《盾構(gòu)隧道施工變形安全監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》

ICS93.080.30

CCSP51

T/CASME

中國中小商業(yè)企業(yè)協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CASMEXX—2022

智盾構(gòu)隧道施工變形預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

Intelligentelderlycareemergencyalarmcall

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

2022-XX-XX發(fā)布2022-XX-XX實(shí)施

中國中小商業(yè)企業(yè)協(xié)會發(fā)布

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目??次

目次..................................................................................I

前言.................................................................................II

1范圍................................................................................1

2規(guī)范性引用文件......................................................................1

3術(shù)語和定義..........................................................................1

4基本要求............................................................................2

5系統(tǒng)設(shè)計............................................................................2

6監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)..................................................................3

7數(shù)據(jù)采集與傳輸......................................................................4

8數(shù)據(jù)處理與管理......................................................................5

9數(shù)據(jù)分析與預(yù)警......................................................................6

10系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù).......................................................................8

I

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盾構(gòu)隧道施工變形預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了盾構(gòu)隧道施工變形預(yù)警系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)）的設(shè)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(yù)警和系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)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(yù)警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范的應(yīng)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(yīng)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(yàn)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(yuǎn)程監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

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(hù)下完成隧道掘進(jìn)、出渣、管片拼裝等作業(yè)，有主機(jī)和后配套設(shè)備組成的全斷面推進(jìn)式

隧道施工機(jī)械設(shè)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(jìn)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(dá)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)managementInformationSystem

1

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將從現(xiàn)場采集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理和處理，并將處理信息發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)或其他設(shè)備上，有監(jiān)控中

心進(jìn)行管理的系統(tǒng)

3.5

監(jiān)測點(diǎn)monitoringpoints

3.5.1監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)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(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，同時考慮地質(zhì)條件、施工

方法等因素。

3.5.2監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)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(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，以全面反映隧道變形

情況。

3.5.3監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)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(diǎn)布設(shè)密度，以滿足變形監(jiān)測精度要求。

3.6

預(yù)警值earlywarningvalue

根據(jù)隧道設(shè)計和施工規(guī)范，設(shè)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(fēng)

險等級。根據(jù)風(fēng)險評估結(jié)果，觸發(fā)相應(yīng)級別的預(yù)警，及時采取應(yīng)對措施。

4基本要求

4.1采用自動化遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測時，應(yīng)遵循實(shí)用、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的設(shè)計原則。

4.2監(jiān)測對象應(yīng)包括路基、邊坡、受路基影響的建(構(gòu))筑

4.3當(dāng)系統(tǒng)采用新技術(shù)、新材料、新工藝和新設(shè)備時應(yīng)對其可靠性和精度等進(jìn)行驗(yàn)證，并滿足工程要

求。

4.4應(yīng)制定信息系統(tǒng)管理制度，保證路基穩(wěn)定性預(yù)警的響應(yīng)工作有序高效。

4.5應(yīng)定期對系統(tǒng)采取標(biāo)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(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)，并制定完善的管理制度。

5系統(tǒng)設(shè)計

5.1設(shè)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(yīng)變信號、應(yīng)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(shí)現(xiàn)主要參數(shù)的準(zhǔn)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(yuǎn)程智能監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地鐵盾構(gòu)隧道施工的遠(yuǎn)程監(jiān)測和自動化預(yù)警。

5.2系統(tǒng)功能要求

2

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5.2.1盾構(gòu)隧道施工變形預(yù)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(yù)警系統(tǒng)應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)應(yīng)能反映隧道的狀態(tài)演化

b)監(jiān)測儀器設(shè)備應(yīng)力求準(zhǔn)確、穩(wěn)定、便于維修、易于改造和升級。

c)應(yīng)建立層次開放平臺，并建立信息分析反饋系統(tǒng)，持續(xù)擴(kuò)展系統(tǒng)監(jiān)測內(nèi)容及范圍，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)

行效率。

d)應(yīng)運(yùn)用影像記錄、數(shù)據(jù)監(jiān)測等手段，對監(jiān)測信息進(jìn)行匯總、分析、處理，將信息匯總并發(fā)布到

網(wǎng)絡(luò)平臺，并能將各種預(yù)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(shè)施應(yīng)滿足穩(wěn)定可靠、安全、易維護(hù)的要求。

f)應(yīng)對反饋的監(jiān)測信息進(jìn)行處理分析并且具有預(yù)警功能。

5.2.3自動化預(yù)警系統(tǒng)所采用的設(shè)備儀器應(yīng)根據(jù)監(jiān)測工程實(shí)際需求進(jìn)行選型、布設(shè)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(fù)責(zé)采集，自動化管理站負(fù)責(zé)管理。

5.2.5信息傳輸系統(tǒng)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)時，可采用無線傳輸方式。

b)根據(jù)工程實(shí)際選用定時、隨機(jī)、實(shí)時、直接等通信方式。

c)傳輸系統(tǒng)設(shè)計除滿足上述規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。

5.2.6監(jiān)測信息的管理應(yīng)符合下列規(guī)定;

a)監(jiān)測信息文件和報表應(yīng)自動生成。報表應(yīng)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(yīng)進(jìn)行記錄、保存歸檔。

c)應(yīng)可在線或離線進(jìn)行應(yīng)用配置。

d)應(yīng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理、配置管理、網(wǎng)絡(luò)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(yīng)對監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和管理信息進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時更新。

5.2.7監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)原始監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)全部存入數(shù)據(jù)庫

b)數(shù)據(jù)存儲應(yīng)采用開放型的標(biāo)準(zhǔn)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(luò)共享功能、良好的

可擴(kuò)充性和快速的檢索功能。

c)存儲的監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)便于維護(hù)、定期自動備份和數(shù)據(jù)庫應(yīng)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(wù)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(yīng)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(jī)中讀取。

6監(jiān)測及預(yù)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；

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e)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(shè)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(yīng)符合：

隧道的變形監(jiān)測，應(yīng)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(jìn)行監(jiān)測；

g)隧道內(nèi)的基準(zhǔn)點(diǎn)，應(yīng)埋設(shè)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(yīng)設(shè)立深層鋼管

標(biāo)；

h)變形觀測點(diǎn)應(yīng)按斷面布設(shè)。當(dāng)采用新奧法施工時，其斷面間距宜為10-50m，點(diǎn)位應(yīng)布設(shè)在隧

道的頂部、底部和兩腰，必要時可加密布設(shè)，新增設(shè)的監(jiān)測斷面宜靠近開挖面。當(dāng)采用盾構(gòu)法

施工時，監(jiān)測斷面應(yīng)選擇并布設(shè)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(zhǔn)測量方法；

j)襯砌結(jié)構(gòu)收斂變形，可采用極坐標(biāo)法測量，也可采用收斂計進(jìn)行監(jiān)測。

6.3監(jiān)測及預(yù)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(yīng)變信號、

應(yīng)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(shí)現(xiàn)主要參數(shù)的準(zhǔn)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(yuǎn)程智能監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)，通過BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的可視化。最后結(jié)合監(jiān)

測產(chǎn)品和施工遠(yuǎn)程智能監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地鐵盾構(gòu)隧道施工的遠(yuǎn)程監(jiān)測和自動化預(yù)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(shè)計時應(yīng)主要包括兩個方面：軟硬件的設(shè)計、模塊開發(fā)及

數(shù)據(jù)采集制度的設(shè)計。

7.1.2此條說明了數(shù)據(jù)采集與傳輸軟硬件設(shè)計與選型的一般原則，即應(yīng)滿足傳感器監(jiān)測的要求，確保

獲取的數(shù)據(jù)具有實(shí)用價值。

7.1.3此條針對數(shù)據(jù)采集及傳輸系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)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(yīng)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(jìn)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(yīng)遵守的原則，即滿足施工安全監(jiān)測頂層設(shè)計要求。

7.2.3此條規(guī)定了在線采集設(shè)備應(yīng)具有的基本功能，包括斷點(diǎn)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(shè)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

4

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7.3.1此條規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)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(shè)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(yīng)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(jìn)行設(shè)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(jìn)行編制。

7.3.4此條規(guī)定了在強(qiáng)電磁場環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸方式，即在強(qiáng)電磁場的環(huán)境下，應(yīng)采取有效的電磁屏

蔽措施；當(dāng)無法實(shí)施電磁屏蔽時，應(yīng)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(fù)雜地形、物理線路布設(shè)和維護(hù)困難等環(huán)境下及需要構(gòu)建

臨時傳輸網(wǎng)絡(luò)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(yùn)的網(wǎng)絡(luò)、成本和現(xiàn)場實(shí)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(jìn)行了原則性的規(guī)

定，即數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中應(yīng)具有數(shù)據(jù)備份機(jī)制，及備份機(jī)制的容量應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)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(shè)計實(shí)踐中，數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理是分開的獨(dú)立的模塊，數(shù)據(jù)處理偏重數(shù)據(jù)

的整理、分析、運(yùn)算，數(shù)據(jù)管理偏重數(shù)據(jù)的存儲、檢索、共享、應(yīng)用。模塊化設(shè)計使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、易

于維護(hù)。

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(yù)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(shè)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(diǎn)表

述為“數(shù)據(jù)讀取最大延時應(yīng)為秒級”。

8.1.4數(shù)據(jù)庫通常都支持標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(jī)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(yùn)行或者存儲效率。

8.2.2對監(jiān)測內(nèi)容進(jìn)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(diǎn)組、測點(diǎn)等，每個測點(diǎn)會有一個系統(tǒng)唯一的測點(diǎn)編碼，數(shù)據(jù)也通常需要按量測項

目名、測點(diǎn)組名、測點(diǎn)編碼、時間等條件進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jì)性。

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8.3.2系統(tǒng)應(yīng)能在權(quán)限控制下實(shí)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(shí)現(xiàn)，能進(jìn)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(yuǎn)程配置、彈性擴(kuò)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(yīng)具有靈活的管理功能，應(yīng)能夠通過管理界面添加、修改、刪除監(jiān)測項目，能進(jìn)行預(yù)警的

流程管理，能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析模型管理，能按日期、種類、設(shè)備、名稱挑選導(dǎo)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(yīng)有相對的獨(dú)立性，任何軟件版本的變更均不應(yīng)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(yīng)具有故障恢復(fù)能力。當(dāng)突然停電、出現(xiàn)硬件故障、軟件失效、病毒或嚴(yán)重錯誤操作時，系統(tǒng)

應(yīng)提供可恢復(fù)數(shù)據(jù)的機(jī)制，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)能恢復(fù)到損壞以前的狀態(tài)。

當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)災(zāi)難性后果時，本地數(shù)據(jù)被損毀不可恢復(fù)，如果有容災(zāi)備份的話，可以恢復(fù)到某個時間

以前的狀態(tài)，使災(zāi)害損失降低。容災(zāi)備份通常通過異地備份實(shí)現(xiàn)。

9數(shù)據(jù)分析與預(yù)警

9.1一般規(guī)定

9.1.1系統(tǒng)在運(yùn)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(biāo)首先可以進(jìn)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(biāo)也是安全預(yù)警所需的參數(shù)，特別是結(jié)合統(tǒng)計分析可以進(jìn)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的預(yù)警功能。

9.1.2可靠的預(yù)警模型和預(yù)警閾值是保證安全預(yù)警合理性、及時性的必要條件。預(yù)警閾值應(yīng)與預(yù)警模

型相匹配。預(yù)警模型的選用應(yīng)充分考慮監(jiān)測項目特點(diǎn)，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(fēng)險的程度等。預(yù)警模型和預(yù)警閾值的確定應(yīng)與工程經(jīng)驗(yàn)相符。

安全預(yù)警應(yīng)具有及時性。在現(xiàn)有技術(shù)水平允許時，應(yīng)盡可能的采用在線監(jiān)測與預(yù)警的方式。系統(tǒng)建

設(shè)時應(yīng)根據(jù)監(jiān)測項目特點(diǎn)、預(yù)警要求等預(yù)設(shè)合理可靠的預(yù)警模型和預(yù)警閾值，然后在系統(tǒng)運(yùn)行過程中將

監(jiān)測數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)實(shí)時輸入至預(yù)警模型中，及時獲得預(yù)警信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時預(yù)警。

9.1.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析與預(yù)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(yù)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(yùn)行情況，并在預(yù)警分析中對

監(jiān)測系統(tǒng)以及監(jiān)測項目的運(yùn)行異常予以考慮。診斷功能應(yīng)實(shí)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(shè)施及軟件。診斷完成應(yīng)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(yù)警信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，可以建立不同預(yù)警級別預(yù)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(jìn)行安全狀態(tài)預(yù)測具有重要的意義?？梢岳孟冗M(jìn)可靠的大數(shù)據(jù)分析

方法，充分挖掘預(yù)警信息數(shù)據(jù)的價值。

9.2數(shù)據(jù)分析

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9.2.1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(yù)測分析兩個層次。數(shù)據(jù)分析的結(jié)果應(yīng)提供

對應(yīng)的可靠度指標(biāo)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(xué)統(tǒng)計方法獲得其統(tǒng)計指標(biāo)。特殊分析的內(nèi)容包括在統(tǒng)計分析

的基礎(chǔ)上對監(jiān)測項目進(jìn)行趨勢預(yù)測，并綜合趨勢預(yù)測結(jié)果等進(jìn)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(yù)測算法預(yù)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(yù)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(xué)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(yīng)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(jìn)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(yù)警系統(tǒng)所具備的功能，但

安全預(yù)警的目的在于確認(rèn)安全風(fēng)險、預(yù)防事故發(fā)生、避免風(fēng)險可能的不利影響、給予充分的風(fēng)

險處置時間。因此，預(yù)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(fēng)險程度驟增提前預(yù)判，能夠更好的體現(xiàn)預(yù)警的價值。先進(jìn)、智能的數(shù)據(jù)預(yù)測分析算法為在

系統(tǒng)功能中實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的預(yù)測分析提供了方法。

9.2.2系統(tǒng)應(yīng)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(yù)警

9.3.1安全預(yù)警信息應(yīng)具有超前性，分級預(yù)警是目前工程安全監(jiān)測廣泛采用的預(yù)警方式，分級預(yù)警的

目的在于根據(jù)監(jiān)測項目特點(diǎn)，對監(jiān)測項目安全狀態(tài)發(fā)展的不同階段進(jìn)行分級，并對應(yīng)確定各級安全狀態(tài)

應(yīng)采取的風(fēng)險處置措施，遏制風(fēng)險不斷發(fā)育或者避免風(fēng)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(dāng)前的安全狀態(tài)以及未來安全狀態(tài)發(fā)

展趨勢，是進(jìn)行預(yù)警分析的兩個關(guān)鍵指標(biāo)。在預(yù)警分級時，應(yīng)針對監(jiān)測項目的特點(diǎn)，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(yīng)的安全狀態(tài)所處階段，進(jìn)行分級。分

級節(jié)點(diǎn)的控制指標(biāo)即為預(yù)警閾值，包含累計變化量和變化速率兩項指標(biāo)值，預(yù)警級別應(yīng)由兩個

指標(biāo)綜合確定。

b)本條建議了預(yù)警分級的數(shù)量、各預(yù)警等級編號及顏色標(biāo)記。最高預(yù)警等級一般采用紅色標(biāo)記。

9.3.2預(yù)警閾值的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到預(yù)警模型的有效性。針對公路工程施工安全狀態(tài)的預(yù)警應(yīng)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(yù)警閾值的確定應(yīng)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(yàn)分析結(jié)果確定），同時兼顧各預(yù)警等級所采取的風(fēng)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(yù)警等級對應(yīng)的預(yù)警

閾值，其他預(yù)警等級的閾值可按其比例取值。

b)對重要的、特殊的或風(fēng)險等級較高的監(jiān)測對象的預(yù)警閾值，應(yīng)在由現(xiàn)狀調(diào)查與測手段提供必要

數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過結(jié)合具體施工工況進(jìn)行分析計算或?qū)ｍ椩u估確定，即預(yù)警閾值確定應(yīng)充分

考慮具體監(jiān)測項目的特點(diǎn)。

c)原則上監(jiān)測項目的預(yù)警閾值應(yīng)在系統(tǒng)建設(shè)時確定，但實(shí)際施工工況不斷變化，當(dāng)工況差異較大

時，原定的預(yù)警閾值不再適用，可予以調(diào)整。根據(jù)預(yù)設(shè)工況通過計算分析等確定的預(yù)警閾值宜

根據(jù)實(shí)際工況變化改進(jìn)計算分析模型和方法不斷優(yōu)化。

d)預(yù)警閾值可以根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)趨勢預(yù)測及安全狀態(tài)研判的結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，以保證預(yù)警信息的超前

性。

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(fēng)險時應(yīng)首

先結(jié)合現(xiàn)場安全狀態(tài)檢查確定預(yù)警等級并上報預(yù)警信息，以保障預(yù)警的及時性。

9.3.4安全預(yù)警信息應(yīng)具有完整性，以便于安全管理人員對預(yù)警信息進(jìn)行進(jìn)一步分析和處置。

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9.3.5系統(tǒng)內(nèi)嵌的預(yù)警管理機(jī)制是保證系統(tǒng)正常、有效運(yùn)行的關(guān)鍵要素之一。預(yù)警信息反饋機(jī)制需要

使完整的預(yù)警信息可靠地、及時地反饋至安全管理人員及報警裝置。預(yù)警信息處置機(jī)制需要保證安全管

理人員對于預(yù)警信息及報警裝置響應(yīng)的處置合理、及時。預(yù)警信息反饋機(jī)制應(yīng)包括預(yù)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(yù)警信息處置機(jī)制應(yīng)包括處置條件和安全管理人員的處置權(quán)限。

預(yù)警管理機(jī)制應(yīng)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(yùn)行。

9.3.6預(yù)警信息反饋應(yīng)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(yīng)實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的自動反饋，安全管理人員應(yīng)對接收到的預(yù)警信息及時處置。

9.3.8預(yù)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(fù)至無預(yù)警水平，系統(tǒng)應(yīng)解除預(yù)

警。當(dāng)監(jiān)測項目的監(jiān)測數(shù)據(jù)未恢復(fù)至無預(yù)警水平，宜按如下方式進(jìn)行預(yù)警信息處置：預(yù)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(fù)至當(dāng)前預(yù)警級別預(yù)警閾值以下，應(yīng)根據(jù)處置后的監(jiān)測數(shù)據(jù)及時更新預(yù)

警級別。對于處置后監(jiān)測數(shù)據(jù)無法恢復(fù)的監(jiān)測項目，當(dāng)采取可靠的措施已降低或消除預(yù)警事件的安全風(fēng)

險且施工正常時，應(yīng)按新的施工工況重新調(diào)整預(yù)警閾值并更新預(yù)警級別。

10系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)

10.1一般規(guī)定

10.1.1系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)技術(shù)文件用于指導(dǎo)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的維護(hù)，其制定應(yīng)綜合和考慮系統(tǒng)本身的特點(diǎn)

以及系統(tǒng)用于監(jiān)測及預(yù)警的工程對象特點(diǎn)。

系統(tǒng)操作與運(yùn)行安全制度是指系統(tǒng)操作與運(yùn)行過程中應(yīng)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(yùn)行、拆卸過程引起相關(guān)人員和

環(huán)境的安全風(fēng)險，以及相關(guān)人員及環(huán)境引起硬件安全風(fēng)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(yùn)行維護(hù)制度是指對系統(tǒng)運(yùn)行過程中為保障系統(tǒng)正常運(yùn)行所必要維護(hù)工作的要求，其包括維護(hù)

目的、維護(hù)內(nèi)容、維護(hù)方法及技術(shù)要求、維護(hù)頻率。

應(yīng)急管理制度包括兩個方面，一是系統(tǒng)出現(xiàn)異?；蚬收蠒r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(yùn)行維護(hù)對象應(yīng)涵蓋系統(tǒng)所有功能模塊，應(yīng)將現(xiàn)場環(huán)境工作的模塊、可能異?；蚬收巷L(fēng)險

較高的模塊、故障不利影響關(guān)鍵的模塊作為重點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)對象，在運(yùn)行維護(hù)技術(shù)文件中做出具體維護(hù)要

求。

10.1.3系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)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(fù)責(zé)技術(shù)人員或技術(shù)團(tuán)隊?wèi)?yīng)具有相關(guān)知識及能力。

10.1.