chǎn)、施工信息及歷史健康監(jiān)測信息；所述第三前端操作終端通過無線接收發(fā)送裝置能夠傳送隧道地面上攝像頭監(jiān)控信息，從而通過地面及地下監(jiān)測信息來對運營隧道的健康狀況進(jìn)行全面準(zhǔn)確分析；所述第三前端操作終端通過BIM模型系統(tǒng)及健康監(jiān)測模塊進(jìn)行時空數(shù)據(jù)信息的分析來確定運營隧道病蟲害的情況；這樣通過地下監(jiān)測信息以及地面監(jiān)控信息綜合起來對該段運營隧道健康狀況采用不變量分析技術(shù)進(jìn)行分析；所述前段操作終端通過BIM模型系統(tǒng)獲得的空間信息以及健康監(jiān)測模塊獲得的時間序列信息融合在一起形成的時空數(shù)據(jù)信息并通過不變量分析技術(shù)來分析、確定運營隧道病蟲害的情況；[0025]-第三后臺服務(wù)器，包括時空數(shù)據(jù)庫、裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)、健康狀況分級評估專家系統(tǒng)、維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)；所述時空數(shù)據(jù)庫包括GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息；GIS信息主要是運營隧道周邊環(huán)境信息；時間序列信息主要是生產(chǎn)、施工以及歷史運營監(jiān)測信息，歷史運營監(jiān)測信息包括人工測量信息；BIM模型信息主要是建設(shè)時建立的理論模型在加上施工及運營期按監(jiān)測信息修正的空間信息；GIS信息、時間序列信息、BM模型信息三者的結(jié)合將運營隧道的環(huán)境、結(jié)構(gòu)、理論有效地結(jié)合在一起，從而更加有效地對運營隧道健康進(jìn)行分析；生產(chǎn)、施工、歷史隧道運營維護(hù)健康信息的結(jié)合能夠分析整個管片的演變過程；在第三后臺服務(wù)器上將有眾多運營隧道的健康監(jiān)測信息，通過健康狀況分級評估專家系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步分析，以便得出更加準(zhǔn)確有效地分析結(jié)果；所述健康狀況分級評估專家系統(tǒng)在獲取多條隧道運營隧道健康監(jiān)測的儀器設(shè)備信息、人工采集信息、周邊環(huán)境信息的基礎(chǔ)上結(jié)合歷史數(shù)據(jù)而進(jìn)行的分級評估以及預(yù)警報告；所述維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)則是在健康狀況分級評估專家系統(tǒng)提出的信息基礎(chǔ)上結(jié)合養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)做出該段隧道是否養(yǎng)護(hù)決策報告；所述第三后臺服務(wù)器用以供企業(yè)管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器實現(xiàn)對運營隧道健康監(jiān)測信息的監(jiān)控及分析；所述第三后臺服務(wù)器的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)能夠?qū)ζ浣】当O(jiān)測數(shù)據(jù)給出每月每季度病蟲害健康監(jiān)測報告。
[0026]一種隧道全生命周期管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0027]生產(chǎn)管理子系統(tǒng)，用于在隧道管片生產(chǎn)時，完成管片在生產(chǎn)流程各個階段的質(zhì)量檢測；
[0028]運輸管理子系統(tǒng)，用于在管片運輸過程中獲取管片的位置信息；
[0029]施工管理子系統(tǒng)，用于在隧道施工過程中，記錄的各項數(shù)據(jù)源與BM模型相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BIM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行仿真模擬；
[0030]運營管理子系統(tǒng)，用于獲取各管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息，并結(jié)合BM模型分析來確定運營隧道的健康情況。
[0031]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述生產(chǎn)管理子系統(tǒng)包括:
[0032]-第一前端操作終端，包括生產(chǎn)檢查系統(tǒng)、本地數(shù)據(jù)庫和第一RFID讀寫器；所述第一前端操作終端用以供質(zhì)量檢查人員在管片生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)存貯檢查數(shù)據(jù)，經(jīng)審核人員審查通過后生成相應(yīng)的電子報表；第一 RFID讀寫器用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息；所述生產(chǎn)檢查系統(tǒng)通過無線局域網(wǎng)實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)庫和第一后臺服務(wù)器第一中心數(shù)據(jù)庫的同步，同步內(nèi)容包括檢查數(shù)據(jù)和各類檢查報表；所述生產(chǎn)檢查系統(tǒng)包括以下模塊:鋼筋加工模塊、骨架半成品抽查模塊、鋼筋骨架檢查模塊、鋼模質(zhì)量檢查模塊、混凝土澆筑檢查模塊、管片蒸養(yǎng)檢查模塊、外觀尺寸檢查模塊、管片水養(yǎng)檢查模塊、管片檢漏檢查模塊、水平拼裝檢查模塊；檢查方法為質(zhì)量檢查人員手持測量設(shè)備和第一前端操作終端，通過生產(chǎn)檢查系統(tǒng)將檢測數(shù)據(jù)存入本地數(shù)據(jù)庫中；
[0033]-第一后臺服務(wù)器，包括第一中心數(shù)據(jù)庫，并裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)；企業(yè)管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器訪問第一后臺服務(wù)器的第一中心數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對管片生產(chǎn)過程的監(jiān)控；所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程對管片生產(chǎn)全生命周期數(shù)據(jù)和報表進(jìn)行管理；所述第一 RFID讀寫器通過無線局域網(wǎng)與第一后臺服務(wù)器的第一中心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，并將編碼數(shù)據(jù)通過無線射頻寫入RFID標(biāo)簽；所述掃描儀掃描完紙質(zhì)報表后，通過本地網(wǎng)頁瀏覽器經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)上傳至第一后臺服務(wù)器遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)；所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)包括項目概況模塊、計劃管理模塊、制作管理模塊、材料管理模塊、物流管理模塊、智能分析模塊、文件管理模塊、后臺管理模塊和數(shù)據(jù)匯總模塊；所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)對管片生產(chǎn)的計劃、制作、材料、物流進(jìn)行全生命周期的網(wǎng)站式管理和智能分析；所述智能分析模塊實現(xiàn)對管片吊裝強(qiáng)度的預(yù)測，從第一中心數(shù)據(jù)庫中取出吊裝強(qiáng)度、環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間歷史數(shù)據(jù)；利用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法尋找吊裝強(qiáng)度和環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間之間的關(guān)系；輸入當(dāng)前環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間數(shù)據(jù)；利用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法對當(dāng)前所需的吊裝強(qiáng)度做出預(yù)測。
[0034]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述施工管理子系統(tǒng)包括:
[0035]-第二前端操作終端，包括BM模型系統(tǒng)、施工檢查系統(tǒng)、第二RFID讀寫器；第二RFID讀寫器用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息；所述第二前端操作終端用以控制第二 RFID讀寫器向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，并控制所述第二 RFID讀寫器調(diào)用管片相關(guān)數(shù)據(jù)，通過BM模型系統(tǒng)實現(xiàn)三維仿真、可視化的數(shù)據(jù)整合分析、管理；
[0036]-第二后臺服務(wù)器，包括第二中心數(shù)據(jù)庫，并裝載有BM模型系統(tǒng)和施工檢查系統(tǒng)；所述第二后臺服務(wù)器連接所述第二前端操作終端，用以接收從第二前端操作終端將管片施工過程中的多維檢查數(shù)據(jù)，并存儲于所述第二中心數(shù)據(jù)庫中；第二后臺服務(wù)器還將設(shè)定數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降诙岸瞬僮鹘K端，進(jìn)行基于BIM模型系統(tǒng)的監(jiān)控和分析；所述施工檢查系統(tǒng)包括進(jìn)場檢查模塊、推進(jìn)拼裝模塊、管片修補模塊、質(zhì)量管理模塊和安全巡檢模塊；質(zhì)量檢查人員通過第二前端操作終端現(xiàn)場錄入數(shù)據(jù)，以網(wǎng)絡(luò)方式傳送至第二中心數(shù)據(jù)庫供BIM模型系統(tǒng)進(jìn)行分析，并可生成相應(yīng)電子報表；第二后臺服務(wù)器上的施工檢查系統(tǒng)還能對上傳的電子報表進(jìn)行統(tǒng)一瀏覽和管理；
[0037]所述BM模型系統(tǒng)支持盾構(gòu)法隧道施工，通過BM模型系統(tǒng)獲得管片拼裝位置及橫豎徑的施工參數(shù)，并進(jìn)行可視化進(jìn)度、質(zhì)量監(jiān)控分析；在掃描安裝在隧道管片上的RFID信息后，所述BM模型系統(tǒng)調(diào)用該隧道管片所對應(yīng)的BIM模型，并綁定相應(yīng)的管片基本信息，將管片施工過程中記錄的各項數(shù)據(jù)源與BIM模型系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行參數(shù)化的仿真模擬；所述BM模型系統(tǒng)通過第二 RFID讀寫器和第二前端操作終端配合操作，對施工完成的管片進(jìn)行質(zhì)量檢測；第二前端操作終端將信息以網(wǎng)絡(luò)方式傳輸?shù)降诙笈_服務(wù)器，BIM模型系統(tǒng)對隧道管片修補、滲漏水情況進(jìn)行可視化描述，并配合拍攝的現(xiàn)場照片作為輔助。
[0038]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述運營管理子系統(tǒng)包括:
[0039]-第三前端操作終端，裝載有健康監(jiān)測模塊、BM模型系統(tǒng)、本地小型時空數(shù)據(jù)庫、第三RFID讀寫器、無線接收發(fā)送裝置；所述第三RFID讀寫器用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息，該信息將管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息緊密聯(lián)系在一起；所述第三前端操作終端的無線接收發(fā)送裝置包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊WIFI模塊、無線接收發(fā)送模塊ZIGBEE模塊；所述第三前端操作終端通過無線接收裝置接收監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后通過第三RFID讀寫器讀取管片信息，從而在本地小型時空數(shù)據(jù)庫中搜索管片的生產(chǎn)、施工信息及歷史健康監(jiān)測信息；所述第三前端操作終端通過無線接收發(fā)送裝置能夠傳送隧道地面上攝像頭監(jiān)控信息，從而通過地面及地下監(jiān)測信息來對運營隧道的健康狀況進(jìn)行全面準(zhǔn)確分析；所述第三前端操作終端通過BIM模型系統(tǒng)及健康監(jiān)測模塊進(jìn)行時空數(shù)據(jù)信息的分析來確定運營隧道病蟲害的情況；這樣通過地下監(jiān)測信息以及地面監(jiān)控信息綜合起來對該段運營隧道健康狀況采用不變量分析技術(shù)進(jìn)行分析；所述前段操作終端通過BIM模型系統(tǒng)獲得的空間信息以及健康監(jiān)測模塊獲得的時間序列信息融合在一起形成的時空數(shù)據(jù)信息并通過不變量分析技術(shù)來分析、確定運營隧道病蟲害的情況；
[0040]-第三后臺服務(wù)器，包括時空數(shù)據(jù)庫、裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)、健康狀況分級評估專家系統(tǒng)、維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)；所述時空數(shù)據(jù)庫包括GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息；GIS信息主要是運營隧道周邊環(huán)境信息；時間序列信息主要是生產(chǎn)、施工以及歷史運營監(jiān)測信息，歷史運營監(jiān)測信息包括人工測量信息；BIM模型信息主要是建設(shè)時建立的理論模型在加上施工及運營期按監(jiān)測信息修正的空間信息；GIS信息、時間序列信息、BM模型信息三者的結(jié)合將運營隧道的環(huán)境、結(jié)構(gòu)、理論有效地結(jié)合在一起，從而更加有效地對運營隧道健康進(jìn)行分析；生產(chǎn)、施工、歷史隧道運營維護(hù)健康信息的結(jié)合能夠分析整個管片的演變過程；在第三后臺服務(wù)器上將有眾多運營隧道的健康監(jiān)測信息，通過健康狀況分級評估專家系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步分析，以便得出更加準(zhǔn)確有效地分析結(jié)果；所述健康狀況分級評估專家系統(tǒng)在獲取多條隧道運營隧道健康監(jiān)測的儀器設(shè)備信息、人工采集信息、周邊環(huán)境信息的基礎(chǔ)上結(jié)合歷史數(shù)據(jù)而進(jìn)行的分級評估以及預(yù)警報告；所述維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)則是在健康狀況分級評估專家系統(tǒng)提出的信息基礎(chǔ)上結(jié)合養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)做出該段隧道是否養(yǎng)護(hù)決策報告；所述第三后臺服務(wù)器用以供企業(yè)管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器實現(xiàn)對運營隧道健康監(jiān)測信息的監(jiān)控及分析；所述第三后臺服務(wù)器的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)能夠?qū)ζ浣】当O(jiān)測數(shù)據(jù)給出每月每季度病蟲害健康監(jiān)測報告。
[0041]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述運輸管理子系統(tǒng)用以在管片裝車過程中，通過第四RFID讀寫器獲取管片對應(yīng)RFID標(biāo)簽的信息；運輸車輛上設(shè)有RFID讀寫器，能實時獲取運輸車輛內(nèi)的RFID標(biāo)簽；
[0042]同時根據(jù)車輛的GPS定位模塊獲取車輛信息，進(jìn)行獲取管片在運輸過程中的位置信息。
[0043]一種利用上述隧道全生命周期管理系統(tǒng)的管理方法，所述管理方法包括如下步驟:
[0044]生產(chǎn)管理子系統(tǒng)在隧道管片生產(chǎn)時，完成管片在生產(chǎn)流程各個階段的質(zhì)量檢測；
[0045]運輸管理子系統(tǒng)在管片運輸過程中獲取管片的位置信息；
[0046]施工管理子系統(tǒng)在隧道施工過程中，記錄的各項數(shù)據(jù)源與BM模型相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BIM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行仿真模擬；
[0047]運營管理子系統(tǒng)獲取各管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息，并結(jié)合BM模型分析來確定運營隧道的健康情況。
[0048]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提出的隧道全生命周期管理系統(tǒng)及方法，可在隧道管片生產(chǎn)、運輸、隧道施工、隧道運營各個階段對隧道全生命周期進(jìn)行監(jiān)控管理，提高監(jiān)控效率。
[0049]在管片生產(chǎn)過程中，本發(fā)明以一種基于Web的手段對隧道管片生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控、分析，能夠?qū)崟r、快速了解生產(chǎn)進(jìn)程和質(zhì)量，輔助進(jìn)行科學(xué)、有效的生產(chǎn)管理；通過本發(fā)明系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)檢查的無紙化、網(wǎng)絡(luò)化操作，極大增加了施工質(zhì)檢人員的工作效率；本發(fā)明系統(tǒng)只要對檢查項目進(jìn)行更新，還可用于隧道施工和運維階段，增加了系統(tǒng)的可移植性和可重用性。
[0050]在管片施工過程中，本發(fā)明以一種基于BM的仿真模擬的手段對盾構(gòu)法隧道施工過程進(jìn)行仿真模擬、監(jiān)控、分析，能夠直觀、形象了解施工進(jìn)程和質(zhì)量，輔助進(jìn)行科學(xué)、有效的施工管理；通過本發(fā)明系統(tǒng)實現(xiàn)施工檢查的無紙化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化操作，極大增加了施工質(zhì)檢人員的工作效率；本發(fā)明系統(tǒng)只要對檢查項目進(jìn)行更新，還可用于隧道施工完成后的運維，增加了系統(tǒng)的可移植性和可重用性。
[0051]在管片運營維護(hù)過程中，本發(fā)明可將隧道建設(shè)初期的管片生產(chǎn)及施工信息與運營維護(hù)的信息一起進(jìn)行分析，從而克服已有運營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)及方法出現(xiàn)的缺陷。
【專利附圖】

【附圖說明】 [0052]圖1為本發(fā)明隧道全生命周期管理系統(tǒng)的組成示意圖。
[0053]圖2為本發(fā)明隧道全生命周期管理方法的流程圖。
圖3為生產(chǎn)管理系統(tǒng)的組成示意圖。
圖4為施工管理系統(tǒng)的組成示意圖。
圖5為運營管理系統(tǒng)的組成示意圖。
【具體實施方式】
[0054]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0055]實施例一
[0056]請參閱圖1，本發(fā)明揭示了一種隧道全生命周期管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:生產(chǎn)管理系統(tǒng)10、運輸管理系統(tǒng)20、施工管理系統(tǒng)30、運營管理系統(tǒng)40。
[0057]生產(chǎn)管理系統(tǒng)10用于在隧道管片生產(chǎn)時，完成管片在生產(chǎn)流程各個階段的質(zhì)量檢測；運輸管理系統(tǒng)20用于在管片運輸過程中獲取管片的位置信息；施工管理系統(tǒng)30用于在隧道施工過程中，記錄的各項數(shù)據(jù)源與BIM模型相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行仿真模擬；運營管理系統(tǒng)40用于獲取各管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息，并結(jié)合BM模型分析來確定運營隧道的健康情況。以下對各個系統(tǒng)分別介紹。
[0058]【生產(chǎn)管理系統(tǒng)】
[0059]請參閱圖3，所述生產(chǎn)管理系統(tǒng)包括:若干RFID標(biāo)簽101、一個或多個RFID讀寫器102、一個或多個前端操作終端103、后臺服務(wù)器104、一個或多臺訪問終端105。
[0060]RFID標(biāo)簽101設(shè)置于隧道管片上，用以存儲對應(yīng)管片編碼信息。RFID讀寫器102用以向所述RFID標(biāo)簽101寫入管片編碼信息，還可以從所述RFID標(biāo)簽101讀取管片編碼信息。RFID讀寫器102也可以作為前端操作終端103的一部分，但RFID讀寫器102可以與前端操作終端103的主體部分分離設(shè)置。
[0061]前端操作終端103裝載有生產(chǎn)檢查系統(tǒng)106 ;所述前端操作終端103連接RFID讀寫器102用以控制RFID讀寫器102向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，并控制所述RFID讀寫器102調(diào)用管片相關(guān)數(shù)據(jù)。[0062]后臺服務(wù)器104包括中心數(shù)據(jù)庫107，并裝載有遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)108 ;所述后臺服務(wù)器104連接所述前端操作終端103，用以接收從前端操作終端103輸出的管片生產(chǎn)過程中的多維檢查數(shù)據(jù)和報表文件，并存儲于所述中心數(shù)據(jù)庫107中；后臺服務(wù)器104遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)108可以由訪問終端105通過互聯(lián)網(wǎng)訪問，對管片生產(chǎn)過程進(jìn)行實時監(jiān)控和分析。
[0063]所述生產(chǎn)檢查系統(tǒng)106包括以下模塊:鋼筋加工模塊、骨架半成品抽查模塊、鋼筋骨架檢查模塊、鋼模質(zhì)量檢查模塊、混凝土澆筑檢查模塊、管片蒸養(yǎng)檢查模塊、外觀尺寸檢查模塊、管片水養(yǎng)檢查模塊、管片檢漏檢查模塊、水平拼裝檢查模塊等；檢查方法為質(zhì)量檢查人員手持測量設(shè)備和前端操作終端，通過生產(chǎn)檢查系統(tǒng)將檢測數(shù)據(jù)存入本地數(shù)據(jù)庫中。
[0064]所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)108包括項目概況模塊、計劃管理模塊、制作管理模塊、材料管理模塊、物流管理模塊、智能分析模塊、文件管理模塊、后臺管理模塊和數(shù)據(jù)匯總模塊；遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)108對中心數(shù)據(jù)庫107中數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以圖表形式輸出。所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)對管片生產(chǎn)的計劃、制作、材料、物流進(jìn)行全生命周期的網(wǎng)站式管理和智能分析。所述智能分析模塊實現(xiàn)對管片吊裝強(qiáng)度的預(yù)測，從中心數(shù)據(jù)庫107中取出吊裝強(qiáng)度、環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間歷史數(shù)據(jù)；利用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法尋找吊裝強(qiáng)度和環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間之間的關(guān)系；輸入當(dāng)前環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間數(shù)據(jù)；利用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法對當(dāng)前所需的吊裝強(qiáng)度做出預(yù)測。對管片生產(chǎn)過程中一些難點，例如鋼筋強(qiáng)度檢測、材料使用優(yōu)化、吊裝強(qiáng)度判斷等，通過對數(shù)據(jù)的計算和規(guī)律挖掘，可以實現(xiàn)智能分析效果。
[0065]實例中，前端操作終端103通過采用Windows操作系統(tǒng)，附帶拍照功能的平板電腦實現(xiàn)；RFID讀寫器102可采用CSL超高頻手持終端通過IS0/IEC18000協(xié)議來與對安裝在隧道管片上的RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作；后臺服務(wù)器104、前端操作終端103之間通過無線局域網(wǎng)IS0/IEC8802.11協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸；后臺服務(wù)器104、訪問終端105之間通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。
[0066]以上介紹了本發(fā)明基于Web的隧道管片生產(chǎn)管理系統(tǒng)，本發(fā)明在揭示上述管理系統(tǒng)的同時，還揭示一種基于Web的隧道管片生產(chǎn)管理方法，所述生產(chǎn)管理方法包括:
[0067]步驟一、使用遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)制定生產(chǎn)計劃；
[0068]步驟二、使用前端操作終端生產(chǎn)檢查系統(tǒng)下載生產(chǎn)計劃；
[0069]步驟三、使用生產(chǎn)檢查系統(tǒng)對生產(chǎn)的每個階段進(jìn)行質(zhì)量檢測，經(jīng)審核生成每個階段的檢查報表；
[0070]步驟四、后臺服務(wù)器接收前端操作終端的同步數(shù)據(jù)，存儲于中心數(shù)據(jù)庫中；
[0071]步驟六、在隧道管片上設(shè)置RFID標(biāo)簽，通過RFID讀寫器向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼息；
[0072]步驟七、遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)調(diào)用中心數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一圖表展示；對管片生產(chǎn)生命周期進(jìn)行一站式管理；
[0073]步驟八、通過RFID讀寫器掃描管片上的RFID芯片進(jìn)行吊裝、運輸階段管片實物的快速識別和分揀管理；
[0074]步驟九、通過遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)完成管片的出廠記錄手續(xù)。
[0075]所述生產(chǎn)管理方法具體包括如下步驟:
[0076]步驟S11、通過遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)制定生產(chǎn)計劃；
[0077]步驟S12、在前端操作終端上打開軟件系統(tǒng)界面，下載計劃，產(chǎn)生操作工序和流程；[0078]步驟S13、生產(chǎn)各階段質(zhì)量檢查；
[0079]步驟S14、判斷是否合格，若合格，轉(zhuǎn)向步驟S6，否則轉(zhuǎn)讓步驟S5 ；
[0080]步驟S15、利用前端操作終端將調(diào)用BIM模型系統(tǒng)，對需要修補的管片進(jìn)行可視化定位;
[0081]步驟S16、將檢查結(jié)果上傳至所述中心數(shù)據(jù)庫；
[0082]步驟S17、管片上RFID芯片和管片生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行綁定；
[0083]步驟S18、利用遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)對管片生產(chǎn)生命周期進(jìn)行監(jiān)控和分析。
[0084]【運輸管理系統(tǒng)】
[0085]所述運輸管理系統(tǒng)20用以在管片裝車過程中，通過第四RFID讀寫器獲取管片對應(yīng)RFID標(biāo)簽的信息；運輸車輛上設(shè)有RFID讀寫器，能實時獲取運輸車輛內(nèi)的RFID標(biāo)簽；同時根據(jù)車輛的GPS定位模塊獲取車輛信息，進(jìn)行獲取管片在運輸過程中的位置信息。
[0086]【施工管理系統(tǒng)】
[0087]請參閱圖4，所述施工管 理系統(tǒng)包括若干RFID標(biāo)簽301、一個或多個RFID讀寫器302、一個或多個前端操作終端303、后臺服務(wù)器304。
[0088]RFID標(biāo)簽301設(shè)置于隧道管片上，用以存儲對應(yīng)管片編碼信息。RFID讀寫器302用以向所述RFID標(biāo)簽301寫入管片編碼信息，還可以從所述RFID標(biāo)簽301讀取管片編碼信息。RFID讀寫器302也可以作為前端操作終端303的一部分，但RFID讀寫器302可以與前端操作終端303的主體部分分離設(shè)置。
[0089]前端操作終端303、后臺服務(wù)器304均裝載有BM模型系統(tǒng)305和施工檢查系統(tǒng)306。所述前端操作終端303連接RFID讀寫器302用以控制RFID讀寫器向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，并控制所述RFID讀寫器302調(diào)用管片相關(guān)數(shù)據(jù)，通過BM模型系統(tǒng)305實現(xiàn)三維仿真、可視化的數(shù)據(jù)整合分析、管理。
[0090]后臺服務(wù)器304包括中心數(shù)據(jù)庫307，并裝載有BM模型系統(tǒng)305和施工檢查系統(tǒng)306 ;所述后臺服務(wù)器304連接所述前端操作終端303，用以接收從前端操作終端303將管片施工過程中的多維檢查數(shù)據(jù)，并存儲于所述中心數(shù)據(jù)庫307中；后臺服務(wù)器304還將設(shè)定數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)角岸瞬僮鹘K端，進(jìn)行基于BIM模型系統(tǒng)305的監(jiān)控和分析。
[0091]所述BM模型系統(tǒng)305支持盾構(gòu)法隧道施工，通過BM模型獲得管片拼裝位置及橫豎徑的施工參數(shù)，并進(jìn)行可視化進(jìn)度、質(zhì)量監(jiān)控分析；在掃描安裝在隧道管片上的RFID信息后，所述BM模型系統(tǒng)調(diào)用該隧道管片所對應(yīng)的BIM模型，并綁定相應(yīng)的管片基本信息，將管片施工過程中記錄的各項數(shù)據(jù)源與BIM模型相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BIM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行參數(shù)化的仿真模擬；所述BIM模型系統(tǒng)通過RFID讀寫器和前端操作終端配合操作，對施工完成的管片進(jìn)行質(zhì)量檢測；前端操作終端將信息以網(wǎng)絡(luò)方式傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器，BIM模型系統(tǒng)對隧道管片修補、滲漏水情況進(jìn)行可視化描述，并配合拍攝的現(xiàn)場照片作為輔助。
[0092]施工檢查系統(tǒng)306包括以下模塊:進(jìn)場檢查模塊、推進(jìn)拼裝模塊、管片修補模塊、質(zhì)量管理模塊和安全巡檢模塊。質(zhì)量檢查人員通過前端操作終端現(xiàn)場錄入數(shù)據(jù)，以網(wǎng)絡(luò)方式傳送至中心數(shù)據(jù)庫供BM模型系統(tǒng)進(jìn)行分析，并可生成相應(yīng)電子報表；后臺服務(wù)器上的施工檢查系統(tǒng)還能對上傳的電子報表進(jìn)行統(tǒng)一瀏覽和管理。
[0093]本實例中，前端操作終端303通過采用Windows操作系統(tǒng)，附帶拍照功能的平板電腦實現(xiàn)；RFID讀寫器302可采用CSL超高頻手持終端通過IS0/IEC18000協(xié)議來與對安裝在隧道管片上的RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作；后臺服務(wù)器304、前端操作終端303之間通過無線局域網(wǎng)IS0/IEC8802.11協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。
[0094]以上介紹了本發(fā)明基于BM的盾構(gòu)法隧道施工管理系統(tǒng)，本發(fā)明在揭示上述管理系統(tǒng)的同時，還揭不一種基于BIM的盾構(gòu)法隧道施工管理方法,所述施工管理方法包括:
[0095]步驟一、在隧道管片上設(shè)置RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽中存儲有對應(yīng)管片編碼信息；
[0096]步驟二、通過RFI D讀寫器向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息；
[0097]步驟三、通過RFID讀寫器從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息；
[0098]步驟四、通過前端操作終端控制RFID讀寫器向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，并控制所述RFID讀寫器調(diào)用管片相關(guān)數(shù)據(jù)；
[0099]步驟五、后臺服務(wù)器接收從前端操作終端將管片施工過程中的多維檢查數(shù)據(jù)，并存儲于所述中心數(shù)據(jù)庫中；后臺服務(wù)器將設(shè)定數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)角岸瞬僮鹘K端，進(jìn)行基于BIM模型系統(tǒng)的監(jiān)控和分析。BIM模型系統(tǒng)獲取RFID讀寫器讀取的管片編碼信息，調(diào)用該隧道管片所對應(yīng)的BIM模型，并綁定相應(yīng)的管片基本信息，將管片施工過程中記錄的各項數(shù)據(jù)源與BM模型相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行仿真模擬。
[0100]所述施工管理方法具體包括如下步驟:
[0101]步驟S30、在隧道管片上設(shè)置RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽中存儲有對應(yīng)管片編碼信息；通過RFID讀寫器向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息；
[0102]步驟S31、在前端操作終端上打開軟件系統(tǒng)界面，產(chǎn)生操作工序和流程；
[0103]步驟S32、RFID讀寫器掃描RFID標(biāo)簽，識別進(jìn)場管片信息，進(jìn)行進(jìn)場檢查，即檢查管片外觀、尺寸等是否滿足設(shè)計指標(biāo)和圖紙；
[0104]步驟S33、盾構(gòu)推進(jìn)和管片拼裝質(zhì)量檢查，即生成同步注漿記錄、盾構(gòu)推進(jìn)過程記錄和盾構(gòu)推進(jìn)姿態(tài)報表；
[0105]步驟S34、判斷是否合格，若合格，轉(zhuǎn)向步驟S6，否則轉(zhuǎn)讓步驟S5 ；
[0106]步驟S35、利用前端操作終端或和后臺服務(wù)器將隧道施工中注漿參數(shù)、推進(jìn)參數(shù)、盾構(gòu)姿態(tài)及軸線參數(shù)與BIM模型系統(tǒng)相結(jié)合，然后RFID讀寫器掃描管片RFID標(biāo)簽，在BM模型中搜索獲得實際施工中注漿參數(shù)、推進(jìn)參數(shù)、盾構(gòu)姿態(tài)及軸線參數(shù)來在模型中進(jìn)行仿真分析，進(jìn)一步驗證施工參數(shù)的合理性；
[0107]步驟S36、將檢查結(jié)果上傳至所述中心數(shù)據(jù)庫；
[0108]步驟S37、利用前端操作終端或和后臺服務(wù)器調(diào)用BIM模型系統(tǒng)對隧道管片施工中注漿參數(shù)、推進(jìn)參數(shù)、盾構(gòu)姿態(tài)及軸線參數(shù)進(jìn)行指導(dǎo)，即通過RFID讀寫器掃描管片RFID標(biāo)簽，在BIM模型中搜索，將相關(guān)數(shù)據(jù)存入模型中仿真；
[0109]步驟S38、將分析結(jié)果上傳至中心服務(wù)器。
[0110]【運營管理系統(tǒng)】
[0111]請參閱圖5，所述運營管理系統(tǒng)包括RFID標(biāo)簽403、前端操作終端405、后臺服務(wù)器406 ;前端操作終端405裝載有健康監(jiān)測模塊408、BIM模型系統(tǒng)、本地小型時空數(shù)據(jù)庫、RFID讀寫模塊404、無線接收發(fā)送裝置402 ;后臺服務(wù)器406包括健康監(jiān)測時空數(shù)據(jù)庫409、裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)410、健康狀況分級評估專家系統(tǒng)411、維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)412。
[0112]RFID標(biāo)簽403放置在隧道管片上，用于儲存對于管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測編碼信息。以下著重介紹前端操作終端及后臺服務(wù)器的組成及工作方式。
[0113]如圖5所示，前端操作終端405主要包括健康監(jiān)測模塊408、BM模型系統(tǒng)、本地小型時空數(shù)據(jù)庫、RFID讀寫模塊404、無線接收發(fā)送裝置402 ;前端操作終端405還通過無線接收發(fā)送裝置402連接監(jiān)測儀器設(shè)備401，獲取監(jiān)測儀器設(shè)備401監(jiān)測的信息。RFID讀寫器402可以作為前端操作終端403的一部分，但RFID讀寫器402可以與前端操作終端403的主體部分分離設(shè)置。當(dāng)然，前端操作終端403也可以不包括RFID讀寫器402。
[0114]所述RFID讀寫器404用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息，該信息將管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息緊密聯(lián)系在一起。所述前端操作終端405的無線接收發(fā)送裝置402包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊WIF1、無線接收發(fā)送模塊ZIGBEE模塊；所述前端操作終端405通過無線接收裝置402接收監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后通過RFID讀寫器404讀取管片信息，從而在本地小型時空數(shù)據(jù)庫中搜索管片的生產(chǎn)、施工信息及歷史健康監(jiān)測信息。所述前端操作終端405通過無線接收發(fā)送裝置402還能夠傳送隧道地面上攝像頭監(jiān)控信息，無線接收發(fā)送裝置與運營隧道的監(jiān)測儀器設(shè)備相連，獲得運營隧道周圍環(huán)境信息，從而通過地面及地下監(jiān)測信息來對運營隧道的健康狀況進(jìn)行全面準(zhǔn)確分析。所述前端操作終端405通過BIM模型及健康監(jiān)測模塊408進(jìn)行時空數(shù)據(jù)信息的分析來確定運營隧道病蟲害的情況。這樣通過地下監(jiān)測信息以及地面監(jiān)控信息綜合起來對該段運營隧道健康狀況采用日本NEC開發(fā)的新方法“不變量分析技術(shù)”進(jìn)行分析；所述前段操作終端通過BIM模型獲得的空間信息以及健康監(jiān)測模塊獲得的時間序列信息融合在一起形成的時空數(shù)據(jù)信息并通過不變量分析技術(shù)來分析、確定運營隧道病蟲害的情況。
[0115]后臺服務(wù)器406主要包括健康監(jiān)測時空數(shù)據(jù)庫409、裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)410、健康狀況分級評估專家系統(tǒng)411、維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)412;用戶可以通過訪問終端407訪問后臺服務(wù)器406。
[0116]所述健康監(jiān)測時空數(shù)據(jù)庫409包括GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息；GIS信息主要是運營隧道周邊環(huán)境信息；時間序列信息主要是生產(chǎn)、施工以及歷史運營監(jiān)測信息，歷史運營監(jiān)測信息包括人工測量信息；BIM模型信息主要是建設(shè)時建立的理論模型在加上施工及運營期按監(jiān)測信息修正的空間信息；GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息三者的結(jié)合將運營隧道的環(huán)境、結(jié)構(gòu)、理論有效地結(jié)合在一起，從而更加有效地對運營隧道健康進(jìn)行分析；生產(chǎn)、施工、歷史隧道運營維護(hù)健康信息的結(jié)合能夠分析整個管片的演變過程。
[0117]在后臺服務(wù)器406上將有眾多運營隧道的健康監(jiān)測信息，對于前端操作終端405分析的結(jié)論在后臺服務(wù)器406大量同等類似運營隧道健康監(jiān)測信息基礎(chǔ)上通過健康狀況分級評估專家系統(tǒng)411進(jìn)行進(jìn)一步分析，以便得出更加準(zhǔn)確有效地分析結(jié)果。所述健康狀況分級評估專家系統(tǒng)411在獲取多條隧道運營隧道健康監(jiān)測的監(jiān)測儀器設(shè)備401監(jiān)測的信息、人工采集信息、周邊環(huán)境信息的基礎(chǔ)上結(jié)合歷史數(shù)據(jù)而進(jìn)行的分級評估以及預(yù)警報告。
[0118]所述維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)412則是在健康狀況分級評估專家系統(tǒng)提出的信息基礎(chǔ)上結(jié)合養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)做出該段隧道是否養(yǎng)護(hù)決策報告。所述后臺服務(wù)器406用以供企業(yè)管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器實現(xiàn)對運營隧道健康監(jiān)測信息的監(jiān)控及分析。所述后臺服務(wù)器406的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)410能夠?qū)ζ浣】当O(jiān)測數(shù)據(jù)給出每月每季度病蟲害健康監(jiān)測報告。[0119]以上介紹了本發(fā)明基于BM的運營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)的組成，本發(fā)明在揭示上述管理系統(tǒng)的同時，還揭示所述基于BM的運營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)的管理方法，該管理方法具體包含以下步驟:
[0120]步驟S40、巡檢人員通過運程運營隧道健康監(jiān)測系統(tǒng)新建巡檢計劃，數(shù)據(jù)上傳至后臺服務(wù)器；
[0121 ] 步驟S41、前端操作終端通過無線網(wǎng)絡(luò)從后臺服務(wù)器下載巡檢計劃，在BM模型上標(biāo)注本次巡檢需要重點關(guān)注的位置和巡檢流程；
[0122]步驟S42、按巡檢流程，巡檢人員巡檢運營隧道病蟲害狀況，并在巡檢過程中通過無線接收發(fā)送裝置獲得儀器監(jiān)測信息；
[0123]步驟S43、巡檢人員在巡檢過程中通過RFID讀寫模塊以及BM模型獲得所處位置、管片歷史健康監(jiān)測信息、管片生產(chǎn)及施工信息； [0124]步驟S44、巡檢人員對于無法通過監(jiān)測儀器獲得的隧道病蟲害信息則通過兩種方法進(jìn)行檢測:一、通過前端操作終端上運行軟件在BM模型上進(jìn)行標(biāo)注；二、通過前端操作終端的拍照功能進(jìn)行圖像拍攝；
[0125]步驟S45、巡檢人員在檢測過程出現(xiàn)病蟲害位置通過無線接收發(fā)送裝置調(diào)用該位置地面上的周邊環(huán)境進(jìn)行初步病蟲害分析；
[0126]步驟S46、前端操作終端通過獲得的眾多信息利用數(shù)據(jù)分析模塊對該位置運營隧道病蟲害狀況進(jìn)行進(jìn)一步分析判斷；
[0127]步驟S47、前端操作終端通過BM模型、虛實技術(shù)實現(xiàn)模塊對獲得的信息進(jìn)行深層次分析判斷；
[0128]步驟S48、在S5、S6、S7各步運行條件下，前端操作終端給出當(dāng)前隧道位置病蟲害判定結(jié)論及預(yù)警報告。
[0129]步驟S49、在巡檢結(jié)束后，后臺服務(wù)器根據(jù)監(jiān)測儀器設(shè)備I檢測信息、人工檢測信息、周圍環(huán)境、眾多運營隧道健康監(jiān)測信息基礎(chǔ)上，利用健康狀況分級評估專家系統(tǒng)給出該運營隧道接口狀況的評估及預(yù)警報告；
[0130]步驟S410、在健康狀況評估及預(yù)警報告基礎(chǔ)上，根據(jù)運營隧道養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)給出該運營隧道是否維修養(yǎng)護(hù)的決策報告。
[0131]本發(fā)明還揭示一種利用上述隧道全生命周期管理系統(tǒng)的管理方法，所述管理方法包括如下步驟:
[0132]【生產(chǎn)管理步驟】生產(chǎn)管理系統(tǒng)在隧道管片生產(chǎn)時，完成管片在生產(chǎn)流程各個階段的質(zhì)量檢測；
[0133]【運輸管理步驟】運輸管理系統(tǒng)在管片運輸過程中獲取管片的位置信息；
[0134]【施工管理步驟】施工管理系統(tǒng)在隧道施工過程中，記錄的各項數(shù)據(jù)源與BM模型相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BIM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行仿真模擬；
[0135]【運營管理步驟】運營管理系統(tǒng)獲取各管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息，并結(jié)合BIM模型分析來確定運營隧道的健康情況。
[0136]以上各步驟的具體實現(xiàn)過程可參考以上有關(guān)系統(tǒng)組成的描述，這里不做贅述。
[0137]綜上所述，本發(fā)明提出的隧道全生命周期管理系統(tǒng)及方法，可在隧道管片生產(chǎn)、運輸、隧道施工、隧道運營各個階段對隧道全生命周期進(jìn)行監(jiān)控管理，提高監(jiān)控效率。
[0138]這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進(jìn)行其它變形和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種隧道全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 生產(chǎn)管理子系統(tǒng)，用于在隧道管片生產(chǎn)時，完成管片在生產(chǎn)流程各個階段的質(zhì)量檢測； 運輸管理子系統(tǒng)，用于在管片運輸過程中獲取管片的位置信息； 施工管理子系統(tǒng)，用于在隧道施工過程中，記錄的各項數(shù)據(jù)源與BM模型相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BIM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行仿真模擬；運營管理子系統(tǒng)，用于獲取各管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息，并結(jié)合BM模型分析來確定運營隧道的健康情況； 所述生產(chǎn)管理子系統(tǒng)包括: -第一前端操作終端，包括生產(chǎn)檢查系統(tǒng)、本地數(shù)據(jù)庫和第一 RFID讀寫器；所述第一前端操作終端用以供質(zhì)量檢查人員在管片生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)存貯檢查數(shù)據(jù)，經(jīng)審核人員審查通過后生成相應(yīng)的電子報表；第一 RFID讀寫器用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息；所述生產(chǎn)檢查系統(tǒng)通過無線局域網(wǎng)實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)庫和第一后臺服務(wù)器第一中心數(shù)據(jù)庫的同步 ，同步內(nèi)容包括檢查數(shù)據(jù)和各類檢查報表；所述生產(chǎn)檢查系統(tǒng)包括以下模塊:鋼筋加工模塊、骨架半成品抽查模塊、鋼筋骨架檢查模塊、鋼模質(zhì)量檢查模塊、混凝土澆筑檢查模塊、管片蒸養(yǎng)檢查模塊、外觀尺寸檢查模塊、管片水養(yǎng)檢查模塊、管片檢漏檢查模塊、水平拼裝檢查模塊；檢查方法為質(zhì)量檢查人員手持測量設(shè)備和第一前端操作終端，通過生產(chǎn)檢查系統(tǒng)將檢測數(shù)據(jù)存入本地數(shù)據(jù)庫中； -第一后臺服務(wù)器，包括第一中心數(shù)據(jù)庫，并裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)；企業(yè)管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器訪問第一后臺服務(wù)器的第一中心數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對管片生產(chǎn)過程的監(jiān)控；所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程對管片生產(chǎn)全生命周期數(shù)據(jù)和報表進(jìn)行管理；所述第一 RFID讀寫器通過無線局域網(wǎng)與第一后臺服務(wù)器的第一中心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，并將編碼數(shù)據(jù)通過無線射頻寫入RFID標(biāo)簽；所述掃描儀掃描完紙質(zhì)報表后，通過本地網(wǎng)頁瀏覽器經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)上傳至第一后臺服務(wù)器遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)；所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)包括項目概況模塊、計劃管理模塊、制作管理模塊、材料管理模塊、物流管理模塊、智能分析模塊、文件管理模塊、后臺管理模塊和數(shù)據(jù)匯總模塊；所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)對管片生產(chǎn)的計劃、制作、材料、物流進(jìn)行全生命周期的網(wǎng)站式管理和智能分析；所述智能分析模塊實現(xiàn)對管片吊裝強(qiáng)度的預(yù)測，從第一中心數(shù)據(jù)庫中取出吊裝強(qiáng)度、環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間歷史數(shù)據(jù)；利用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法尋找吊裝強(qiáng)度和環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間之間的關(guān)系；輸入當(dāng)前環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間數(shù)據(jù)；利用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法對當(dāng)前所需的吊裝強(qiáng)度做出預(yù)測； 所述運輸管理子系統(tǒng)用以在管片裝車過程中，通過第四RFID讀寫器獲取管片對應(yīng)RFID標(biāo)簽的信息；運輸車輛上設(shè)有RFID讀寫器，能實時獲取運輸車輛內(nèi)的RFID標(biāo)簽；同時根據(jù)車輛的GPS定位模塊獲取車輛信息，進(jìn)行獲取管片在運輸過程中的位置信息； 所述施工管理子系統(tǒng)包括: -第二前端操作終端，包括BM模型系統(tǒng)、施工檢查系統(tǒng)、第二 RFID讀寫器；第二 RFID讀寫器用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息；所述第二前端操作終端用以控制第二 RFID讀寫器向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，并控制所述第二 RFID讀寫器調(diào)用管片相關(guān)數(shù)據(jù)，通過BM模型系統(tǒng)實現(xiàn)三維仿真、可視化的數(shù)據(jù)整合分析、管理；-第二后臺服務(wù)器，包括第二中心數(shù)據(jù)庫，并裝載有BM模型系統(tǒng)和施工檢查系統(tǒng)；所述第二后臺服務(wù)器連接所述第二前端操作終端，用以接收從第二前端操作終端將管片施工過程中的多維檢查數(shù)據(jù)，并存儲于所述第二中心數(shù)據(jù)庫中；第二后臺服務(wù)器還將設(shè)定數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降诙岸瞬僮鹘K端，進(jìn)行基于BIM模型系統(tǒng)的監(jiān)控和分析；所述施工檢查系統(tǒng)包括進(jìn)場檢查模塊、推進(jìn)拼裝模塊、管片修補模塊、質(zhì)量管理模塊和安全巡檢模塊；質(zhì)量檢查人員通過第二前端操作終端現(xiàn)場錄入數(shù)據(jù)，以網(wǎng)絡(luò)方式傳送至第二中心數(shù)據(jù)庫供BIM模型系統(tǒng)進(jìn)行分析，并可生成相應(yīng)電子報表；第二后臺服務(wù)器上的施工檢查系統(tǒng)還能對上傳的電子報表進(jìn)行統(tǒng)一瀏覽和管理； 所述BIM模型系統(tǒng)支持盾構(gòu)法隧道施工，通過BIM模型系統(tǒng)獲得管片拼裝位置及橫豎徑的施工參數(shù)，并進(jìn)行可視化進(jìn)度、質(zhì)量監(jiān)控分析；在掃描安裝在隧道管片上的RFID信息后，所述BM模型系統(tǒng)調(diào)用該隧道管片所對應(yīng)的BIM模型，并綁定相應(yīng)的管片基本信息，將管片施工過程中記錄的各項數(shù)據(jù)源與BIM模型系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BIM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行參數(shù)化的仿真模擬；所述BIM模型系統(tǒng)通過第二 RFID讀寫器和第二前端操作終端配合操作，對施工完成的管片進(jìn)行質(zhì)量檢測；第二前端操作終端將信息以網(wǎng)絡(luò)方式傳輸?shù)降诙笈_服務(wù)器，BIM模型系統(tǒng)對隧道管片修補、滲漏水情況進(jìn)行可視化描述，并配合拍攝的現(xiàn)場照片作為輔助； 所述運營管理子系統(tǒng)包括: -第三前端操作終端，裝載有健康監(jiān)測模塊、BIM模型系統(tǒng)、本地小型時空數(shù)據(jù)庫、第三RFID讀寫器、無線接收發(fā)送裝置；所述第三RFID讀寫器用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息，該信息將管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息緊密聯(lián)系在一起；所述第三前端操作終端的無線接收發(fā)送裝置包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊WIFI模塊、無線接收發(fā)送模塊ZIGBEE模塊；所述第三前端操作終端通過無線接收裝置接收監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后通過第三RFID讀寫器讀取管片信息，從而在本地小型時空數(shù)據(jù)庫中搜索管片的生產(chǎn)、施工信息及歷史健康監(jiān)測信息；所述第三前端操作終端通過無線接收發(fā)送裝置能夠傳送隧道地面上攝像頭監(jiān)控信息，從而通過地面及地下監(jiān)測信息來對運營隧道的健康狀況進(jìn)行全面準(zhǔn)確分析；所述第三前端操作終端通過BIM模型系統(tǒng)及健康監(jiān)測模塊進(jìn)行時空數(shù)據(jù)信息的分析來確定運營隧道病蟲害的情況；這樣通過地下監(jiān)測信息以及地面監(jiān)控信息綜合起來對該段運營隧道健康狀況采用不變量分析技術(shù)進(jìn)行分析；所述前段操作終端通過BIM模型系統(tǒng)獲得的空間信息以及健康監(jiān)測模塊獲得的時間序列信息融合在一起形成的時空數(shù)據(jù)信息并通過不變量分析技術(shù)來分析、確定運營隧道病蟲害的情況； -第三后臺服務(wù)器，包括時空數(shù)據(jù)庫、裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)、健康狀況分級評估專家系統(tǒng)、維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)；所述時空數(shù)據(jù)庫包括GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息；GIS信息主要是運營隧道周邊環(huán)境信息；時間序列信息主要是生產(chǎn)、施工以及歷史運營監(jiān)測信息，歷史運營監(jiān)測信息包括人工測量信息；BIM模型信息主要是建設(shè)時建立的理論模型在加上施工及運營期按監(jiān)測信息修正的空間信息；GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息三者的結(jié)合將運營隧道的環(huán)境、結(jié)構(gòu)、理論有效地結(jié)合在一起，從而更加有效地對運營隧道健康進(jìn)行分析；生產(chǎn)、施工、歷史隧道運營維護(hù)健康信息的結(jié)合能夠分析整個管片的演變過程；在第三后臺服務(wù)器上將有眾多運營隧道的健康監(jiān)測信息，通過健康狀況分級評估專家系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步分析，以便得出更加準(zhǔn)確有效地分析結(jié)果；所述健康狀況分級評估專家系統(tǒng)在獲取多條隧道運營隧道健康監(jiān)測的儀器設(shè)備信息、人工采集信息、周邊環(huán)境信息的基礎(chǔ)上結(jié)合歷史數(shù)據(jù)而進(jìn)行的分級評估以及預(yù)警報告；所述維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)則是在健康狀況分級評估專家系統(tǒng)提出的信息基礎(chǔ)上結(jié)合養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)做出該段隧道是否養(yǎng)護(hù)決策報告；所述第三后臺服務(wù)器用以供企業(yè)管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器實現(xiàn)對運營隧道健康監(jiān)測信息的監(jiān)控及分析；所述第三后臺服務(wù)器的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)能夠?qū)ζ浣】当O(jiān)測數(shù)據(jù)給出每月每季度病蟲害健康監(jiān)測報告。
2.一種隧道全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 生產(chǎn)管理子系統(tǒng)，用于在隧道管片生產(chǎn)時，完成管片在生產(chǎn)流程各個階段的質(zhì)量檢測； 運輸管理子系統(tǒng)，用于在管片運輸過程中獲取管片的位置信息； 施工管理子系統(tǒng)，用于在隧道施工過程中，記錄的各項數(shù)據(jù)源與BM模型相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BIM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行仿真模擬； 運營管理子系統(tǒng)，用于獲取各管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息，并結(jié)合BIM模型分析來確定運營隧道的健康情況。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于: 所述生產(chǎn)管理子系統(tǒng)包括: -第一前端操作終端，包括生產(chǎn)檢查系統(tǒng)、本地數(shù)據(jù)庫和第一 RFID讀寫器；所述第一前端操作終端用以供質(zhì)量檢查人 員在管片生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)存貯檢查數(shù)據(jù)，經(jīng)審核人員審查通過后生成相應(yīng)的電子報表；第一 RFID讀寫器用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息；所述生產(chǎn)檢查系統(tǒng)通過無線局域網(wǎng)實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)庫和第一后臺服務(wù)器第一中心數(shù)據(jù)庫的同步，同步內(nèi)容包括檢查數(shù)據(jù)和各類檢查報表；所述生產(chǎn)檢查系統(tǒng)包括以下模塊:鋼筋加工模塊、骨架半成品抽查模塊、鋼筋骨架檢查模塊、鋼模質(zhì)量檢查模塊、混凝土澆筑檢查模塊、管片蒸養(yǎng)檢查模塊、外觀尺寸檢查模塊、管片水養(yǎng)檢查模塊、管片檢漏檢查模塊、水平拼裝檢查模塊；檢查方法為質(zhì)量檢查人員手持測量設(shè)備和第一前端操作終端，通過生產(chǎn)檢查系統(tǒng)將檢測數(shù)據(jù)存入本地數(shù)據(jù)庫中； -第一后臺服務(wù)器，包括第一中心數(shù)據(jù)庫，并裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)；企業(yè)管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器訪問第一后臺服務(wù)器的第一中心數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對管片生產(chǎn)過程的監(jiān)控；所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程對管片生產(chǎn)全生命周期數(shù)據(jù)和報表進(jìn)行管理；所述第一 RFID讀寫器通過無線局域網(wǎng)與第一后臺服務(wù)器的第一中心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，并將編碼數(shù)據(jù)通過無線射頻寫入RFID標(biāo)簽；所述掃描儀掃描完紙質(zhì)報表后，通過本地網(wǎng)頁瀏覽器經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)上傳至第一后臺服務(wù)器遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)；所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)包括項目概況模塊、計劃管理模塊、制作管理模塊、材料管理模塊、物流管理模塊、智能分析模塊、文件管理模塊、后臺管理模塊和數(shù)據(jù)匯總模塊；所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)對管片生產(chǎn)的計劃、制作、材料、物流進(jìn)行全生命周期的網(wǎng)站式管理和智能分析；所述智能分析模塊實現(xiàn)對管片吊裝強(qiáng)度的預(yù)測，從第一中心數(shù)據(jù)庫中取出吊裝強(qiáng)度、環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間歷史數(shù)據(jù)；利用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法尋找吊裝強(qiáng)度和環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間之間的關(guān)系；輸入當(dāng)前環(huán)境溫度、蒸養(yǎng)時間、開吊時間數(shù)據(jù)；利用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法對當(dāng)前所需的吊裝強(qiáng)度做出預(yù)測。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于: 所述施工管理子系統(tǒng)包括:-第二前端操作終端，包括BM模型系統(tǒng)、施工檢查系統(tǒng)、第二 RFID讀寫器；第二 RFID讀寫器用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息；所述第二前端操作終端用以控制第二 RFID讀寫器向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，并控制所述第二 RFID讀寫器調(diào)用管片相關(guān)數(shù)據(jù)，通過BM模型系統(tǒng)實現(xiàn)三維仿真、可視化的數(shù)據(jù)整合分析、管理； -第二后臺服務(wù)器，包括第二中心數(shù)據(jù)庫，并裝載有BM模型系統(tǒng)和施工檢查系統(tǒng)；所述第二后臺服務(wù)器連接所述第二前端操作終端，用以接收從第二前端操作終端將管片施工過程中的多維檢查數(shù)據(jù)，并存儲于所述第二中心數(shù)據(jù)庫中；第二后臺服務(wù)器還將設(shè)定數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降诙岸瞬僮鹘K端，進(jìn)行基于BIM模型系統(tǒng)的監(jiān)控和分析；所述施工檢查系統(tǒng)包括進(jìn)場檢查模塊、推進(jìn)拼裝模塊、管片修補模塊、質(zhì)量管理模塊和安全巡檢模塊；質(zhì)量檢查人員通過第二前端操作終端現(xiàn)場錄入數(shù)據(jù)，以網(wǎng)絡(luò)方式傳送至第二中心數(shù)據(jù)庫供BIM模型系統(tǒng)進(jìn)行分析，并可生成相應(yīng)電子報表；第二后臺服務(wù)器上的施工檢查系統(tǒng)還能對上傳的電子報表進(jìn)行統(tǒng)一瀏覽和管理； 所述BIM模型系統(tǒng)支持盾構(gòu)法隧道施工，通過BIM模型系統(tǒng)獲得管片拼裝位置及橫豎徑的施工參數(shù)，并進(jìn)行可視化進(jìn)度、質(zhì)量監(jiān)控分析；在掃描安裝在隧道管片上的RFID信息后，所述BM模型系統(tǒng)調(diào)用該隧道管片所對應(yīng)的BIM模型，并綁定相應(yīng)的管片基本信息，將管片施工過程中記錄的各項數(shù)據(jù)源與BIM模型系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BIM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行參數(shù)化的仿真模擬；所述BIM模型系統(tǒng)通過第二 RFID讀寫器和第二前端操作終端配合操作，對施工完成的管片進(jìn)行質(zhì)量檢測；第二前端操作終端將信息以網(wǎng)絡(luò)方式傳輸?shù)降诙笈_服務(wù)器，BIM模型系統(tǒng)對隧道管片修補、滲漏水情況進(jìn)行可視化描述，并配合拍攝的現(xiàn)場照片作為輔助。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于: 所述運營管理子系統(tǒng)包括: -第三前端操作終端，裝載有健康監(jiān)測模塊、BIM模型系統(tǒng)、本地小型時空數(shù)據(jù)庫、第三RFID讀寫器、無線接收發(fā)送裝置；所述第三RFID讀寫器用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息，該信息將管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息緊密聯(lián)系在一起；所述第三前端操作終端的無線接收發(fā)送裝置包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊WIFI模塊、無線接收發(fā)送模塊ZIGBEE模塊；所述第三前端操作終端通過無線接收裝置接收監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后通過第三RFID讀寫器讀取管片信息，從而在本地小型時空數(shù)據(jù)庫中搜索管片的生產(chǎn)、施工信息及歷史健康監(jiān)測信息；所述第三前端操作終端通過無線接收發(fā)送裝置能夠傳送隧道地面上攝像頭監(jiān)控信息，從而通過地面及地下監(jiān)測信息來對運營隧道的健康狀況進(jìn)行全面準(zhǔn)確分析；所述第三前端操作終端通過BIM模型系統(tǒng)及健康監(jiān)測模塊進(jìn)行時空數(shù)據(jù)信息的分析來確定運營隧道病蟲害的情況；這樣通過地下監(jiān)測信息以及地面監(jiān)控信息綜合起來對該段運營隧道健康狀況采用不變量分析技術(shù)進(jìn)行分析；所述前段操作終端通過BIM模型系統(tǒng)獲得的空間信息以及健康監(jiān)測模塊獲得的時間序列信息融合在一起形成的時空數(shù)據(jù)信息并通過不變量分析技術(shù)來分析、確定運營隧道病蟲害的情況； -第三后臺服務(wù)器，包括時空數(shù)據(jù)庫、裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)、健康狀況分級評估專家系統(tǒng)、維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)；所述時空數(shù)據(jù)庫包括GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息；GIS信息主要是運營隧道周邊環(huán)境信息；時間序列信息主要是生產(chǎn)、施工以及歷史運營監(jiān)測信息，歷史運營監(jiān)測信息包括人工測量信息；BIM模型信息主要是建設(shè)時建立的理論模型在加上施工及運營期按監(jiān)測信息修正的空間信息；GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息三者的結(jié)合將運營隧道的環(huán)境、結(jié)構(gòu)、理論有效地結(jié)合在一起，從而更加有效地對運營隧道健康進(jìn)行分析；生產(chǎn)、施工、歷史隧道運營維護(hù)健康信息的結(jié)合能夠分析整個管片的演變過程；在第三后臺服務(wù)器上將有眾多運營隧道的健康監(jiān)測信息，通過健康狀況分級評估專家系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步分析，以便得出更加準(zhǔn)確有效地分析結(jié)果；所述健康狀況分級評估專家系統(tǒng)在獲取多條隧道運營隧道健康監(jiān)測的儀器設(shè)備信息、人工采集信息、周邊環(huán)境信息的基礎(chǔ)上結(jié)合歷史數(shù)據(jù)而進(jìn)行的分級評估以及預(yù)警報告；所述維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)則是在健康狀況分級評估專家系統(tǒng)提出的信息基礎(chǔ)上結(jié)合養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)做出該段隧道是否養(yǎng)護(hù)決策報告；所述第三后臺服務(wù)器用以供企業(yè)管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器實現(xiàn)對運營隧道健康監(jiān)測信息的監(jiān)控及分析；所述第三后臺服務(wù)器的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)能夠?qū)ζ浣】当O(jiān)測數(shù)據(jù)給出每月每季度病蟲害健康監(jiān)測報告。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于: 所述運輸管理子系統(tǒng)用以在管片裝車過程中，通過第四RFID讀寫器獲取管片對應(yīng)RFID標(biāo)簽的信息；運輸車輛上設(shè)有RFID讀寫器，能實時獲取運輸車輛內(nèi)的RFID標(biāo)簽； 同時根據(jù)車輛的GPS定位模塊獲取車輛信息，進(jìn)行獲取管片在運輸過程中的位置信息
7.一種利用權(quán)利要求1至6之一所述隧道全生命周期管理系統(tǒng)的管理方法，其特征在于，所述管理方法包括如下步驟: 生產(chǎn)管理子系統(tǒng)在隧道管片生產(chǎn)時，完成管片在生產(chǎn)流程各個階段的質(zhì)量檢測； 運輸管理子系統(tǒng)在管片運輸過程中獲取管片的位置信息； 施工管理子系統(tǒng)在隧道施工過程中，記錄的各項數(shù)據(jù)源與BIM模型相關(guān)聯(lián)，通過實時的數(shù)據(jù)同步操作，能夠通過BIM模型系統(tǒng)實現(xiàn)對盾構(gòu)法隧道施工進(jìn)程進(jìn)行仿真模擬； 運營管理子系統(tǒng)獲取各管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息，并結(jié)合BIM模型分析來確定運營隧道的健康情況。
【文檔編號】G06Q10/06GK103544556SQ201310403838
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】周文波, 胡珉, 高新聞, 喻鋼, 周勝臣 申請人:上海大學(xué)