盾構(gòu)隧道施工變形預警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1盾構(gòu)隧道施工變形預警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了盾構(gòu)隧道施工變形預警系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)）的設計、監(jiān)測內(nèi)容、數(shù)據(jù)采集與傳輸、數(shù)據(jù)處理與管理、數(shù)據(jù)分析與預警和系統(tǒng)運行維護等方面的技術(shù)要求。本文件適用于盾構(gòu)法隧道施工變形預警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范的應用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T20271信息安全技術(shù)-信息系統(tǒng)通用安全技術(shù)要求GB/T50446—2017盾構(gòu)法隧道施工及驗收規(guī)范DGT/J08—2041—2008地鐵隧道工程盾構(gòu)施工技術(shù)規(guī)范DB11/T2096—2023城市軌道交通工程盾構(gòu)法施工技術(shù)規(guī)程DB37/T5192—2021路基邊坡變形遠程監(jiān)測預警系統(tǒng)技術(shù)標準3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1盾構(gòu)shieldtunneling在鋼殼體保護下完成隧道掘進、出渣、管片拼裝等作業(yè)，有主機和后配套設備組成的全斷面推進式隧道施工機械設備。根據(jù)開挖面的穩(wěn)定方式，分為土壓平衡式盾構(gòu)、泥水平衡式盾構(gòu)、敞開式盾構(gòu)和氣壓平衡式盾構(gòu)。3.2信息采集系統(tǒng)informationcollectionsystem將工程有關(guān)的影像、工程情況和監(jiān)測數(shù)據(jù)等信息進行收集、分類、整理、存儲，并形成信息數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)。3.3信息傳輸系統(tǒng)informationtransmissionsystem從一端將命令或狀態(tài)信息經(jīng)信道傳達到另一端的系統(tǒng)，包括傳送和接收系統(tǒng)。3.4信息管理系統(tǒng)managementInformationSystem2將從現(xiàn)場采集的各種數(shù)據(jù)進行集中管理和處理，并將處理信息發(fā)布到網(wǎng)絡或其他設備上，有監(jiān)控中心進行管理的系統(tǒng)3.5監(jiān)測點monitoringpoints3.5.1監(jiān)測點布設原則根據(jù)隧道工程特性和變形控制要求，選擇具有代表性的區(qū)域設置監(jiān)測點，同時考慮地質(zhì)條件、施工方法等因素。3.5.2監(jiān)測點布設位置在隧道洞口、斷面變化處、圍巖軟弱破碎帶、施工縫等關(guān)鍵部位設置監(jiān)測點，以全面反映隧道變形情況。3.5.3監(jiān)測點布設密度根據(jù)隧道長度、斷面大小和變形控制要求，合理確定監(jiān)測點布設密度，以滿足變形監(jiān)測精度要求。3.6預警值earlywarningvalue根據(jù)隧道設計和施工規(guī)范，設定變形量的安全閾值。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，評估隧道變形的風險等級。根據(jù)風險評估結(jié)果，觸發(fā)相應級別的預警，及時采取應對措施。4基本要求4.1采用自動化遠程實時監(jiān)測時，應遵循實用、先進、經(jīng)濟和環(huán)保的設計原則。4.2監(jiān)測對象應包括路基、邊坡、受路基影響的建(構(gòu))筑4.3當系統(tǒng)采用新技術(shù)、新材料、新工藝和新設備時應對其可靠性和精度等進行驗證，并滿足工程要4.4應制定信息系統(tǒng)管理制度，保證路基穩(wěn)定性預警的響應工作有序高效。4.5應定期對系統(tǒng)采取標定等措施，減小系統(tǒng)誤差，控制偶然誤差，保證監(jiān)測精度滿足要求。4.6遠程監(jiān)測系統(tǒng)應定期進行維護，并制定完善的管理制度。5系統(tǒng)設計5.1設計流程基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器技術(shù)，研制或改裝適用于惡劣工況下土壓力、孔隙水壓力、地表沉降、土體沉降、結(jié)構(gòu)變形、結(jié)構(gòu)內(nèi)力等參數(shù)測試的無線傳感器，確保施工監(jiān)測過程中傳感器的存活率和可靠性；基于5G技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，研制多通道應變信號、應力信號和加速度信號的同步采集和傳輸系統(tǒng)以及存儲數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)主要參數(shù)的準同步采集、傳輸和存儲；基于大數(shù)據(jù)技術(shù)、AI智能技術(shù)和BIM技術(shù)，研制地鐵盾構(gòu)隧道施工遠程智能監(jiān)測及預警系統(tǒng)，實現(xiàn)地鐵盾構(gòu)隧道施工的遠程監(jiān)測和自動化預警。5.2系統(tǒng)功能要求35.2.1盾構(gòu)隧道施工變形預警系統(tǒng)包括信息采集系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)。5.2.2盾構(gòu)隧道施工變形預警系統(tǒng)應符合下列規(guī)定：a)應能反映隧道的狀態(tài)演化b)監(jiān)測儀器設備應力求準確、穩(wěn)定、便于維修、易于改造和升級。c)應建立層次開放平臺，并建立信息分析反饋系統(tǒng)，持續(xù)擴展系統(tǒng)監(jiān)測內(nèi)容及范圍，優(yōu)化系統(tǒng)運行效率。d)應運用影像記錄、數(shù)據(jù)監(jiān)測等手段，對監(jiān)測信息進行匯總、分析、處理，將信息匯總并發(fā)布到網(wǎng)絡平臺，并能將各種預警信息以電子郵件或短信形式通知相關(guān)人員。e)所采用的軟件系統(tǒng)和硬件設施應滿足穩(wěn)定可靠、安全、易維護的要求。f)應對反饋的監(jiān)測信息進行處理分析并且具有預警功能。5.2.3自動化預警系統(tǒng)所采用的設備儀器應根據(jù)監(jiān)測工程實際需求進行選型、布設和安裝，并滿足精度、靈敏度、穩(wěn)定性的要求。5.2.4自動化監(jiān)測站可劃分為自動化監(jiān)測采集站和自動化監(jiān)測管理站。各類監(jiān)測儀器的信息由自動化監(jiān)測采集站負責采集，自動化管理站負責管理。5.2.5信息傳輸系統(tǒng)應符合下列規(guī)定：a)系統(tǒng)傳輸之間采用開放的通信協(xié)議和標準數(shù)據(jù)傳輸方式，數(shù)據(jù)傳輸采用有線傳輸方式，有線方式難以實現(xiàn)時，可采用無線傳輸方式。b)根據(jù)工程實際選用定時、隨機、實時、直接等通信方式。c)傳輸系統(tǒng)設計除滿足上述規(guī)定外，尚應符合國家現(xiàn)行標準的有關(guān)規(guī)定。5.2.6監(jiān)測信息的管理應符合下列規(guī)定;a)監(jiān)測信息文件和報表應自動生成。報表應包括報警報表、事件報表、數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表等。b)各類操作記錄、事件、報警、日志、歷史數(shù)據(jù)和文件，應進行記錄、保存歸檔。c)應可在線或離線進行應用配置。d)應實現(xiàn)網(wǎng)絡管理、配置管理、網(wǎng)絡控制、故障報告、性能管理、安全管理、事件記錄、參數(shù)調(diào)整、創(chuàng)建、編輯和刪除數(shù)據(jù)庫等。e)應對監(jiān)測現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)和管理信息進行數(shù)據(jù)實時更新。5.2.7監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲應符合下列規(guī)定：a)原始監(jiān)測數(shù)據(jù)應全部存入數(shù)據(jù)庫b)數(shù)據(jù)存儲應采用開放型的標準關(guān)系數(shù)據(jù)庫，并具有足夠的數(shù)據(jù)庫容量和網(wǎng)絡共享功能、良好的可擴充性和快速的檢索功能。c)存儲的監(jiān)測數(shù)據(jù)應便于維護、定期自動備份和數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)，備份的數(shù)據(jù)與主數(shù)據(jù)庫存放在不同的服務器中。d)監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)換為多種數(shù)據(jù)和影像文件格式保存，并應滿足監(jiān)測中心數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)的備份、共享和數(shù)據(jù)傳遞等操作；存儲的數(shù)據(jù)需要時可方便提取，并可在通用的計算機中讀取。6監(jiān)測及預警系統(tǒng)技術(shù)6.1監(jiān)測依據(jù)a)正常施工情況下的具體監(jiān)測要求，如不同的施工工藝對各項變形的限差等；b)施工區(qū)域土壤及地下水情況；c)隧道施工影響范圍內(nèi)現(xiàn)有房屋建筑、各種構(gòu)筑物的形狀、尺寸、與隧道軸線的相對位置；d)隧道填埋的深度；4e)雙線隧道的間距或施工隧道與近旁大型、重要公用管道的間距；f)隧道設計的安全儲備系數(shù)。6.2監(jiān)測內(nèi)容隧道的變形監(jiān)測，應符合：隧道的變形監(jiān)測，應對距離開挖面較近的隧道斷面、不良地質(zhì)構(gòu)造、斷層和襯砌結(jié)構(gòu)裂縫較多的隧道斷面的變形進行監(jiān)測；g)隧道內(nèi)的基準點，應埋設在變形區(qū)外相對穩(wěn)定的地方或隧道橫洞內(nèi)。必要時，應設立深層鋼管標；h)變形觀測點應按斷面布設。當采用新奧法施工時，其斷面間距宜為10-50m，點位應布設在隧道的頂部、底部和兩腰，必要時可加密布設，新增設的監(jiān)測斷面宜靠近開挖面。當采用盾構(gòu)法施工時，監(jiān)測斷面應選擇并布設在不良地質(zhì)構(gòu)造、斷層和襯砌結(jié)構(gòu)裂縫較多的部位；i)隧道拱頂下沉和底面回彈，宜采用水準測量方法；j)襯砌結(jié)構(gòu)收斂變形，可采用極坐標法測量，也可采用收斂計進行監(jiān)測。6.3監(jiān)測及預警方法基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器技術(shù)，研制適用于惡劣工況下的集成化無線傳感器監(jiān)測產(chǎn)品，以確保惡劣條件下監(jiān)測過程中傳感器的存活率和可靠性。然后基于5G傳輸技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，研制多通道應變信號、應力信號和加速度信號的同步采集和傳輸系統(tǒng)以及存儲數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)主要參數(shù)的準同步采集、傳輸和存儲，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)，研制綜合盾構(gòu)施工監(jiān)測、地層監(jiān)測和既有建構(gòu)筑物的監(jiān)測于一體的地鐵盾構(gòu)隧道施工遠程智能監(jiān)測及預警系統(tǒng)，通過BIM技術(shù)實現(xiàn)監(jiān)測預警系統(tǒng)的可視化。最后結(jié)合監(jiān)測產(chǎn)品和施工遠程智能監(jiān)測及預警系統(tǒng)，實現(xiàn)地鐵盾構(gòu)隧道施工的遠程監(jiān)測和自動化預警技術(shù)。7數(shù)據(jù)采集與傳輸7.1一般規(guī)定7.1.1此條旨在說明數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊在設計時應主要包括兩個方面：軟硬件的設計、模塊開發(fā)及數(shù)據(jù)采集制度的設計。7.1.2此條說明了數(shù)據(jù)采集與傳輸軟硬件設計與選型的一般原則，即應滿足傳感器監(jiān)測的要求，確保獲取的數(shù)據(jù)具有實用價值。7.1.3此條針對數(shù)據(jù)采集及傳輸系統(tǒng)進行了原則性的規(guī)定。7.1.4此條針對數(shù)據(jù)采集及傳輸軟件的功能進行了一般性的規(guī)定。7.2數(shù)據(jù)采集7.2.1此條規(guī)定了在線采集系統(tǒng)應具有的關(guān)鍵性功能，即診斷和識別功能，可以保障數(shù)據(jù)采集工作的正常進行及異常信息的及時識別。7.2.2此條規(guī)定了采集方案編制應遵守的原則，即滿足施工安全監(jiān)測頂層設計要求。7.2.3此條規(guī)定了在線采集設備應具有的基本功能，包括斷點續(xù)傳功能、數(shù)據(jù)存儲及處理分析功能、防雷及抗干擾功能。7.2.4此條規(guī)定了人工采集工作的原則性要求，包括采集設備的有效性及可操作性，采集數(shù)據(jù)及時傳輸和備份。7.3數(shù)據(jù)傳輸57.3.1此條規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設計時的一般性原則，即因地制宜、合理選取、優(yōu)先使用既有設備等。7.3.2此條規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆酚膳c綜合布線時應考慮的因素，包括現(xiàn)場情況、傳感器與數(shù)據(jù)采集站的布置方案及信號傳輸距離進行設計等。7.3.3此條是依據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸方式包括有線傳輸、無線傳輸或兩者相結(jié)合的方式進行編制。7.3.4此條規(guī)定了在強電磁場環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸方式，即在強電磁場的環(huán)境下，應采取有效的電磁屏蔽措施；當無法實施電磁屏蔽時，應采用有線傳輸方式。7.3.5此條規(guī)定了在交通不便的深山峽谷、復雜地形、物理線路布設和維護困難等環(huán)境下及需要構(gòu)建臨時傳輸網(wǎng)絡的工程現(xiàn)場，宜采用無線傳輸方式。7.3.6此條規(guī)定了無線傳輸方式選擇的條件包括工程現(xiàn)場營運的網(wǎng)絡、成本和現(xiàn)場實際情況等。7.3.7考慮數(shù)據(jù)傳輸過程中可能存在數(shù)據(jù)丟失等異常情況存在，此條針對傳輸數(shù)據(jù)進行了原則性的規(guī)定，即數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中應具有數(shù)據(jù)備份機制，及備份機制的容量應根據(jù)具體情況設計。8數(shù)據(jù)處理與管理8.1一般規(guī)定8.1.1大部分監(jiān)測系統(tǒng)的設計實踐中，數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理是分開的獨立的模塊，數(shù)據(jù)處理偏重數(shù)據(jù)的整理、分析、運算，數(shù)據(jù)管理偏重數(shù)據(jù)的存儲、檢索、共享、應用。模塊化設計使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、易于維護。8.1.2這里的數(shù)據(jù)包括但不限定于：監(jiān)測數(shù)據(jù)、檢查數(shù)據(jù)、預報警數(shù)據(jù)、安全評估數(shù)據(jù)、用戶留痕數(shù)據(jù)。8.1.3系統(tǒng)設計容量值通常為工程總生命期數(shù)據(jù)量的估算值。讀取性能要求，通常也可以籠統(tǒng)一點表述為“數(shù)據(jù)讀取最大延時應為秒級”。8.1.4數(shù)據(jù)庫通常都支持標準的SQL語言，其他軟件訪問數(shù)據(jù)庫常見的是通過ODBC（開放數(shù)據(jù)庫連接驅(qū)動程序,WINDOWS平臺）、JDBC(JAVA語言用連接驅(qū)動程序)。8.1.5系統(tǒng)中存儲數(shù)據(jù)的單位，宜采用國家法定計量單位。一般時間應采用公歷，最低精度為秒。8.2數(shù)據(jù)處理8.2.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機存儲、組織數(shù)據(jù)的方式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合。通常情況下，精心選擇的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以帶來更高的運行或者存儲效率。8.2.2對監(jiān)測內(nèi)容進行信息分類與編碼是監(jiān)測工作的常規(guī)做法，一般監(jiān)測軟件中，會將工程的監(jiān)測內(nèi)容分為量測項目、測點組、測點等，每個測點會有一個系統(tǒng)唯一的測點編碼，數(shù)據(jù)也通常需要按量測項目名、測點組名、測點編碼、時間等條件進行查詢。8.2.3監(jiān)測系統(tǒng)通常會有一部分需要連續(xù)高頻監(jiān)測的監(jiān)測項目，這些監(jiān)測項目采集的數(shù)據(jù)量非常大，對采集與傳輸模塊往往會帶來性能壓力。為緩解系統(tǒng)的存儲與性能壓力，可以將歷史數(shù)據(jù)（比如一年以前的數(shù)據(jù)、一月以前的數(shù)據(jù)）進行轉(zhuǎn)存，挪出系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫之外。8.2.4數(shù)據(jù)挖掘是針對海量數(shù)據(jù)的一種處理技術(shù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)長期積累下來屬于海量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)挖掘能進一步釋放數(shù)據(jù)的價值。8.3數(shù)據(jù)管理8.3.1在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的特征為量大、連續(xù)，對采集、傳輸、處理與存儲系統(tǒng)的性能要求比較高；人工監(jiān)測數(shù)據(jù)相對量少、為間歇性采集，對系統(tǒng)只會造成短暫的瞬時壓力，人工巡檢數(shù)據(jù)相對來說量就更少了，頻次也較低，對系統(tǒng)一般沒有什么性能要求。三類數(shù)據(jù)分類存儲，有利于提高系統(tǒng)的整體經(jīng)濟性。68.3.2系統(tǒng)應能在權(quán)限控制下實現(xiàn)快速顯示、流暢操作、生成報告等功能。這一條主要對系統(tǒng)的可用性作出要求。8.3.3數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)存儲形式的主流實現(xiàn)，能進行靈活的關(guān)聯(lián)查詢，故作為一種推薦表述；影像資料因占用空間過大，存儲在數(shù)據(jù)庫中會拖累數(shù)據(jù)庫的性能，通常做法是將影像資料以文件形式存儲在磁盤上，而將文件名、文件概要信息存儲到數(shù)據(jù)庫中，用戶可通過數(shù)據(jù)庫檢索到文件信息，需要文件內(nèi)容時，再通過文件信息打開具體的文件。8.3.4監(jiān)測系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)量積累下來是一種海量數(shù)據(jù)；云端部署、遠程配置、彈性擴充是現(xiàn)有技術(shù)環(huán)境下可選宜選的形式，是主流技術(shù)趨勢。8.3.5系統(tǒng)應具有靈活的管理功能，應能夠通過管理界面添加、修改、刪除監(jiān)測項目，能進行預警的流程管理，能進行數(shù)據(jù)分析模型管理，能按日期、種類、設備、名稱挑選導出監(jiān)測數(shù)據(jù)。系統(tǒng)參數(shù)、用戶數(shù)據(jù)與處理程序應有相對的獨立性，任何軟件版本的變更均不應影響用戶數(shù)據(jù)。8.3.6數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)備份是常規(guī)手段，一般是制定一套備份計劃，每天增量備份，每月一次完整備份。對于大數(shù)據(jù)量而言，執(zhí)行一次完整備份會對系統(tǒng)性能帶來較大影響；系統(tǒng)應具有故障恢復能力。當突然停電、出現(xiàn)硬件故障、軟件失效、病毒或嚴重錯誤操作時，系統(tǒng)應提供可恢復數(shù)據(jù)的機制，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)能恢復到損壞以前的狀態(tài)。當系統(tǒng)出現(xiàn)災難性后果時，本地數(shù)據(jù)被損毀不可恢復，如果有容災備份的話，可以恢復到某個時間以前的狀態(tài)，使災害損失降低。容災備份通常通過異地備份實現(xiàn)。9數(shù)據(jù)分析與預警9.1一般規(guī)定9.1.1系統(tǒng)在運行過程會產(chǎn)生海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，需要借助數(shù)據(jù)統(tǒng)計等分析手段獲得數(shù)據(jù)本身及數(shù)據(jù)在時間和空間上的分布特征。通過統(tǒng)計指標首先可以進行監(jiān)測數(shù)據(jù)的診斷，識別數(shù)據(jù)異常情況并為原因分析提供數(shù)據(jù)支持。統(tǒng)計指標也是安全預警所需的參數(shù)，特別是結(jié)合統(tǒng)計分析可以進行監(jiān)測數(shù)據(jù)的趨勢分析、安全狀態(tài)的研判，有助于實現(xiàn)系統(tǒng)的預警功能。9.1.2可靠的預警模型和預警閾值是保證安全預警合理性、及時性的必要條件。預警閾值應與預警模型相匹配。預警模型的選用應充分考慮監(jiān)測項目特點，包括監(jiān)測項目監(jiān)測數(shù)據(jù)隨時間的一般發(fā)展模式、監(jiān)測項目引起安全風險的程度等。預警模型和預警閾值的確定應與工程經(jīng)驗相符。安全預警應具有及時性。在現(xiàn)有技術(shù)水平允許時，應盡可能的采用在線監(jiān)測與預警的方式。系統(tǒng)建設時應根據(jù)監(jiān)測項目特點、預警要求等預設合理可靠的預警模型和預警閾值，然后在系統(tǒng)運行過程中將監(jiān)測數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)實時輸入至預警模型中，及時獲得預警信息，實現(xiàn)實時預警。9.1.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析與預警模塊的監(jiān)測數(shù)據(jù)診斷功能是在監(jiān)測數(shù)據(jù)完成預處理后，采用統(tǒng)計分析的方法獲得數(shù)據(jù)特征分布及異常情況，數(shù)據(jù)診斷的目的是反映監(jiān)測系統(tǒng)本身的運行情況，并在預警分析中對監(jiān)測系統(tǒng)以及監(jiān)測項目的運行異常予以考慮。診斷功能應實現(xiàn)傳感器異常診斷、采集異常診斷和傳輸異常診斷。診斷對象包括異常相關(guān)的系統(tǒng)硬件設施及軟件。診斷完成應提供異常原因、異常處理建議，診斷功能及異常處理宜盡可能由系統(tǒng)自動完成。9.1.4通過預警信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，可以建立不同預警級別預警信息在時間和空間上的關(guān)聯(lián)，對于獲得工程項目整體的安全狀態(tài)以及進行安全狀態(tài)預測具有重要的意義?？梢岳孟冗M可靠的大數(shù)據(jù)分析方法，充分挖掘預警信息數(shù)據(jù)的價值。9.2數(shù)據(jù)分析79.2.1監(jiān)測數(shù)據(jù)分析包括歷史數(shù)據(jù)分析和基于歷史數(shù)據(jù)的預測分析兩個層次。數(shù)據(jù)分析的結(jié)果應提供對應的可靠度指標以反映其可靠程度。a)統(tǒng)計分析是指對歷史數(shù)據(jù)采用數(shù)學統(tǒng)計方法獲得其統(tǒng)計指標。特殊分析的內(nèi)容包括在統(tǒng)計分析的基礎上對監(jiān)測項目進行趨勢預測，并綜合趨勢預測結(jié)果等進行安全狀態(tài)研判。結(jié)合歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)預測算法預測監(jiān)測項目的發(fā)展趨勢，可采用回歸分析、卡爾曼濾波算法以及其他基于大數(shù)據(jù)分析的預測算法。不同監(jiān)測項目監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性分析也是特殊分析的內(nèi)容，通過關(guān)聯(lián)分析獲得多源同構(gòu)數(shù)據(jù)和多源異構(gòu)數(shù)據(jù)之前關(guān)聯(lián)關(guān)系。b)本條列舉了部分可用于監(jiān)測數(shù)據(jù)分析的數(shù)學方法，其他可用的方法可以在系統(tǒng)功能中體現(xiàn)。數(shù)據(jù)分析方法應與監(jiān)測數(shù)據(jù)特征相匹配。c)根據(jù)歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進行監(jiān)測項目安全狀態(tài)分析是目前多數(shù)安全監(jiān)測預警系統(tǒng)所具備的功能，但安全預警的目的在于確認安全風險、預防事故發(fā)生、避免風險可能的不利影響、給予充分的風險處置時間。因此，預警信息的超前性尤為重要，通過監(jiān)測物理量變化趨勢的分析，對于潛在的風險程度驟增提前預判，能夠更好的體現(xiàn)預警的價值。先進、智能的數(shù)據(jù)預測分析算法為在系統(tǒng)功能中實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的預測分析提供了方法。9.2.2系統(tǒng)應提供數(shù)據(jù)分析成果生成電子文檔報告的功能，電子文檔報告的模板宜根據(jù)用戶需求確定。9.3安全預警9.3.1安全預警信息應具有超前性，分級預警是目前工程安全監(jiān)測廣泛采用的預警方式，分級預警的目的在于根據(jù)監(jiān)測項目特點，對監(jiān)測項目安全狀態(tài)發(fā)展的不同階段進行分級，并對應確定各級安全狀態(tài)應采取的風險處置措施，遏制風險不斷發(fā)育或者避免風險可能的不利影響。a)監(jiān)測項目的累計變化量和變化速率分別反映了監(jiān)測項目當前的安全狀態(tài)以及未來安全狀態(tài)發(fā)展趨勢，是進行預警分析的兩個關(guān)鍵指標。在預警分級時，應針對監(jiān)測項目的特點，特別是監(jiān)測數(shù)據(jù)的一般發(fā)展模式，考慮累計變化量和變化速率對應的安全狀態(tài)所處階段，進行分級。分級節(jié)點的控制指標即為預警閾值，包含累計變化量和變化速率兩項指標值，預警級別應由兩個指標綜合確定。b)本條建議了預警分級的數(shù)量、各預警等級編號及顏色標記。最高預警等級一般采用紅色標記。9.3.2預警閾值的準確與否直接關(guān)系到預警模型的有效性。針對公路工程施工安全狀態(tài)的預警應充分考慮施工過程監(jiān)測項目本身以及所處環(huán)境的動態(tài)變化。a)預警閾值的確定應考慮監(jiān)測項目安全狀態(tài)的一般發(fā)展模式（由特定施工工況下的計算分析結(jié)果或工程經(jīng)驗分析結(jié)果確定），同時兼顧各預警等級所采取的風險處置措施的可行性和合理性，以保證監(jiān)測項目的安全狀態(tài)得到合理、有效的控制。一般宜首先確定最高預警等級對應的預警閾值，其他預警等級的閾值可按其比例取值。b)對重要的、特殊的或風險等級較高的監(jiān)測對象的預警閾值，應在由現(xiàn)狀調(diào)查與測手段提供必要數(shù)據(jù)的基礎上，通過結(jié)合具體施工工況進行分析計算或?qū)ｍ椩u估確定，即預警閾值確定應充分考慮具體監(jiān)測項目的特點。c)原則上監(jiān)測項目的預警閾值應在系統(tǒng)建設時確定，但實際施工工況不斷變化，當工況差異較大時，原定的預警閾值不再適用，可予以調(diào)整。根據(jù)預設工況通過計算分析等確定的預警閾值宜根據(jù)實際工況變化改進計算分析模型和方法不斷優(yōu)化。d)預警閾值可以根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)趨勢預測及安全狀態(tài)研判的結(jié)果進行調(diào)整，以保證預警信息的超前9.3.3人工監(jiān)測項目和人工巡檢項目一般在現(xiàn)場完成，過程中經(jīng)過初步數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)安全風險時應首先結(jié)合現(xiàn)場安全狀態(tài)檢查確定預警等級并上報預警信息，以保障預警的及時性。9.3.4安全預警信息應具有完整性，以便于安全管理人員對預警信息進行進一步分析和處置。89.3.5系統(tǒng)內(nèi)嵌的預警管理機制是保證系統(tǒng)正常、有效運行的關(guān)鍵要素之一。預警信息反饋機制需要使完整的預警信息可靠地、及時地反饋至安全管理人員及報警裝置。預警信息處置機制需要保證安全管理人員對于預警信息及報警裝置響應的處置合理、及時。預警信息反饋機制應包括預警信息的反饋方式及安全管理人員、報警裝置的接收權(quán)限。預警信息處置機制應包括處置條件和安全管理人員的處置權(quán)限。預警管理機制應與工程安全管理制度密切的結(jié)合，確?；谙到y(tǒng)的安全管理高效運行。9.3.6預警信息反饋應采用可靠的方式，除本條文列出的方式外，也可以采用電子手環(huán)、電子安全帽等方式。9.3.7系統(tǒng)應實現(xiàn)預警信息的自動反饋，安全管理人員應對接收到的預警信息及時處置。9.3.8預警事件得到處置并且現(xiàn)場施工安全，監(jiān)測項目的監(jiān)測數(shù)據(jù)恢復至無預警水平，系統(tǒng)應解除預警。當監(jiān)測項目的監(jiān)測數(shù)據(jù)未恢復至無預警水平，宜按如下方式進行預警信息處置：預警事件得到處置后，監(jiān)測項目的監(jiān)測數(shù)據(jù)可能恢復至當前預警級別預警閾值以下，應根據(jù)處置后的監(jiān)測數(shù)據(jù)及時更新預警級別。對于處置后監(jiān)測數(shù)據(jù)無法恢復的監(jiān)測項目，當采取可靠的措施已降低或消除預警事件的安全風險且施工正常時，應按新的施工工況重新調(diào)整預警閾值并更新預警級別。10系統(tǒng)運行維護10.1一般規(guī)定10.1.1系統(tǒng)運行維護技術(shù)文件用于指導系統(tǒng)運行過程中的維護，其制定應綜合和考慮系統(tǒng)本身的特點以及系統(tǒng)用于監(jiān)測及預警的工程對象特點。系統(tǒng)操作與運行安全制度是指系統(tǒng)操作與運行過程中應遵循的安全要求及相關(guān)處置措施，包涵系統(tǒng)對硬件和軟件的安全要求和相關(guān)處置措施。硬件安全要求從硬件安裝、運行、拆卸過程引起相關(guān)人員和環(huán)境的安全風險，以及相關(guān)人員及環(huán)境引起硬件安全風險兩方面考慮。軟件安全主要指系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全要求。系統(tǒng)運行維護制度是指對系統(tǒng)運行過程中為保障系統(tǒng)正常運行所必要維護工作的要求，其包括維護目的、維護內(nèi)容、維護方法及技術(shù)要求、維護頻率。應急管理制度包括兩個方面，一是系統(tǒng)出現(xiàn)異常或故障時針對系統(tǒng)所采取的措施和要求，二是工程對象出現(xiàn)異常時針對系統(tǒng)所采取的措施和要求。10.1.2系統(tǒng)運行維護對象應涵蓋系統(tǒng)所有功能模塊，應將現(xiàn)場環(huán)境工作的模塊、可能異常或故障風險較高的模塊、故障不利影響關(guān)鍵的模塊作為重點運行維護對象，在運行維護技術(shù)文件中做出具體維護要求。10.1.3系統(tǒng)的運行維護需要具備系統(tǒng)軟硬件相關(guān)的專業(yè)知識、工程技術(shù)專業(yè)知識以及工程安全管理專業(yè)知識，相關(guān)負責技術(shù)人員或技術(shù)團隊應具有相關(guān)知識及能力。10.1.4系統(tǒng)日常檢查維護主要針對重點維護對象；定期檢查維護應能夠涵蓋系統(tǒng)所有功能模塊；監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，應對相關(guān)的監(jiān)測