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    隧道工程智能化精選(九篇)

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    隧道工程智能化

    第1篇:隧道工程智能化范文

    【關鍵詞】隧道工程;機電設備;智能監控;維護管理

    引言

    我國經濟社會的高速發展極大的推動了工業化和城市化建設的步伐,同時也在很大程度上促進了我國的交通系統不斷取得發展進步,日趨完善。目前,隨著我國高速公路項目的建設越來越快,高速公路的里程不斷增長,并開始向山地發展,結合我國現狀可以預測在山區建設高速公路極有可能會是未來的一個發展方向,這無疑將大大提高對于隧道工程機電設備的智能監控和維護管理的要求。隧道工程機電設備智能監控和維護管理作為當今時代的一個新興行業,其特點是具有極高的科學技術含量,行業的快速更新發展。與此同時,隧道工程的不斷發展進步,也使得隧道工程機電設備的智能監控和維護管理工作愈加值得重視[1]。因此,為了保證機電設備智能監控和維護管理工作的順利完成,不僅要將機電設備智能監控和維護管理工作放在突出位置,更要培養出具有進取精神和實踐經驗的優秀工作人員。

    1隧道工程機電設智能監控系統

    1.1系統概述

    隧道工程機電設備的智能監控系統需要眾多不同的技術予以支持,通常包括計算機技術、集成電子技術、現代信息處理技術、現代通信技術、智能自動化技術、和管理與決策支持技術等。隧道工程機電設備的智能監控系統可以對信息進行搜集,然后進行加工進行使用,在此過程中進行信息的資源整合,從而達到最佳效果。

    1.2建立隧道工程機電設備智能控系統的必要性

    建立隧道工程機電設備智能監控系統是十分必要的,因為該系統在保障隧道工程的安全方面扮演著重要角色,目前,隧道工程的安全性的主要影響因素一是地質而是管理。一旦隧道工程發生地質災害,機電設備智能監控系統就會啟動應急模式,利用實施監控確定隧道內部的安全,并根據實際情況來進行救援和處理,可以盡最大可能減少人員傷亡和財產損失。

    1.3隧道工程機電設備智能控系統的構成

    1.3.1智能交通系統

    (1)高清視頻事件檢測子系統高清視頻事件檢測子系統的設備是由多種復雜設備共同組成的,包括高清彩色攝像機、視頻編碼器、云臺、解碼器等等[2]。其中中心設備主要包括高清視頻事件檢測服務器、中心控制服務器、高視視頻事件檢測主機、系統管理服務器等多個部件。各組成部分的配合協作,能夠管控車輛確保良好的交通狀況。(2)隧道車道燈控制子系統隧道車道燈控制子系統主要包括隧道車道燈組、車道燈信號機、控制軟件、中心管理主機等幾個部分,該系統主要通過控制信號燈的方法負責管制交通,并且系統可以在救援工作中發揮作用,即通過和交通誘導信息系統合作來阻止車輛進入發生危險的隧道。(3)交通誘導信息子系統交通誘導信息子系由誘導信息分析處理和交通誘導屏兩部分組成的。該系統的主要是由LED交通誘導屏、誘導屏控制單元、交通誘導服務器和操作終端等設備共同構成的[3]。交通誘導信息子系統能夠根據交通路況的實時變化來信息,從而引導車輛分流,減少車輛的擁堵。(4)隧道超速違法抓拍和禁行子系統該系統可以通過前端違法抓拍設備、數據接收處理服務器、操作終端等多個設備的配合抓拍到超速車輛。(5)警用無線通信子系統警用無線通信子系統主要是通過交管無線通信子系統和無線通信子系統的結合發揮作用的。通常情況公安部門和交管部門在處理各種突發事件時用該系統進行處理。

    1.3.2綜合監控系統

    (1)綜合監控中心平臺綜合監控中心通常以標準以太網作為局域網,且由于雙網具有明顯的優勢,大部分都采用雙網。這使得監控系統取得了極佳的穩定性,在單點故障的情況下,不影響其他設備的工作運行。(2)火災自動報警子系統火災自動報警子系統的設備非常復雜,主要包括消防專用電話總機、隧道緊急電話主機、火災報警主機、手動報警按鈕感溫光纖探測器等設備。該系統具有實時監控的功能,遇到危險時,第一時間察覺火災發生的地點,及時向相關部門發出警報,再通過廣播將火災的消息告知公眾[4]。并且該系統可以通過誘導系統和控制排水系統以及電氣照明系統等的配合來進行人員疏散、及時救援、減少人員傷亡、減低財政損失。(3)設備監控子系統設備監控子系統直接接入局域網,由現場總線、控制器及其溫濕度探測器等設備呈分散式構成,可以對環境和機電設備的信息進行采集。(4)電力監控系統電力監控系統包括網絡通信層、站級管理層、間隔設備層多個部分,此系統可以通過網絡平臺促使測控單元與監控系統得以正常運行。

    2隧道工程機電設備的維護管理

    2.1隧道工程機電設備維護管理的必要性

    機電設備對于高速公路的正常運作來說具有極端重要性,高速公路的收費、通訊和稽查等活動的開展都必須依靠機電設備的運行。對于隧道而言,機電設備就更加重要。但是,如果沒有對隧道工程機電設備進行維護管理或是維護管理不達標,都會對設備的使用壽命造成不利影響,并且會增加不必要的維修費用[5]。所以說,對隧道工程機電設備進行維護管理不僅是十分必要的而且具有重要意義。

    2.2隧道工程機電設備維護管理中的問題

    2.2.1效率低下

    盡管我國公路的建設規模不斷擴大,但隧道工程機電設備的維護管理工作由于受到我國目前傳統管理體制的影響,加上某些隧道在特殊的地理位置上,分散式的運作方式使得維護管理效率低下,管理工作困難重重,不僅造成人員的浪費,也使得經濟效益難以取得最佳效果。

    2.2.2缺乏隧道工程機電工程養護系統評價標準

    我國目前尚未形成一套合理的受到多數人認可的隧道工程機電工程養護系統評價標準,某些單位常常為了及時交工,往往只重視路面工程,根據經驗做出判斷,對于施工安全缺乏重視,難以保障施工的進度和安全。2.3進行隧道工程機電設備的維護管理的建議

    2.3.1實現資源共享

    更好地進行機電設備維護管理工作,不僅需要個單位的協作配合還應做到信息共享,明確各自的責任、細化工作流程,統一人員的配置,整合資源并加以共享,使得各單位各系統都能更好的發揮各自的只能,使隧道機電設備維護管理工作取得更好的效果。

    2.3.2建立合理的養護系統評價標準

    為了保障施工的質量和安全,建立一套合理的受到多數人認可的隧道工程機電工程養護系統評價標準是十分重要的,此評價體系不僅要包含多個指標,還應具備可量化和可執行的特點,對于隧道工程機電設備維護管理做出規范和要求。

    2.3.3加強維修隊伍的建設

    維修隊伍應該在隧道工程的各個方面和各個階段都做到絕不缺席,對機電設備高度負責也是對施工安全做出保障[5]。為了更好地進行隧道工程電設備的維護管理,維修隊伍需要提高自身素質,重視隊伍的建設,要求維修人員對施工現場和設計圖紙都有詳細了解,工程驗收做到嚴格把關,不斷提升專業素質并具備高度的責任心和進取精神,在實踐中積累經驗總結教訓。

    3結語

    總而言之,對隧道工程機電設備實施智能監控及維護管理是必要的且重要的,不僅具有極大的經濟價值還包括重要的社會效益。相關部門應該把隧道工程機電設備的智能監控及維護管理工作放到突出位置,在深入研究隧道工程機電設備的維護管理工作中的常見問題的基礎上,針對如何更好地進行隧道工程電設備的維護管理工作進行探討。

    參考文獻

    [1]林華彬.高速公路電力監控智能化管理技術探討[J].公路交通科技:應用技術版,2016,22(1):23~24.

    [2]張文.隧道施工監控量測數據分析處理和信息管理系統研究與應用[D].蘭州交通大學,2015,44(7):102~104.

    [3]劉洋,陳帥.高速公路隧道集成化智能化監控技術與設計分析[J].大科技,2015,9(5):92.

    [4]范璐.智能信息化監控系統在隧道工程中的運用[J].工程技術:文摘版,2016,4(11):00096.

    [5]周進.公路隧道前饋式通風系統及隧道機電智能監控技術研究新進展[J].移動信息,2016(11):00042~00044.

    第2篇:隧道工程智能化范文

    關鍵詞:隧道施工;問題;改進建議

    1、工程概況

    目前隧道工程項目很多,隧道種類和性質也由于使用和地理位置,巖性的不同,而在施工過程中表現出千變萬化的不同。2012年9月通車的撫通高速公路紅升隧道屬于山嶺隧道,該隧道為左右線分離2車道,左線全長1043米,右線全長1025米,圍巖主要以4級合5級圍巖為主。該隧道在施工過程中采用的機械設備和進行圍巖支護施工過程中,突出表型出很多具有代表性的問題,表現出的問題對工程的施工進度起到決定性的作用。下面就針對隧道施工過程中開挖機械設備的選用和圍巖支護方法進行簡單探討和分析。

    2、機械設備問題

    隧道施工的機械設備反映了施工的技術水平,決定著施工的生產效率和生產能力,體現著技術的進步和社會的文明。所以,選擇和開發什么樣的施工機械設備對隧道工程的施工影響極大。目前,隧道施工的機械設備已發生了巨大的變化,已由中小型向大型化、多功能化和信息控制智能化方向發展,如在西康鐵路秦嶺隧道施工中所用的由德國Wirth公司生產的TBM就屬這種類型;而中型、小型的隧道施工機械設備也是種類繁多、型號各異。但不可否認這些設備,特別是被人們在實踐中廣泛接受并普遍采用的機械設備還存在著不少問題,只有對這些問題明確認識,并加以改進和完善才能促進行業的快速發展。

    隧道施工的鑿巖設備在經歷了漫長的歷史進程后,目前演變為三種類型的配套形式:一是多臂液壓鑿巖臺車;二是手持風鉆配具備一定特點的多功能臺架;三是TBM。這些不同的鑿巖設備在不同的條件下發揮著自己的獨特作用,創造了輝煌的歷史。即便如此,它們仍有其局限性和不足之處。筆者認為液壓系統具有較高的靈活性,但因其精密和嬌氣,在惡劣的油水環境下和在復雜多變的受力情況下,密封件容易受損,若將用于受力簡單和受力不大的升降和自動定位系統必能發揮其優勢;而風動鑿巖機具有適應復雜多變應力的特點,它能適應高頻度、大沖擊力的受力條件,適合于鉆孔,若能把液壓升降定位系統與適當改進的風動鑿巖機結合起來并配以行走系統,那么成本較低、性能可靠、適應面廣、技術含量高的輕型設備必會在未來隧道開挖施工中占據一席之地。撫通高速公路隧道正是采用該種開挖設備,才能在該工程項目施工中,施工進度始終保持在各標段的領先位置,安全保質的第一個完成該隧道的貫通。

    在現有的防水設計機理下,防水板鋪設的好壞對隧道的防水效果有較大影響,但目前各施工單位都沒有先進合理的安裝設備,基本都是靠制作一個簡易的工作臺架施工,而防水板面積大、重量大,作業人員操作艱難,自然也很難按照設計要求進行規范鋪設。而利用現有的液壓技術制作一適合鋪設防水板的設備并不困難,西康鐵路秦嶺隧道TBM鋪設防水板系統采用液壓支撐靴原理可以作為借鑒,筆者建議施工單位應制作較先進的鋪設防水板的專用設備。

    3、隧道支護問題

    支護是隧道施工中的一個關鍵工序,它關系到隧道施工中的安全問題。本來地質條件越差時,對圍巖的支護要求越高,但現實中地質條件越差,開挖成形就越差且需要分部開挖,支護施工就越困難,當然也就越不容易達到設計要求,隧道下沉變形甚至坍方就在所難免。這個問題在Ⅱ級圍巖和需要加強支護的Ⅲ級圍巖的支護施工別突出。

    3.1現狀分析

    較好的Ⅲ級圍巖及以上圍巖用噴、錨、網及局部加強錨、噴等技術能較容易地滿足施工安全要求,但遇到需加強支護的Ⅲ級圍巖及以下圍巖時,則施工過程就復雜得多。其施工過程如下:短進尺分部開挖(根據具體情況分上下兩部還是分三部);初噴混凝土及時封閉以利用圍巖自承能力;架立開挖部分的鋼支撐,施工錨桿,掛網及復噴混凝土;下部開挖,初噴混凝土,鋼支撐接腿,施工錨桿,掛網,復噴混凝土。

    上述施工過程中,初噴混凝土和錨桿、掛網工藝過程一般都沒有什么問題,問題發生在鋼支撐階段:鋼支撐從型鋼改進為鋼筋制作的花拱架后,大大方便了現場制作和施工,但其仍然重,仍需要分段制作拼裝,施工仍然不是很方便;由于開挖成型問題和花拱架有一定的鋼性等原因,使花拱架很難與圍巖密貼,有時還分離得較遠,噴混凝土很難把花拱架和圍巖連為一個整體,也很難把花拱架填充密實和包裹完整,這樣既不符合支護與圍巖密貼并共同受力的設計思路,同時鋼花拱架沒有噴混凝土的充填和握裹,也發揮不了對變形松動圍巖的鋼性支撐作用;因花拱支護與圍巖不密貼,加之花拱自身較重,在下部花拱架接腿時經常出現大變形,甚至導致坍方;這種支護方式下,因施工艱難,施工效率低,所以施工進度緩慢。

    3.2改進建議

    為解決鋼花拱架在隧道施工支護中出現的一系列問題,實踐中可以做以下嘗試,即取消鋼花拱架,開挖初噴混凝土后沿隧道軸線等間距(25~30cm)布設與開挖輪廓線基本密貼的環向φ22螺紋鋼構成主筋,環向主筋間沿環向每1.5m用φ22螺紋鋼縱向焊接,主筋外層安設用φ8鋼筋制成的專用網片,并焊連結(見圖1),如圍巖較差時,專用網片應先施工安設在主筋和圍巖之間,一般情況為便于施工設置在主筋之外,從而形成了以環向主筋為綱的網格層。主筋和專用網片均用錨桿與圍巖鎖連,主筋與專用網片間可點焊連結,然后補噴混凝土直到設計厚度。

    該工藝方法經使用后效果很好:整個網格與圍巖吻合較好,在噴混凝土后形成受力層與圍巖共同受力;在開挖下部和支護施工時,量測結果表明下沉較少;環向筋的加工和在工作面的安裝施工比花拱架容易得多,勞動強度小得多,所以施工速度快;支護外形美觀平順。但也有缺點,若隧道開挖后局部圍巖因應力釋放、變形過大或已經松動時,其支護鋼度不夠,易發生變形,這時就需要局部架設型鋼支撐或花拱支撐以求完善。

    4、結語

    從未來發展趨勢看,隧道施工的自然環境條件會越來越差,施工難度會越來越大。隨著社會進步,人們對勞動環境的改善、勞動強度的降低、生活水平的提高等,對隧道工程的施工技術要求會越來越高。本文僅對目前隧道工程施工中的常見問題加以探討,并提出改進建議,以供參考。

    參考文獻:

    第3篇:隧道工程智能化范文

    北京市近年來積極建設“人文北京、科技北京、綠色北京”,相關部門采用了物聯網領域技術,像是網絡、傳感器(sensors)、RFID以及GPS等,應用于城市交通、城市市容管理、環境監測、水資源管理、食品安全監控等范圍,為智能北京的建設奠定了基礎。

    為發展物聯網產業以及智能北京,北京市具有其作為首都的優勢,在經濟規模、技術、產業等方面都在各省市中居于領先地位,能迎接城市快速發展所需的城市管理與服務帶來的巨大挑戰,完成物聯網在北京政務領域的布局,帶領北京從電子政務轉變為物聯網政務。

    目前,北京市政府已做了許多物聯網相關的工作,例如:北京路燈的智能控制、市政交通一卡通、高速公路不停車收費(ETC)、停車場空佘停車位的自動檢測、路面事件檢測系統、立交橋的自動除雪裝置,水資源監測,環境監測,餐飲企業的液化器報警裝置與煙花爆竹安全監管信息平臺等。

    企業能透過物聯網的技術提升且擴大既有的產品或服務,對于原有的商品進行加值,進入新的服務層次。像是電信業,將全新的加值服務,例如遠程監控、健康照護、新一代影音等功能,建立在既有的電信網絡上,用戶只需透過原有的線路加上新的終端設備,便能享有全新的生活體驗。

    但實際上這些物聯網應用發展仍停留在“自發為主尚未規范、有所應用未成體系、監測類多智能化少”的階段。例如目前北京市有超過30萬個監視器,分別隸屬于公安、交通、安全城管、小區等不同部門,缺乏完整規范,無法整合統一調度,只能有監測的作用,無法真正實現智能化。

    未來,北京市政府還將圍繞公共安全、城市交通、生態環境,對物、事、資源、人等對象進行信息采集、傳輸、處理、分析,實現全時段、全方位覆蓋的可控運行管理。同時,還會在醫療衛生、教育文化、水電氣熱等公共服務領域和小區農村基層服務領域,開展智能醫療、電子交費、智能校園、智能小區、智能家居等建設,實行個性化服務。透過政府的主導,將使得物聯網應用標準有所規范,能形成完整的體系,并達到真正的智能化而不單單只有監測的功能。

    二、北京市物聯網應用案例

    ?工程安全監控

    赫立訊科技自主研發技術的zigBee無線定位系統,已成功應用在北京地鐵4號線大興線隧道工程項目中。該公司是由美國Helicomm公司投資的子公司,為全世界ZigBee/IEEE 802.15.4的領導廠商,擁有自主核心技術,IP-Link無線模塊已廣泛地應用在市政、安全、監測、物流、定位等領域。臺北捷運木柵線的報站管理系統亦是采用赫立訊的IP-Link 2220H ZigBee通信終端,實現月臺與捷運列車的無線自動控制。

    而應用于北京市的“地鐵隧道工程安全預警系統”,透過ZigBee無線Mesh網絡,共連結了21個ZigBee工地安全基站和50張zigBee人員識別卡,用在隧道工程、工地人員位置定位、安全監控、地表位移監測、地表沉降、應力應變監測、地質超前預報等方面,透過物聯網創新技術,達到工程安全監控與管理。

    中國政府規劃2015年前,將在全中國22個城市開建79條新地鐵線路,這樣的工程安全監控技術在未來將會應用得更為廣泛。

    ?智能交通

    北京市的交通問題為發展的嚴重瓶頸,不僅影響了經濟活動,也是民生一大問題。然而北京市的歷史古跡便占據了舊城N40%以上的面積,以致于拓寬道路這個方法在當地并不能夠作為永久的解決方案,因此智能交通成為解決北京交通問題的最佳方式。根據中國相關專家預測,智能交通全面建設實施后,交通事故死亡人數就可減少30%以上,并提高交通工具的使用效率50%以上。

    1.實時交通信息采集

    采集的交通數據一般包括坐標位置、瞬間速度、行駛方向、道路實時視訊,將這些信息綜合分析,應用于交通信息服務、交通管理等方面。此外,透過在終端節點加裝溫濕度、光照度、氣體檢測等多種傳感器,還可以進行路面狀況、能見度、車輛尾氣污染等檢測。

    目前北京采非接觸式地磁傳感器來定時收集和感知區域內車輛的速度、車距等信息,為車流的監控、分流提供智能化管理?,F階段的管理為自發進行的,尚未將物聯網應用作有效規范,因此效果有限,資源無法高效運用。

    2.車聯網

    車聯網可概括為三大領域:整合多種物聯網技術和信息資源RFID/GPS定位技術,Gls地理信息服務技術以及信息處理技術。通過技術整合,把實時監測的交通情況分析后,運用云端運算技術把路況實時通過衛星傳遞到每臺車上,引導駕駛員按照最佳路線行駛。

    目前智能交通研發和應用還處于各自為政、跑馬圈地階段,但越來越多的汽車企業已經開始嘗試將智能化技術應用到汽車上。由于智能交通行業的集中度不高,企業過于分散以及地方保--護主義的阻礙,再加上標準也不統一,物聯網技術在智能交通領域應用的構架尚未明確,因而標準體系尚不健全,影響其健康發展。

    隨著“十二五”規劃的展開和各地智能交通陸續啟動,北京也將投入人民幣14億打造智能交通,力爭“十二五”期末五環內主要路段全部覆蓋“綠波帶”(在指定的交通線路上,規定好路段的車速后,要求信號控制機根據路段距離,把該車流所經過的各路口綠燈起始時間,做響應的調整,以確保該車流到達每個路口時,正好遇到綠燈),預計通行能力將能夠提高15%。

    三、北京市政府部門物聯網應用一一物聯網政務

    進入“十二五”時期,北京市已對這5年物聯網發展提出初步規畫,規畫包含了“一個目標、三個階段、五項措施、七大領域”。

    透過北京現有的城市管理系統資源建設,和正在建設的信息基礎設施、傳感器、RFID等資源,提高各領域管理對象的自動控制與識別能力,在將來,目標建立起統一的物聯網架構,帶動全市的物聯網應用支撐平臺和制定政務物聯網應用標準規范體系建設,并對相關設備進行資源整合,以達到信息共享和業務協同。

    物聯網近年來迅速興起并帶動廣泛的應用,對社會、經濟、管理、生活等方面產生根本性的影響,未來必定對城市管理和服務的變革產生巨大的推力,一方面是由于城市管理與服務與民生問題息息相關,另一方面,物聯網要普遍發展,需要由政府帶頭推動,由公領域的基礎建設做起,因此城市管理和服務將會是物聯網發展起步的亮點。

    ?智能醫療發展現況

    在現有的電子政務基礎上建立開放、共享的物聯網政務架構,提高智能化城市管理水平,并統一相關標準,改善各部門各自為政的狀況,以達到信息共享和業務協同,降低不必要的成本與重復建設,提高整體行政效率。另一方面示范引導、分步實施針對各政府部門物聯網應用需求最迫切的領域和區域,推動物聯網技術應用試點示范,成功后再將試點經驗逐步擴展應用的領域和區域。

    透過政府的主導,藉由發展物聯網政務平臺帶動當地產業與技術的發展,并力爭在3年內初步建成北京市政務物聯網應用支撐平臺,促進政府工作機制改革,形成較為完善的政務物聯網標準規范體系。

    三個步驟

    在“十二五”的5年期間,北京市的政務物聯網發展將分為三階段:試點示范、應用推廣、穩定發展。最初將先由政府提出相關發展政策與規畫,在最有需求與急迫性的領域展開試點示范工作;第二階段將在第一階段的工作基礎上推廣應用,進一步規范各領域推動政務物聯網,以達到全面應用;最后透過政務物聯網的全面應用帶動相關產業發展,并促進政務物聯網資源在社會層面的共享。

    五項措施

    物聯網推動的總體原則為“實用、規范、創新”,北京十:6期間將根據這一原則,采取“加強領導、制定發展政策措施、采取科學推進策略、加強全流程管理、推進應用體驗以促進技術發展”等五大促成物聯網政務系統發展建設。

    七大應用

    請參考表1。

    四、中關村物聯網發展

    2010年6月《中關村國家自主創新示范N2010―2012年行動計劃》出臺,3年的期間內北京將重點建設中關村北部研發服務和南北兩個高新技術產業聚集區,到2012年產業規模超過6000億元。計劃目標形成有利自主創新的體制,增強自主創新能力,提升戰略性新興產業的國際競爭力,并讓中關村成為北京“轉方式”的強大引擎。

    主要實施六大工程:十百千工程、重大科技成果產業化工程、中關村高端領軍人才聚集工程、科技金融創新工程、高端產業聚集工程、關鍵技術示范工程。其中有兩項包含物聯網相關建設。

    高端產業聚集工程規畫中關村以現有產業園為基礎,形成研發產業功能區,物聯網、通信信息、超大規模集成電路產業功能區,新材料產業功能區,軍民融合的國防科技產業功能區等4個千億級規模的產業功能區。

    而關鍵技術示范工程包含推動:中星微、歌華、信威等企業參與建設首都城市應急管理物聯網示范工程,北大千方、合眾思壯、四維圖新、超圖等企業的智能交通信息資源整合與服務示范項目,推動國智恒公司的電力全網授時系統示范應用項目等關鍵技術示范應用。

    ?中關村物聯網產業聯盟

    北京作為全中國物聯網發展的領先城市,據中關村物聯網產業聯盟估計,北京的物聯網產業資源基礎和現有規模占全國的40%以上,因此相關的研究中心、產業園以及產業聯盟紛紛在此設立。

    2009年11月,由中關村物聯網產業鏈上下游共40多家的企業與機構共同組成中關村物聯網產業聯盟。該聯盟目標在2012年前,推動10~12項標志性示范應用工程,培育8~10家行業龍頭企業,掌握自主智能財產權的產品和集成應用解決方案,成為全中國的物聯網產業中心。截至2010年底,聯盟成員向市場提供成熟的物聯網解決方案55項,承接了2010年國家重大科技專項項目“物聯網操作系統、中介軟件和統一通信平臺”。

    中關村物聯網產業聯盟發展具有許多優勢,在產業方面,中關村本身長期的發展已累積相當的基礎及實力在核心技術研發、傳感器、網絡控制、云計算、行業應用以及協同創新等范疇。

    ?北京物聯網關鍵應用技術工程研究中心

    繼中關村物聯網產業聯盟成立后,2010年7月,北京物聯網關鍵應用技術工程研究中心揭牌成立。該中心由北京市科委會同市發改委組織以及中關村物聯網產業聯盟的核心成員所組成,京儀集團領頭,包含大唐電信、同方股份等企業,加上北京郵電大學、中科院微電子所等研究機構,以及北京移動、北京電信、北京聯通等電信運營商,共投資人民幣5,000萬元。

    藉由“強強聯合”,形成產、官、學、研一體的產業鏈合作,目標在物聯網關鍵應用領域達成技術創新突破,并承接國家科技重大專項,參與國家物聯網產業共性技術標準的訂定并加以推廣。重點將會放在物聯網公共領域的研究,完成單一企業由于風險過高、產業鏈過長而不愿意或無法完成的基礎性項目,建立公共技術研發和創新支撐平臺,整合北京物聯網技術創新資源。

    ?中關村發展集團集群投資北京物聯網產業鏈

    于2010年底,中關村的物聯網發展更進一步開啟了中國首次以“集群投資”方式,由中關村發展集團對物聯網關鍵企業投入國有資本近人民幣6,000萬元,包含8問中關村物聯網整條產業鏈最具代表性和成長性的企業,改變以往“點”投資方式轉變為“鏈”投資,預計在2011年能達到營收人民幣8億元的規模,2013年達到22億元。

    由于物聯網等戰略性新興產業在發展前期的風險較大,較難吸引大量的投資,若將國有資本采取“集群投資”的方式投入,對于推動戰略性新興產業的規畫與標準制定,快速提升產業競爭力,搶占產業發展的制高點,具有重要的戰略意義。

    五、結論

    ?物聯網發展最大問題還是在于統一標準,應由最高層級政府推動物聯網政務平臺

    北京市的物聯網發展,以漸漸由過去的“自發為主尚未規范、有所應用未成體系、監測類多智能化少”的階段,轉變為向整合統一調度及真正的智能化發展。但現階段還處于各自為政,不同機關或不同產業各有各的運作模式,信息無法流通,資源無法共享,導致效率極低。透過中央政府成立物聯網政務平臺,擬定統一標準與規模,將有助物聯網真正大范圍建設與普及。?雖然陸陸續續有很多試點方案,若市場無迫切需求,仍無法大范圍的推廣物聯網應用

    第4篇:隧道工程智能化范文

    以往僅對技術和管理進行了研究,監測類別、內容和要素內容也單一,形成的監控技術體系不夠完善,監控系統無法將地質超前預報、監控量測及預警、毒害氣體監測、水文監測等技術手段與施工人員管理、安全防護設施管理等手段進行實時、有效的關聯,不能真正達到保障安全、優化設計、指導施工、減少災害后人員財產損失的真正目的,也無法實現真正意義上的隧道施工安全遠程智能監控。本文基于以上分析及目的,經公路隧道施工與監控現場調研和分析,并結合公路隧道設計施工技術規范要求[7-8],將隧道監控內容及要素列出,見表1。

    監控系統實施流程

    隧道施工安全遠程監控系統除需要建立并完善監控內容和要素,還應該建立完善的系統實施工作流程。監測信息的管理、預警、處治流程既是決定能否對不良地質災害、異常圍巖變形與結構荷載、異常施工環境信息等預警信息及時響應,確保施工安全監控預警信息得到及時、妥善處理的前提,也是施工安全監控系統起到應有作用的基礎,所以明確隧道施工安全智能遠程監控管理實施流程非常必要。根據我國公路隧道施工監控技術現狀、管理要求及相關技術規范和標準,提出監控系統的工作內容及對應的工作流程,如圖1所示。

    監控系統討論

    隧道施工安全遠程智能監測設備的研發涉及到掌子面數字化監控與重建、監控指標的智能化預警方法、系統的模塊設計、硬件功能的設計與規劃、監控信息指標體系、傳感器類型、傳輸技術、設置位置等技術方案的規劃和實施,也包括監控設備的使用要求、管理要求和實施方法的建立,如監測時間、頻率、數據管理和存儲等諸多管理問題的建立和完善,屬多學科系統性工程,需進一步開展研究并完善相關技術和管理技術,在此基礎上方可進一步完善安全監管,真正提高隧道施工安全水平。

    以施工人員信息監控為例,隧道建設過程中,建立隧道危險源監控系統,及時、動態掌握隧道施工危險源信息,有效預警,防止隧道災害發生;災害發生后,通過洞內人員信息準確、有效的記錄,可反映隧道內施工人員數量和位置,以便及時施救,最大程度地減少隧道施工人員傷亡。因此,對施工人員的安全管理和監控始終是智能監控設備關注的重點。了解隧道內工程技術人員的進出情況、具體數量和位置,尤其是掌握隧道危險區域內的施工人員情況,對確保施工安全及災后救援十分重要。目前隧道實際施工管理過程中,施工人員進出隧道遵守掛牌等級制度,其統計時效性差,準確度不高。

    從技術角度看,在隧道洞口、2次襯砌、掌子面、仰拱工作面等重要作業區域安裝無線數據接收器,現場施工人員進出隧道時,隨身攜帶唯一的數據識別標識卡,人員識別標簽不斷或定時發射載有目標識別碼的無線電射頻信號,施工人員進入接收器讀取范圍內,接收器接收到施工人員識別標簽發來的載波信號,經接收器接收處理后,將信號進行分析、處理,并發送到洞口通信接口裝置,再轉換成信號送給洞口服務器,以實現目標的管理自動化。施工管理方應確保施工人員正確攜帶標識卡,確保接收器及傳輸線路、洞內及洞口終端顯示設備的完善,并進行定期檢查。

    第5篇:隧道工程智能化范文

    關鍵詞:建筑智能化;給排水工程;方案設計

    中圖分類號:TL353+.2文獻標識碼:A文章編號:

    前言:

    建筑設備自動化系統是智能建筑的三大系統之一,給排水設備是一種很重要的建筑設備,智能化建筑對給排水系統的運行可靠性要求很高,近年來“智能大廈”一詞風行全國各大城市,究竟給排水工程與“智能大廈”有何關連?設計中又將如何配合?這是許多設計人員想要探究的問題。文章試圖從“提出問題的角度對此做了初步論述,以便進一步展開、深化。

    1.與之有關聯的給排水工程

    1.1 以下給排水工程應接入“智能大廈”的建筑智能化系統

    ①生活水系統 ②水泵的編號、狀態(工作、備用、故障);系統的壓力;水池及水箱的水位; 變頻調速泵的頻率、工作壓力;③系統的簡圖及主閥狀態;④各用戶水表的讀數。

    1.2 熱水系統

    熱水系統中水源的利用可采用水源熱泵、地源熱泵、太陽能技術。在采用水源熱泵、地源熱泵技術時,不得對水體和土壤造成污染和浪費。如利用地下地溫地源自動供暖制冷系統,就是以表層地下水為載體,將這些地溫熱源傳輸到水源熱泵中進行相關的能量轉換。太陽能熱水器的循環可以采用強迫式、自然式和直流式太陽能熱水器這三種。太陽能熱水器應設有溫控裝置,并且應該合理設定熱水的溫度。太陽能熱水系統的熱能再利用與節水技術二者應該相互結合,達到最好效果。

    1.3 循環冷卻水系統

    水泵將冷卻水打進設備,帶走空調主機冷凝器內冷媒散發的熱量,這部分較熱的水流入冷卻水塔,通過和空氣直接接觸,并蒸發掉一部分水,使得剩下的水溫大大下降,一般可以達到當時空氣的濕球溫度,然后這些冷卻過的水重新流回水泵,循環使用。建筑智能化系統對該過程的①循環水系統 ②水泵的編號、狀態(工作、備用、故障);系統的壓力;水量及水溫; ③系統的簡圖及主閥狀態;④各設備的運行狀況等進行實時監控和統一調配。

    1.4 消防水系統

    將消防泵的編號、狀態,所有報警訊號以及聯動控制全部接入FA系統?!督ㄖo排水設計規范》規定生活飲用水箱應專門設置,與其它用水的水箱分開。因此,應單獨設置消防用水水箱,并且要配備專用的補水泵,補水泵應從消防水池中取水。為了避免消防水箱中的水因長期沒用而造成水質惡化,可以在消防水箱上另設一個出水管供道路用水或住宅綠化使用。

    1.5 排水系統

    排水系統的布置應全面規劃,盡量做到:①排水溝道要處于控制面積的最低處,以求盡量自流排水。②根據地形應將排水地區劃分為高、中、低等片,做到高水高排,低水低排,自排為主,抽排為輔。③排水干溝的出口應選擇在容泄區水位較低和河床比較穩定的地方。④下級排水溝道的布置要為上級溝道排水創造良好的條件,干溝要盡可能布置成直線。此外,排水溝布置要避開土質差的地帶,以節省工程費用并使排水安全及時。

    2.設計的程序與配合

    建筑智能化系統工程與通常講的民用建筑工程在設計的程序與和階段上都有較大的不同。一般應按需求分析、系統設計、深化設計等3個環節,依次展開。

    2.1 需求分析

    用戶需求分析是整個項目的基礎。同樣是智能化系統,根據建筑物的性質、功能、投入建筑的資金、業主的不同表現等,最后反映在耗資規模上的差別也很大。一般來說,大型的公共建筑物,如酒店、寫字樓等,要綜合考慮各個用戶的需求,特別要重視招商自身的需要,應該要具備較齊全的功能。而比較單一的建筑,如郵政、銀行、出版等,則多有所側重。此階段的工作要注意把握好使用功能與實際需要這兩者之間的關系,切忌脫離實際提高標準。

    2.2 系統設計

    這要由相應專業設計人員來完成,給排水設計人員只是按常規的設計工序管理進行專業間配合。若智能化系統的設計與上述設計是同步進行的,系統設計則應在初步設計階段去完成。目前智能化建筑工程比主體工程滯后較為多見,導致一些工程的局部不盡如人意,這雖然是難免的,但這樣的事例當然少一些為好。

    2.3 深化設計

    與主體工程的設計不同,施工深化設計是由系統集成商來完成的。智能化建筑工程涉及通訊、廣電、公安、環保等領域,直抵發展最迅猛的高科技領域前沿。一些工作的主導專業已是一種相當模糊的概念。在這些地方,許多相關的專業公司比之尋常按傳統模式組建的設計院,與科技市場的聯系更密切,因而在人員、最新技術和信息的擁有上有著明顯的優勢。但建筑智能化系統從屬于主體工程,須與主體工程的形象、性能協調一致,所以系統集成商應在該工程的原設計單位的指導下進行操作,該設計單位對整個工程負責。

    上述三個環節中,給排水工程設計人員的工作重點在第一和第二個環節。給排水設計人員應對給排水工程中的信息采集點、聯動控制點的設置及其硬件的選用和安裝負責。

    智能化系統另一個重要的組成是結構化布線,它承載著語音、數據、視頻傳輸的重要任務。這可以說是智能大廈的唯一共同之處。但結構化布線并不受給排水工程所制約,給排水工程的設計人員不用考慮過多。

    3.建筑智能化對給排水工程設計工作的影響

    總的來說,在建筑智能化系統中與給排水工程有關的地方并不是很多,但對給排水工程設計工作而言,我們有沒有可能利用建筑智能化系統本身已具備的強大的數據處理功能來推進一些新的工程目標、亦或用一些新的技術方法來實現傳統的工程目標?舉例如下:

    3.1 通過程序控制管理蓄水的進水和出水

    ①進水

    傳統的方式是用浮球閥來控制,當池內水滿時會自動關閉進水。但這類方式有阻力大、動作頻繁、易磨損、漏水量也大等弊病,造成頻繁的維修,使用戶不堪其苦。

    在大廈內已有BA系統的條件下,利用電動閥門和池內的液位裝置來取代傳統的浮球閥,實現程序控制是合理而簡單易行的。

    ②水池出水

    同理,也可通過程序控制來管理水池出水。生活和消防水池通常合并設置,為了保證消防水量在平時不被動用,常采用抬高生活泵吸水管的方法,但此方法也存在一些弊端,例如死水區域水質易變壞;低水位時吸水喇叭口附近形成漩渦從而帶入空氣,導致水泵工作不穩定;此外,在泵房的豎向布置上也會產生一些麻煩。若通過程序控制來管理,使池內水位降到某一定值時生活泵自動停止,以上弊端即可根除。

    3.2 給排水工程的目標

    ①優化變頻調速供水裝置的工作

    作為一項節能技術產品,恒壓變頻調速供水裝置在國內已得到廣泛應用。由于其壓力傳感器設置在靠近水泵的壓水管處,導致裝置實際取得的節能數量遠遠低于節能的理論值。為了改變這種狀況,一種方式是開發、研制新一代變壓變量變頻調速供水裝置,使水泵的工況點貼近該給水系統的管路特性曲線運行;另一種較簡單的方式便是將壓力傳感器的安裝位置挪至該給水系統的最不利點,這樣做系統雖則是恒壓運行,實際上已扣減在非額定流量條件廠虛擬的水頭損失,對水泵而言己實際變壓變量供水,從而使節能效果向理論值大大靠近了一步。

    ②自動收費管理

    辦公自動化系統是建筑智能化系統的重要組成部分,現在已有好多自動收費管理的軟件,我們沒有理由使水費的管理置于自動收費管理之外。目前,我國如寧波水表廠已經研制出一種名為LXWJ-16流量的集中檢測儀,可以完成遠程計量。但由于微機在線動態測量和對物理過程進行監控以及圖像、語音處理等,都只能識別和處理數字量。因此,上述模擬量必須經過A-D轉換才能實現被控對象與CPU之間的信息交換。此外,在我們所討論的特定環境,還必須能通過信息插座,結構化布線系統將信息傳輸到計算機,因此,這方面還有些工作要做。

    4.結束語

    加快“建筑智能化系統”的建設,特別是“給排水系統”的智能化還十分滯后。然而不管是在耗資巨大的高檔建筑,還是在事關國計民生的公共基礎設施中(地鐵,隧道工礦等),一方面是實際需要,另一方面也是體現建筑層次,品味的一種標志。智能建筑工程正方興未艾,“給排水系統”的智能程控化建設已迫在眉睫。求實創新,有機配合,共同努力,進一步完善建筑智能化系統是有關部門、也是給排水專業的首要職責和任務。

    參考文獻:

    第6篇:隧道工程智能化范文

    關鍵詞:隧道工程;信息化;BIM;施工管理

    0引言

    大斷面深基坑隧道施工環境復雜,地質因素的不確定性程度高,危險系數大,為安全、質量以及進度的管理帶來較大的挑戰。信息化技術降低了信息的分析難度,為要素的全面考慮提供了便捷工具,是解決管理挑戰的唯一方法[1]。各建設工程項目提出不同的管控需求,分別開發不同種類的信息化技術。如針對施工技術優化及安全管理,開發基于BIM的分析技術[2];針對大型機械設備的安全與管理,開發智能化設備及信息集成技術[3];針對施工質量管理,建立信息集成的平臺[4];針對隧道后期養護,提出信息管理的平臺[5]。本文依托工程為京雄城際鐵路機場2號線工程,工程北起北京大興機場地下站,南穿永定河南大堤后露出地面,全長8.338km。隧道設計為單洞雙線隧道,洞門采用柱式洞門,隧道仰拱厚度為0.85m,頂板厚度為0.8m,隧道外側撐角的厚度為1.2m。背景工程具有基坑開挖與防護復雜、建筑單體尺寸大等特點,施工管控難度較高,深度開發的信息化技術,解決技術與管理難題。從目前的形勢和行業發展趨勢分析,BIM將是工程建設行業實現工業化和信息化的最重要的力量。當前隧道工程BIM應用還處于初級的階段,多數還屬于單點應用,而且應用多局限于設計階段使用,在施工和運營方面的應用較少,本工程的探索對信息化技術起到了一定的推進作用。

    1基于需求的信息規劃及開發辦法

    依托工程的信息管控需求可分為技術需求以及質量、安全、進度管控需求等方面。技術需求為底層需求,需要提出合理的實施方案,并使之便于操作實施。本項目基于規模大、工期緊、作業面多、地質條件復雜、安全風險高等特點,采用BIM技術對施工全過程進行仿真模擬可以提出合理、詳盡的施工方案,能夠有效保證安全、工期、質量。此外,BIM技術突出的優點在于可視化,能夠直接展示各種施工細節,直接以形象的方式記錄于人腦,提高信息的傳遞效率。根據機場2號隧道施工方法、模型構造及施工過程的要求,將具體的文字性要求通過三維軟件建模有針對性地還原作業面仿真現場,可以提高施工人員掌握的熟練程度,進而起到工程整體可控的作用。質量管理主要是對現場實施的質量指標信息進行歸檔、整理、評估。將質量指標與三維構件進行關聯,可以用不同顏色分別標識不同構件的檢測結果,如未檢、合格、不合格等,便于管理者有針對性地進行質量控制。將質量信息附著于三維模型中,在點擊任意構件,可以快速鏈接到的質量資料文件(如產品合格證、質量檢測資料、質量標準文件等),方便現場管理人員管理,保證質量資料可追溯。以構件為主體分項進行質量檢查,實時上傳、關聯質量照片,用于參與方進行質量閉合管理。針對基坑的安全性,借助BIM強大的分析功能,開展即時監測與控制工作。通過集成理論分析數據以及定期監測的應變數據,通過內置的算法,開展施工的風險預警。根據前期的理論分析,以土質等級進行區劃,進行風險等級識別,識別分為極高、高、中和低,以著色區別不同的風險程度,為管理人員的風險控制力度的制定提供指導。對土體的變形進行監測,建立監測數據上報的渠道,當變形值超過預先設定的閾值后,彈出警報,根據需求或發送警戒信息給管理方,在BIM中進行局部著警戒色,示出危險區域。進度管理是工程建設的重要一環,以BIM模型為基礎,關聯施工完成、實施時間、待施工等信息、完成量占比等信息。開發警示模塊,對計劃進度與當前進度進行對比,及時提醒管理層對資源或人力開展調配工作。BIM用于進度管理的另一個優勢是可以輔助定位工期延誤的主要原因,如以月為單位,以不同的顏色著色施工進度,可以便利的發現施工遲緩的周期段,進而便于查找對應工作平面面臨的主要問題等。

    2基于BIM的信息化管理技術

    通過需求分析,建立基于BIM的信息化技術,開發了網頁平臺。

    2.1基于虛擬施工的技術優化

    利用BIM模型的三維分析功能,進行虛擬施工模擬。論證技術方案的可行性,包括基坑的穩定性,臺車施工的便利性,與支護之間的碰撞檢查等方面,確保施工可行。此外,BIM也可以實現對材料、設備用量的便利化統計,從而精確計算施工成本,便于造價的總體把握。

    2.2基坑安全的風險評估與預警

    基坑在開挖后,監測的關鍵內容主要包括坑邊地面沉降、邊坡頂部水平位移、地下水位、支護結構頂部水平位移及沉降、支護結構深部水平位移、圍護結構主筋應力、支撐軸力。采用水準儀、全站儀、水位計、水位管、鋼筋應變計、軸力計可以實現數據的量測。根據制定的頻率,開展定期量測,通過上傳至系統,對趨勢進行判斷,若數據在可控范圍內,則形成中間報告,若數據超出可控范圍,則預警單,現場工人撤出危險區,由參建各方或專家對風險事態進行評估,從而提出控制措施。

    2.3施工質量及進度信息管理

    建立各主體結構的數據庫,將實施過程中的質量、進度信息與三維模型構件進行關聯。并開發相應的可追溯的查詢方式,實現信息的高效管理。以隧道主體結構為例,逐節施工的結構上粘貼二維碼標識?,F場可掃碼可連接數據填報的窗口,也可以獲得構件的制造與養護歷史信息。

    3信息系統開發

    開發嵌入BIM模型的網絡平臺,平臺終端呈現方式包括PC端和手機APP端口,采用云服務的方式實現信息互通。以數據表單的型式展示結構的主要信息以及土體信息等。為便于數據錄入與展示,開發手機APP,對主要功能的展示進行重新設計,采用開發的系統,實現信息的便利化交互、科學化響應,保障了工程的安全、質量以及進度。

    第7篇:隧道工程智能化范文

    關鍵詞:智能汽車;互聯網;重要性

    前言

    隨著經濟水平的提升以及互聯網行業的發展,汽車保有量和道路建設需求逐漸增加,交通事故、擁堵、污染、土地資源緊缺等一系列目前汽車技術和管理無法解決的問題日益突出。伴隨著互聯網的發展,智能汽車技術現階段正被視為最有效的解決辦法。

    1汽車智能化的含義

    智能車輛技術主要包含智能控制與模式識別等學科前沿重點研究領域,其發展及應用具有重要的理論和現實意義[1]。從道路交通安全方面來講,由無人駕駛車輛研究形成的輔助安全駕駛技術,可以通過傳感器準確、可靠地感知車輛自身及周邊環境信息,及時向駕駛員提供環境感知結果,從而有效地協助提高行車安全,也能降低駕駛員對車輛駕駛管理的復雜度,提高單車的運行效率,可以緩解我國城市道路擁堵、交通系統運行效率較低的現狀。

    2汽車智能化發展現狀

    隨著汽車電子技術的發展,汽車智能化技術正在逐步得到應用,這種技術使汽車的操縱越來越簡單,動力和經濟性越來越高,行駛安全性越來越好,因此,智能化是未來汽車發展的趨勢。

    目前,汽車行業正在與互聯網巨頭加速融合。更為關鍵的是,物聯網在悄無聲息中,已經滲透至汽車生產制造各個環節,并逐步向創造價值環節滲透,尤其是滲透到產品研發、制造領域。目前互聯網巨頭造車尚處于計劃階段,最終到產品面世或許需要很久。但是互聯網對汽車產品以及制造環節的影響,在目前來看已經很深入。現階段人們對于汽車的形象已經逐步從“四個輪子兩個沙發”轉變為“四個輪子一臺計算機”。如今,“智能化”已經成為未來汽車主要技術發展趨勢,越來越多的車型將智能化作為主打技術。寶馬、通用、奧迪、觀致、比亞迪等已將未來的競爭力鎖定在這一領域。

    2.1汽車智能化內容

    汽車的智能化內容主要是在原有傳統汽車技術上融入互聯網智能技術以及智能控制技術,最終要做的就是把人從汽車的駕駛中解救出來,使汽車操控更方便、安全性得到更好的保障、更加環保、實現車聯網,并最終實現整個智能汽車的生態圈。目前針對智能汽車主要研發的重點技術有智能汽車操作系統和無人駕駛技術。

    2.2無人駕駛汽車技術

    無人駕駛汽車開發的關鍵技術主要有兩個方面[2]:車輛定位和車輛控制技術。(1)車輛定位技術,車輛定位常用的技術有視覺導航和磁導航等。(2)車輛控制技術,車輛常用的方法是神經網絡PD,智能PD算法,模糊PD等。

    除以上提到的兩方面,無人駕駛汽車還需要其他一些高端技術的支持,比如人機交互系統、車輛調度系統和通訊系統等。

    現有技術主要有[3]:(1)ABS,即防抱死制動系統。該系統可以實時監控輪胎運行情況,判斷車輪何時即將鎖死,并及時調整剎車。設備的反應時機比駕駛員把握得更加精準。(2)牽引力或穩定控制系統。牽引和穩定控制系統與ABS不同的是,該設備非常復雜,實際為各種系統的集成工作,防止車輛失控。(3)自動泊車系統,該系統可以代替駕駛員實時觀察周圍狀況,及時做出反應,使汽車安全泊車。

    逐步發展的新技術有:(1)雷達,目前高端汽車已經標配了雷達,通常為安裝在前后保險杠旁邊,在監測到障礙物時會發出警報。(2)車道保持,工作方式主要為擋風玻璃上的照相機實時識別車道標志線,當監測出汽車開離自己的車道時,方向盤通常會通過振動提醒駕駛者。(3)激光雷達,以車頂光探測和測距系統為例,實時發射出幾十束激光,并且該設備以每分鐘上千轉的速度向上發射,在上方形成點云,從而賦予了汽車360度無死角視野。(4)紅外照相機,既汽車夜視系統,工作方式主要是用兩盞紅外燈向道路前方投射紅外光,在擋風玻璃上的照相機實時監測紅外信號,智能系統檢測出危險區域時會在儀表盤顯示區標示出。(5)立體視覺,將兩臺安裝在擋風玻璃上的照相機構成前方道路的實時3D圖像,實時預測行車路況并實現行車預測,避免潛在的行車危險。(6)智能導航,輸入目的地,導航系統實時監測汽車的動向及為汽車動態規劃行車路線,還有的配備了電子狗,為用戶提供更多的增值服務。(7)計速功能,將傳感器安裝于車輪上,通過車輪的轉速實時監測車速。

    2.3汽車智能操作系統

    與傳統三屏——智能手機、平板電腦和個人PC相比較,由于車載系統得益于汽車較長的使用年限和更高的成本預算,已經成為軟件商家側重進軍的領域。傳統汽車操作系統主要是以GPS為中心,提供導航服務,嚴格意義來說算不上是汽車智能。

    目前的汽車智能車載操作系統還不像科幻電影描述的那樣,可為用戶提供驚奇的功能,但是擁有智能操作系統的汽車卻可以給用戶帶來更多的駕駛操控性能和娛樂體驗。現階段車載操作系統的發展更多的是向智能手機和電腦靠攏,比如高分辨率的觸控屏幕,擁有車內WiFi、導航、行車監控、遠程控制、智能自助停車以及多媒體娛樂設施等。

    3未來汽車智能化的發展

    現階段,IT行業已經成為科技發展的代名詞,而隨著汽車工業的發展,該行業已成為高科技技術應用最多的行業之一,因此汽車制造業與IT行業的進一步結合也就理所當然。當前傳統電腦和手機操作系統的開發技術已經非常成熟,而汽車操作系統作為一個新的空缺領域,各大軟件制造商正在竭盡全力爭奪汽車儀表板及其智能系統占有率。在汽車智能化越發普及的今天,車載操作系統也被賦予了全新的意義。

    綠色汽車及其智能化是相輔相成的,且共同發展。綠色汽車的主要標志是低排放和零排放,主要發展趨勢是以電驅動為標志,其結果是汽車電氣化。汽車的電氣化為汽車的智能化的發展奠定了必要的技術基礎,傳統汽車向智能汽車的轉變需要在多項技術上實現大的突破。汽車智能化需要以眾多前沿性高科技術為前提和向導。例如GPS,通過GPS可實現對車的實時定位并智能地指出行駛路線,與此同時還可利用各種超聲波和視覺傳感器精確探測汽車周圍的環境,利用電信設備判定本車與其他交通設施的關系,最后通過人工智能作出判斷并自動執行各種命令操作,如轉向、加速、停車等。

    4結束語

    汽車的智能化是未來整個汽車行業的發展趨勢,也是二十一世紀汽車技術迅速發展的標志。現階段針對汽車智能化的研究主要在于進一步提升汽車駕駛的安全性、操控舒適性,以及為用戶提供智能車載操作系統和良好的人機交互界面?,F階段汽車的智能化已成為整個世界汽車工業的熱點研究領域,大多數發達國家都已將此研究項目納入到其重點發展的智能化交通系統中。汽車的智能化正進一步從科幻走向了現實。隨著技術進一步的發展,在不久的未來我們必定會領略到智能汽車的風采及其帶給我們的生活便利。

    作者:鄭寶成

    參考文獻 

    [1]楊劍.汽車智能化迎面而來[EB/OL].

    [2]上海市隧道工程軌道交通設計研究院,上海申通軌道交通研究咨詢有限公司.上海市軌道交通應用無人駕駛系統研究論證報告[R].2005. 

    第8篇:隧道工程智能化范文

    【關鍵詞】道路與鐵道工程;GPS;航測遙感;GIS

    眾所周知,道路工程通常包括勘測設計、施工建造、運營管理3個階段,在這3個階段中,測繪技術都起著十分重要的作用。隨著空間技術、計算機技術和信息技術以及通信技術的發展和在各行業中的不斷滲透、融合,使得測繪學在這些新技術的支撐和推動下,出現了以“3S”技術為代表的現代測繪新技術,使測繪學科從理論到手段發生了革命性的變化,這些變化必然會影響到道路工程各個階段的測量方式。本文結合3S技術的最新發展,綜合介紹我國道路工程不同階段中3S技術的應用現狀。

    1.全球衛星導航定位系統的應用

    全球衛星導航定位系統GNSS是指利用人造地球衛星進行導航或定位的技術系統。目前國際上全球衛星導航定位系統主要包括美國的GPS,俄國的GLONASS,歐盟的GALILEO等,我國也自主研制了“北斗”衛星導航廣域增強系統。其中,GPS是目前應用最廣泛的全球衛星導航定位系統,其技術的最新進展代表了全球衛星導航定位系統的主要發展方向[1]。

    2.地理信息系統的應用

    地理信息系統(GIS)是在計算機軟件和硬件支持下,把各種地理信息按照空間分布及屬性以一定的格式輸入、存儲、檢索、更新、顯示、制圖和綜合分析應用的技術系統,在鐵路和公路工程的勘測設計中正得到愈來愈多地應用。將GIS用于鐵路和公路工程建設可以保持各種數據的統一、規范,便于提高工程建設的效率,GIS和RS結合,可以獲得三維地理信息的遙感圖像信息,并利用其進行縱橫斷面分析、坡度分析等工作,從而實現三維鐵路和公路工程設計、橋梁設計、景觀設計等。

    3.航測遙感技術的應用

    當前多平臺多傳感器的航空航天遙感數據的獲取技術趨向于高空間分辨率、高光譜分辨率和高時相分辨率。遙感圖像宏觀、逼真、豐富的信息為道路與鐵道工程的選線、工程可行性研究、路線工程地質條件和水文條件的評價、工程初步設計提供了充分的信息源,已經成為鐵路勘測設計中關鍵的核心技術之一[2]。利用航測遙感技術測繪大規模大比例尺(以1:2 000比例尺為主)地形圖,建立數字地形模型,已經成為新線鐵路勘測設計的基礎數據;遙感工程地質和水文地質綜合信息填圖已成為繞避地質災害、確定鐵路線路走向不可缺少的控制性因素。航測遙感技術取代了繁重落后的地面測圖工作,改變了鐵路勘測設計的程序,引起了鐵路勘測設計發生了革命性飛躍,成倍地提高了鐵路勘測的速度,大大縮短了勘測的周期,提高了鐵路勘測設計的質量。

    以上實例表明,GIS技術在道路與鐵道工程勘測設計中的應用,大大推進了勘測設計一體化、智能化的進程。

    4.施工階段主要以GPS的應用為主

    4.1 采用靜態GPS建立高精度平面工程控制網

    在橋梁和隧道工程中,目前最為廣泛的是應用GPS技術進行控制測量。杭州灣跨海大橋是當前世界第一長跨海大橋,跨海段長達31.5 km,海上無任何自然島嶼,其平面控制采用靜態GPS按B級精度的要求施測[3];烏稍嶺隧道全長20 km,是我國目前最長的鐵路隧道,其洞外控制也采用GPS技術,現在該隧道已經全線貫通交付使用。這些大型工程的建設都說明,利用GPS技術進行大型工程的控制測量,不僅可以滿足工程建設的精度需要,而且能夠加快工程建設的進度。

    4.2 通過GPS高程擬合建立高程控制網

    目前,GPS高程測量精度較低,主要原因是無法準確獲取各點的大地高和高程異常值。較常用的計算高程異常方法是:利用測區里的若干個已知水準點,采用解析內插、曲面擬合等方法確定測區的似大地水準面,進而求出各點的高程異常。數座特大型橋梁工程測量的試驗分析表明:在小范圍的橋梁工程區域內,當地形較為平坦時,利用2~3 h的GPS靜態觀測成果,經過擬合計算,可獲得二等精度的高程成果;而利用1~2 h的觀測資料,可獲得三、四等精度的高程擬合成果[4]。

    4.3 利用GPS-RTK技術進行工程放樣

    GPS技術在施工階段的應用除了建立施工控制網外,近年來隨著RTK技術的不斷完善,在工程放樣中也同樣得到了廣泛應用,從而大大降低了放樣的計算工作量和外業觀測強度,提高了作業效率。

    5.運營管理階段3S技術開始得到應用

    5.1 GPS技術在變形監測中正得到廣泛的應用

    大型工程結構的變形監測,一直是道路與鐵道工程運營管理階段的重要課題,目前,利用GPS技術正在成為變形監測的重要技術手段。例如,虎門大橋GPS(RTK)實時位移監測系統,能夠實時監測整橋3個方同的x,y,z位移和大橋的扭轉角,并能對各點的數據進行記錄回放[5]。GPS監測大橋位移的實時性和高采樣率的數據為大橋的狀態分析提供了方便的條件,也為大橋的管理部門的決策提供了依據,使大橋的安全得到了保障。

    5.2 遙感技術開始得到深入認識并開展應用

    目前我國已經利用航測遙感技術完成了大量的既有鐵路復測和地質病害調查工作,對成昆、寶天、寶成等10余條地形地質條件復雜,路基、地質病害較嚴重的既有鐵路重點區段和重要工程進行了遙感地質病害調查,從而為鐵路工務管理提供了及時有力的信息保障。

    6.結語

    3S技術的迅速發展及應用,極大地提高了我國道路與鐵道工程可持續發展的能力。在施工階段,GPS技術已經成為大型工程控制測量的主要技術手段,同時在地形測繪和施工放樣中也得到了得到越來越多的應用。在運營管理階段,我國已經初步形成了應用3S技術對鐵路公路工程進行全面管理和綜合服務的新格局,在鐵路和公路日常安全運營管理、土地管理、技術改造、病害調查與預防、信息化建設中發揮了基礎性的作用,有力地推動了我國陸上交通事業的現代化。因此,大力推廣3S技術在道路與鐵道工程中的普及應用,對于促進我國道路與鐵道工程的可持續發展具有重要意義。

    參考文獻

    [1] 寧津生,王正濤.測繪學科發展綜述[J].測繪科學.2005,31(l):9-15.

    [2] 胡志貴,韓改新.航測遙感技術在鐵路建設中的應用與開發[J].鐵道勘察.2006(5):16-20.

    [3] 于興泉,盧照輝,倪建夏.跨海長橋測量技術研究[J].橋梁建設.2006(3):34-36.

    [4] 吳迪軍.GPS在現代橋梁工程測量中的應用綜述[J].鐵道勘察.2006(2).

    [5] 過靜珺,戴連君,盧云川.虎門大橋GPS (RTK)實時位移監測方法研究[J].測繪通報.2000(11):4-5.

    第9篇:隧道工程智能化范文

    [關鍵詞]工程測量 新技術 發展方向 思考

    [中圖分類號] TB22 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-9-213-2

    工程測量是工程建設基礎,它包含在工程建設勘測、設計、施工和管理階段所進行的各種測量工作,它直接為各項建設項目的勘測、設計、施工、安裝、竣工、監測、運營管理等系列工程工序服務的。測量工作是一項專業性強,需要多人配合才能完成的工作,往往一個環節的失誤就會影響整個工程的質量、進度。目前我國工程建設領域已經充分認識到了工程測量的重要性。杜絕工程測量工作失誤,不僅僅需要在管理上加強控制與管理,還需要應用先進的測量技術,將誤差降至最小,保障工程建設的正常進行。對于當前工程建設領域,由于工程建設項目類別多,任務重,工作量大,工作環境艱苦,地形復雜,測量工作還是存在很大的困難,我們必須研究新的技術,使我們的測量工作更輕松,測量成果更精確。

    1工程測量技術發展所具有的特點

    隨著科學技術的不斷發展,工程測量技術所呈現出的發展趨勢,也是日益多元化。工程測量技術不僅是國家工程建設的重要基礎,也是國防建設的重要技術支撐。在深入探析工程測量技術發展方向之前,我們應了解工程測量技術發展所具有的顯著性特點:測繪方式多樣化。諸如數字化技術的運用,實現了工程測量技術中測繪方式的集成化發展;工程測量現代化是工程測量技術發展的顯著特點,在很大程度上推動了測繪過程的自動化發展;各類先進儀器設備的廣泛運用,以提高工程測量的精度。一些測量新技術、新手段的使用,不斷優化傳統工程測量中存在的不足;工程測量技術的不斷延伸。傳統意義上的工程測量已不復存在,而更多是在不斷地創新與改良的基礎上,廣泛地應用于諸多領域,并經現代化的手段的處理,實現數字化與可視化,極大的提高了工程測量技術的應用價值。

    2工程測量技術應用現狀

    在信息化測繪時代,工程測量技術得到高速發展。一方面,工程生命周期管理將對工程測量發展提出更多的業務要求。工程生命周期管理貫穿于工程全過程。即以策劃到設計、施工、運行、拆除甚至拆除后再利用,通過數字化方法來創建、管理和共享所建造工程的信息。另一方面,信息化測繪體系建設也將為工程測量發展提供更好的技術支撐。

    2.1衛星定位測量(GPS)成為工程測量最重要技術手段

    衛星定位測量作為工程測量的重要技術手段之一,不僅優化了傳統的工程測量方法,而且在很大程度上提高了測量作業的效率和精度。它主要包括有:多衛星系統集成定位技術、網絡PTK技術、PPP技術等。由此可見,衛星定位測量技術的應用,擴大到了精密工程測控網測量,并且實現了高空下的動態監測。

    2.2精密工程測量技術的應用

    精密工程測量主要采用的是高新技術以及高端設備,有效融合了衛星定位、攝影測量、激光掃描等高新技術、設備。目前我國對精密工程測量運用的范圍是越來越大了,一大批現代化的工程項目、橋梁工程項目、隧道工程應用以及交通工程項目都運用到了精密工程測量技術。

    2.3地理信息系統(GIS)技術在城市與工程建設中得廣泛應用

    GIS技術主要包括多源信息獲取與處理技術、異構分布式數據管理技術、三維建模與表達技術、基于網絡的信息服務技術、數據挖掘與決策支持技術等。應用范圍極其廣泛,例如城市地理信息系統為城市規劃設計與管理部門、市政工程設計與管理部門,城市交通部門與道路建沒部門服務,還能建立快速響應的防震減災系統。工程地理信息系統應用在環境保護、土地信息和土壤保護,專題信息系統和區域信息系統方面。目前有些GIS系統已揉進圖像處理功能,并把它作為一個子模塊。

    2.4攝影測繪技術和工程數據庫技術得到了廣泛的應用

    隨著質量和精度都很高的先進攝影測量儀器的研發和應用, 攝影測繪技術已經廣泛的應用于在了城市建設和工程施工等領域。該技術能夠為相關人員提供完整的三維信息,并對研究對象進行動態的實時監控,為城市的規劃和工程的建設提供了重要的監督力量。這種技術的應用減少了對測量工作人力和物力的投資, 降低了工程監管和測量的風險,該技術在文物保護、建筑監督、路線鋪設和生態保護等領域都有著突出的表現。工程數據庫技術是一種對我國工程測繪技術進行整合、歸類和處理的技術,該技術能為工程的設計提供更好的數據和信息保障,可以把城市規劃、生態治理、土地利用和資源開發有機的結合起來,統籌分析,形成一個完善的國家信息儲備系統。

    2.5變形監測

    目前,由于人類活動的快速發展,對自然界造成了不均衡破壞。自然界也已產生了破壞率巨大的地質災害以報復人類,變形監測測量的重要性已日益顯露。如何監測和預警地質災害及次生災害已成為目前自然科學研究中的重要議題。變形監測的主要技術方法有測量機器人,數字攝影測量和實時攝影測量,地面三維激光掃描系統和空問定位技術等,但上述技術在變形監測領域尚未普遍運用,還有著廣大的發展空間。人類需要也必須要通過變形監測獲取現勢性、發展性、變化性的一系列空間信息。在地質災害的監測與防治領域取得逐漸提高的理論研究成果并發揮積極防治作用。

    3未來我國工程測量技術發展方向

    立足工程測量技術的發展現狀,展望工程測量技術的發展機遇。融合了多行業,多種技術的“大測繪”是以后測繪行業發展的必然趨勢,工程測量技術業勢必會有進一步的發展,無論是人工智能系統方面的發展,還是三維測量技術的不斷成熟,都是工程測量技術發展的重要方向。那么,具體而言主要表現在以下幾個方面:

    (1)隨著工程測量技術人工智能系統方面的發展,測量機器人將作為多傳感器集成系統在人工智能方面得到進一步發展,其應用范圍將進一步擴大,影像、圖形和數據處理方面的能力進一步增強,在變形觀測數據處理和大型工程建設中,將發展基于知識的信息系統,并進一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質以及土木建筑等學科相結合,解決工程建設中以及運行期間的安全監測、災害防治和環境保護的各種問題。人工智能系統的發展是工程測量技術發展的必然,諸如圖像、數據處理等方面的能力,都有較大的提高。需要進一步實現多種測量系統的集成,基于混合測量系統提高實際測量的有效性。

    (2)三維測量技術。隨著城市化發展步伐的不斷加速,各類大型的、復雜建筑對工程建設的要求日益增加,很大程度上推動了三維測量技術的發展。過去的工程測量局限于土木工程測量等方面。當前,三維測量技術已有了長足的發展,在理論與軟件等方面都有所發展。我們也要知道“2+1”維系統要發展至三維系統,雖然有較大的發展空間,但其中的復雜性是可想而知的。例如,在標準化方面,缺乏相應的國家標準,在一定程度上影響了測量工作的有效開展。對此,為進一步推進三維測量技術的發展,國家應出臺相應的技術標準與規范。此外,也需加快三維地理信息系統方面的研究,為三維測量技術的發展奠定良好的內外條件。

    (3)智能化探測與管理技術。不知道大家有沒有發現,地下管線智能化探測與管理技術,將會是工程測量技術發展領域的重要方向之一。隨著城市基礎建設的發展,實現地下管線智能化探測與管理無疑是必要的?,F階段,地下管線智能化探測與管理技術,在諸多技術層面已有所突破與發展,是推進地下管道智能化探測與管理發展的重要支撐。

    (4)數字城市地理空間。數字城市地理空間是未來城市發展的重要趨勢,也是現代城市發展的必然需求。數字城市地理空間框架的形成,主要依托于工程測量技術。所以,數字城市地理空間框架將會是工程測量技術發展的重要方向之一。其主要包括基礎地理信息的獲取、管理及處理等方面的內容。而具體的框架構建主要由數據體系、公共服務體系和數據交換體系等構成。所以,數字城市地理空間框架的發展,立足于工程測量技術的發展,可以提高工程測量技術在現代社會發展中的重要性。

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