地鐵施工監(jiān)測(cè)信息管理及安全預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、地鐵施工監(jiān)測(cè)信息管理及安全預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)“地鐵施工監(jiān)測(cè)信息管理及安全預(yù)警系統(tǒng) ”具有地鐵施工監(jiān)測(cè)信息可視 化信息管理、統(tǒng)計(jì)分析等功能。用于地鐵土建工程施工監(jiān)測(cè)信息化管 理，可使任何一位相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)或主管(Any body)在任何時(shí)間(Anytime)、任意 地點(diǎn)(Anywhere),只要能夠接入互聯(lián)網(wǎng)即可訪問(wèn)本系統(tǒng)，就能完成系統(tǒng)中 涵蓋的所有管理工作(Anything)從而實(shí)現(xiàn)基于WebGIS可視化的地鐵施 工監(jiān)測(cè)的4A服務(wù)。土建工程現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)信息化管理的目的主要為 :(1) 為施工開(kāi)展提供及時(shí)的反饋信息 ;(2) 為基坑周圍環(huán)境進(jìn)行及時(shí)、有效的保護(hù)提供依據(jù);(3) 將監(jiān)測(cè)結(jié)果用于反饋優(yōu)化設(shè)計(jì) ,為

2、改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù) ;(4) 通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與理論值的比較、分析,可以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)理論的正確性(5) 在施工全過(guò)程中 ,通過(guò)對(duì)既有地面和地下建筑物、構(gòu)筑物各項(xiàng)指標(biāo)的 監(jiān)測(cè),將結(jié)構(gòu)變形嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)限值內(nèi) ,保證既有建筑物和構(gòu)筑物的 安全;(6) 積累量測(cè)數(shù)據(jù) ,為今后類似工程設(shè)計(jì)與施工提供工程參考數(shù)據(jù) ;(7) 為業(yè)主提供及時(shí)信息 ,以便業(yè)主對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)化管理。2 地鐵施工監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則地鐵施工監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng) “的設(shè)計(jì)思想是建成一個(gè)信息管理服務(wù)平 臺(tái),一個(gè)為地鐵總公司領(lǐng)導(dǎo)和主管、工點(diǎn)單位 (監(jiān)測(cè)、施工、工點(diǎn)設(shè)計(jì)單位)、地鐵總體設(shè)計(jì)單位之間互動(dòng)的施工監(jiān)測(cè)信息與預(yù)

3、警信息處理平臺(tái)。 根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)的目的和范圍 ,在給定的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想基礎(chǔ)上,劃分系統(tǒng)的邏輯層次 ,明確系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能模塊 ,并確定子系統(tǒng)的劃分。 該系統(tǒng)采用人機(jī)交互式的處理方式,從業(yè)務(wù)和性能角度出發(fā) ,系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循以下原則 :(1) 系統(tǒng)可擴(kuò)展性和靈活性(Scalabilit y& Flexibility):實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)上 的可擴(kuò)展性和靈活性 (包括硬件網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、軟件架構(gòu) )、系統(tǒng)應(yīng)用功能的 可擴(kuò)展性和靈活性。比如 :可以在將來(lái)自由擴(kuò)充更多的地鐵線路和基坑 等功能。(2) 系統(tǒng)可重用性(Reus ability):保證系統(tǒng)的升級(jí)維護(hù)能夠充分利用已有 的資源。(3) 系統(tǒng)可靠性(Rel

4、iability):做到系統(tǒng)不但能夠在正常狀態(tài)下完成滿足需 求的功能 ,而且能夠在各種異常情況下 ,可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?4) 系統(tǒng)安全性(Security)充分考慮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)級(jí)、操作系統(tǒng)級(jí)、數(shù)據(jù)庫(kù)系 統(tǒng)級(jí)和應(yīng)用程序的安全性 ,保證系統(tǒng)安全的運(yùn)行。針對(duì)不同的用戶賦予 不同的可訪問(wèn)的權(quán)限。針對(duì)上述的設(shè)計(jì)原則，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是：(1) 良好的框架結(jié)構(gòu)和參數(shù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)思想，以便今后的升級(jí)和重用；(2) 相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng) ,保證穩(wěn)定性和易擴(kuò)展性 ;(3) 良好和統(tǒng)一的用戶界面 ；(4) 系統(tǒng)安全性(Security)充分考慮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)級(jí)、操作系統(tǒng)級(jí)、數(shù)據(jù)庫(kù)系 統(tǒng)級(jí)和應(yīng)用程序的安全性 ,保證系統(tǒng)安全的運(yùn)行

5、。針對(duì)不同的用戶賦予不同的可訪問(wèn)的權(quán)限。針對(duì)上述的設(shè)計(jì)原則,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是：(1) 良好的框架結(jié)構(gòu)和參數(shù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)思想，以便今后的升級(jí)和重用；(2) 相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng) ,保證穩(wěn)定性和易擴(kuò)展性 ;(3) 良好和統(tǒng)一的用戶界面 ；(4) 整個(gè)系統(tǒng)基于廣域網(wǎng)來(lái)開(kāi)發(fā) ,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)管理、傳遞、和共享信息 適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化信息化的趨勢(shì) ；(5) 系統(tǒng)力求簡(jiǎn)潔、清晰、經(jīng)濟(jì)實(shí)用 ,以最小的投入取得最大的成效。2.2 系統(tǒng)的組成及主要業(yè)務(wù)功能劃分2.2.1 監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)信息管理兩大部分組成 ,數(shù)據(jù)采集采用筆記本電 腦或電子手薄(如 PDA野外自動(dòng)、半自動(dòng)采集數(shù)據(jù)(通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸)，通

6、過(guò) 互聯(lián)網(wǎng)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主機(jī)發(fā)送監(jiān)測(cè)原始數(shù)據(jù)。監(jiān)測(cè)信息管理 部分主要完成數(shù)據(jù)的處理、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)分析和預(yù)警信息發(fā)布 ,本文主要 討論監(jiān)測(cè)信息管理部分的相關(guān)問(wèn)題。2.2.2 監(jiān)測(cè)信息管理主要業(yè)務(wù)功能劃分根據(jù)需求分析 ,監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)主要提供以下功能 ：(1) 數(shù)據(jù)入庫(kù)、數(shù)據(jù)處理及精度評(píng)定 ；(2) 生成報(bào)表、生成變形曲線圖、變形速率圖 ；(3) 通過(guò)回歸分析對(duì)變形預(yù)報(bào) ;安全預(yù)警 ;網(wǎng)上信息發(fā)布及信息交流。 從系統(tǒng)最高層次的角度上 ,根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系以及面向的用戶對(duì)象 ,將 本系統(tǒng)劃分為地鐵施工監(jiān)測(cè)管理信息的數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)的管理層和數(shù)據(jù) 應(yīng)用層三大部分 ,在這三層結(jié)構(gòu)中 ,沒(méi)有直接的程序接口

7、 ,它們由數(shù)據(jù)共 享產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流聯(lián)系在一起 ,對(duì)統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)下的同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn) 行數(shù)據(jù)操作。此邏輯設(shè)計(jì)主要有以下的優(yōu)點(diǎn) :(1) 把數(shù)據(jù)的生產(chǎn)和數(shù)據(jù)的使用分離開(kāi)來(lái)。為以后系統(tǒng)功能的擴(kuò)展帶來(lái) 了極大的靈活性。 例如 ,可以在將來(lái)增加歷史形變資料統(tǒng)計(jì)管理的模塊 , 共享地鐵基坑形變的數(shù)據(jù) ;也可以增加新的地鐵線路而不至于影響原有 線路地鐵施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的管理。(2) 利于將工程分解為各個(gè)模塊 ,便于項(xiàng)目的管理和開(kāi)發(fā)。(3) 不同的層可以使用不同的開(kāi)發(fā)技術(shù) , 不同的硬件和操作系統(tǒng)平臺(tái) ,減 小了相互之間的依賴性。系統(tǒng)各個(gè)層次的基本功能簡(jiǎn)要描述如下 :(1) 數(shù)據(jù)層 :定義系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ,將系統(tǒng)

8、外部數(shù)據(jù)納入系統(tǒng)內(nèi)部。(2) 數(shù)據(jù)管理層 :對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理錄入、更新、刪除等管理。(3) 應(yīng)用層 :以瀏覽、查詢、下載系統(tǒng)數(shù)據(jù)的方式將系統(tǒng)數(shù)據(jù)提供給所有 用戶 ,對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化的表現(xiàn) ;根據(jù)地鐵施工監(jiān)測(cè)管理的需要 ,對(duì) 系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析加工 ,得到各項(xiàng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析可視化結(jié)果 ,以多 種形式表現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)。2.3 系統(tǒng)的邊界 該系統(tǒng)以已經(jīng)獲取的地鐵施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ) ,進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理、 錄入、 統(tǒng)計(jì)和查詢?yōu)g覽 ,以及數(shù)據(jù)的下載和備份恢復(fù)。系統(tǒng)主要對(duì)已經(jīng)獲取并 錄入到系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和預(yù)警信息發(fā)布。2.4 系統(tǒng)的接口(1) 系統(tǒng)與郵件服務(wù)器之間的通訊接口 :系統(tǒng)在分析最新

9、數(shù)據(jù)之后 ,如果 達(dá)到預(yù)警臨界值 ,需要發(fā)送預(yù)警郵件到相應(yīng)的施工監(jiān)測(cè)人員和地鐵主管 領(lǐng)導(dǎo)。(2) 系統(tǒng)與短信發(fā)送平臺(tái)之間的接口 :系統(tǒng)在特定的動(dòng)作觸發(fā)下 ,以及預(yù) 警信息發(fā)布的時(shí)刻 ,需要與手機(jī)短信發(fā)送平臺(tái)取得聯(lián)系 ,并發(fā)出預(yù)警信 息或者相關(guān)情況報(bào)告。(3) 系統(tǒng)與施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)錄入人員之間接口 :地鐵施工監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù) ,需要 按照預(yù)先規(guī)定的格式 ,通過(guò)系統(tǒng)提供的特定頁(yè)面導(dǎo)入系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更新管理。2.5 系統(tǒng)物理視圖2.5.1 系統(tǒng)服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)空間分布按照分布式數(shù)據(jù)處理的設(shè)計(jì) ,本系統(tǒng)從功能上來(lái)說(shuō)可分為系統(tǒng)應(yīng)用、基 礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、電子地圖三個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn) ,也可以將三種系統(tǒng)功能集成在一

10、個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上。2.5.2 系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)配置(1) 系統(tǒng)功能分布。系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器 :系統(tǒng)的總服務(wù)器 ,網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的入口 ,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與分 析、處理的功能；WebGIS服務(wù)器:與總服務(wù)器交互，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)成果及信息 發(fā)布的功能 ;施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)服務(wù)器 :與總服務(wù)器交互 ,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)成果及信 息瀏覽的功能。(2) 軟件平臺(tái)。服務(wù)器端：網(wǎng)絡(luò)服務(wù):采用Window s 2000Server操作系統(tǒng)下的Apache2、 PHP5施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù):Oracle8i/9i企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù);WebGIS服 務(wù):Tomcat4.1,Geos urf2D。瀏覽器端 :采用 InternetExplorer5.5 以上版本瀏覽器。(3) 硬件平臺(tái)。服務(wù)器端:機(jī)型:服務(wù)器;CPU雙CPU,XEON2.8GH以上;內(nèi)存:1GB以上;硬盤:SCSI1O8GB9卡:100M 以太網(wǎng)。瀏覽器端注機(jī):臺(tái)式微機(jī)/便攜式機(jī);CPU:PIII1GH以上;內(nèi)存:64MB以上; 磁盤:可用空間100M以上;顯卡:1024X768,32位真彩色，顯存32M以上; 網(wǎng)卡:100M以太網(wǎng)。