地铁施工监测信息系统的设计与开发

轨道交通智能监测系统设计与应用作者：裴林郝萌肖亮鹏杨柳来源：《数字技术与应用》2019年第04期摘要：随着计算机技术的发展，人工监控不方便且难于管理的弊端也逐渐凸显，使得这一领域也逐渐地从人工监控走向了智能监控。

本文结合实例就智能监测系统的设计和应用进行研究，同时结合BIM模型和GIS技术实现三维监控可视化，实时提供监测数据，并自动与报警控制值对比分析，在监测值超过报警值的时候自动报警，及时提醒参建各方采取措施，并辅助工程人员作出合理的决策，使隧道施工处于受控状态。

关键词：智能监测系统;BIM;GIS;受控中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）04-0154-030 引言随着物联网，大数据分析，人工智能等技术提高，城市軌道交通同样随着社会进步蓬勃发展，对地铁结构稳定，保证运营安全智能化实时监测迫在眉睫[1]。

本系统以BIM、物联网、互联网、GIS等技术为核心实现轨道交通的实时监测的三维可视化，智能化。

通过智能化传输多种实时数据以及集成挖掘有用数据，建立大数据，对数据进行挖掘分析，实现数据人员设备管理，数值模拟，分析预测，以及应急评估等功能，辅助工程人员作出合理的决策。

可对监测数据进行深度挖掘，进行关联性和敏感性分析，为相似工程、地层的暗挖施工作业提供经验曲线，从而达到变形趋势预测、预警，指导设计与施工。

对数据智能实时监测，动态评估，预测预警等全过程智能化监测管理系统的构建提供了一种切实可行的实现思路。

1 系统架构设计系统架构在相关信息安全体系，标准按体系的约束和保障下分为五层，包括采集传输层、通信网络层、数据资源层、应用支持层和业务支持层。

采集传输层包括自动采集、人工采集、外部接入、离线交换等，该层主要负责自动化数据和人工数据的采集，对应的硬件包括现场部署的传感器[2，3]、DTU、人工采集设备等。

通信网络层包括局域网、广域网、专网等，该层主要负责网络数据的稳定传输。

地铁隧道结构变形监测系统的设计与优化摘要：本文针对地铁隧道结构变形监测系统的设计与优化进行了研究。

在传感器选择与布置方面，考虑到监测区域特点和隧道结构形态，选择了合适的传感器，并合理布置。

数据采集与传输系统采用高精度设备和可靠通道，实现数据的实时采集和传输。

实时监测系统通过数据展示和分析，实时监测隧道结构的变形情况。

数据处理与分析系统进行数据预处理、异常检测和趋势分析，提高数据的准确性和分析能力。

通过硬件和软件的选择与配置，优化了系统性能和稳定性。

最后，结合实际应用实例，验证了地铁隧道结构变形监测系统的可行性和有效性。

关键词：地铁隧道结构，变形监测，传感器选择，数据处理，系统优化引言：地铁隧道结构的安全性和稳定性对城市交通运营至关重要。

地铁隧道结构变形监测系统的设计与优化对于确保地铁运营的安全和保障城市基础设施的稳定性具有重要意义。

本文通过综述地铁隧道结构变形监测技术的发展与应用，以及设计和优化地铁隧道结构变形监测系统的关键要素，旨在为相关研究和实践提供参考。

1、地铁隧道结构变形监测技术综述（1）背景与意义地铁隧道结构的变形监测是确保地铁运营安全和城市基础设施稳定运行的重要任务。

隧道结构的变形可能受到地下水位变化、地震、地下工程施工等多种因素的影响，导致隧道结构的破坏和失稳。

因此，及时准确地监测隧道结构的变形情况，能够帮助工程师和相关部门及时发现问题，采取相应的维护和修复措施，保障地铁运营和乘客的安全。

（2）相关技术及其特点传感器技术：传感器是地铁隧道结构变形监测系统的核心组成部分。

近年来，各种传感器技术得到了广泛应用。

例如，应变传感器、位移传感器、加速度传感器等可用于测量隧道结构的变形量、挠度、震动等。

这些传感器具有高精度、快速响应和长期稳定性的特点，能够实时监测隧道结构的变形情况。

数据采集与传输技术：地铁隧道结构变形监测系统需要采集大量的监测数据，并将其传输到中央控制中心进行处理和分析。

近年来，无线传感器网络技术、物联网技术和通信技术的发展使得数据的采集和传输更加便捷。

轨道交通监测信息化管理系统研发与运用摘要：国民经济体系的不断完善促进了各行各业的快速发展，轨道交通的建设对于社会经济的发展来说是至关重要的，现如今，城市轨道交通成网络化运营格局已经形成，实现稳中有进的持续健康发展中，为改善人们出行做出积极贡献，同时在规划、建设、运营全生命周期管理过程中的压力和不足也逐渐显现。

基于问题导向，以加快推进城市轨道交通信息化建设为目的，构建城市轨道交通信息化建设蓝图，统筹提出规划、建设、运营全链条业务及技术发展路径，为安全、高效、集约、绿色、发展的愿景奠定基础。

关键词：轨道交通；监测信息化；管理系统；研发运用引言铁路运输建设信息管理系统实际上是基于C/S模型进行图形传输，信息系统进行分析和管理以及进行远程数据传输。

在铁路运输监控管理的信息管理中，数据和矢量图形存储介质主要是远程空间数据库。

其中，传输平台是非常重要的，使用此系统，客户端和服务器不仅可以实时发送各种监测信息，而且可以有效地管理，查询和分析此类监测数据，以提供特定于科学且及时的监测数据，也可以为地铁安全建设和科学管理提供具体依据。

1轨道交通的特点轨道交通是公共交通的骨干，属于绿色环保交通体系，特别适应大中城市。

截至目前，城市轨道交通包括地铁、轻轨、单轨、市域快轨、现代有轨电车、磁浮交通、APM共7种制式，具有建设规模大、技术复杂、耗资耗时长、对经济及周边环境影响大等特点。

从项目周期管理的角度看，轨道交通项目通常包括项目决策、设计、施工、运营和维护等环节；包括交通管理设备，如所有者、设计师、供应商、集成商、工人、主管、操作员以及复杂的设备等。

每个单位由所有者领导，在单位构成上，需要不同部门之间的协调合作，并探索建立以项目管理为核心的管理机制。

2轨道信息化管理存在的问题目前国内轨道交通监测信息化管理方面主要存在以下不足：①信息孤岛严重，各机电系统单独组网，单独运营，没有进行信息集中处置和统一调度；②基础设施分散，各机电系统监测设备安装在各自独立设备机房内，机房利用率低，缺乏设备共享；③网络资源浪费，各机电系统单独组网，单独设置服务器和交换机等网络资源，形成资源浪费；④安全管控偏弱，各机电设备系统根据自身特点独立设置安全管控设施设备，无整体解决方案；⑤运维体系失衡，运营公司根据各机电设备分设管理维修机构，缺乏统一调度维修；⑥标准规范缺失，全国没有城市轨道交通信息化建设及运营方面的统一标准，各城市根据自身的管理特点独立建设及运营信息化系统；⑦建管统筹乏力，大部分城市的建设和运营部门单独设立，互相之间缺乏协调统筹，导致信息化系统建设和运营实际存在脱钩问题。

上海地铁伤损管理监测信息化系统设计与实现中期报告设计目的：上海地铁是中国铁路开通最早、线路最长、客运量最大的城市轨道交通系统，其轨道地铁网络覆盖全上海市，承担了城市过境交通、解决市民出行和改善城市交通状况、减轻城市交通拥堵等重大任务。

但是，在使用过程中，轨道交通设备会出现各种各样的问题，例如磨损、老化、故障等，这些问题如果不能及时得到发现和处理，很容易对地铁运营和城市交通造成严重的影响，甚至产生安全隐患。

因此，设计一个能够实时监测地铁伤损管理的信息化系统，能够对减少地铁损伤和提高安全性是十分必要的。

设计思路：本系统主要有两个模块：监测模块和管理模块，监测模块主要负责伤损检测和数据采集的工作，管理模块主要负责数据分析、伤损处理和维护管理的工作。

监测模块中采用多种传感器对地铁设备进行实时监测，通过物联网和云平台对数据进行保存、处理和管理。

管理模块通过数据模型和运营分析模型，实现对数据的分析和处理，针对不同的伤损问题，采用相应的处理方式，维护管理模块能够提供有效的指导和辅助。

模块设计：监控模块：监控模块包括地铁设备和传感器。

设备主要是指地铁车辆、道岔、轨道、电力、照明等各种设施，在监测过程中，考虑到地铁运营时间、车辆调度等因素，采用线路分段的方法进行监测。

对于每个分段，都配备相应的传感器，如振动传感器、温度传感器、磁力传感器等，对设备进行实时监测，确保数据的实时性和准确性。

数据采集设备包括无线传感器、数据采集器、云存储和云分析，从传感器采集数据，经过数据采集者转换和存储到数据库中，通过云分析进行数据分析，为管理模块提供支持。

管理模块：管理模块主要负责对监测数据进行分析和处理，为地铁伤损管理提供科学依据。

数据分析工作主要涉及数据的可视化，通过对数据进行可视化分析，可以有效提高数据的理解和分析效率。

伤损处理包括对不同类型的伤损采取不同的处理方式，针对低级别的伤损，可以采取预防性维护和监测，针对高级别的伤损，则需要采取更为严格的措施，例如立即停用设备，进行紧急维修等。

地铁在线监测系统方案随着城市化进程的推进，越来越多的人选择乘坐地铁作为通勤交通工具。

然而，随着地铁的客流量不断增加，对地铁运营管理的要求也越来越高。

为了更好地监测地铁的运营情况，提高运营效率，保障乘客安全，地铁在线监测系统应运而生。

1.系统框架设计：地铁在线监测系统由传感器、数据采集模块、数据处理模块和数据展示模块组成。

传感器负责采集地铁车辆的运行数据，数据采集模块将采集到的数据传输给数据处理模块进行分析和处理，通过数据展示模块将处理后的结果展示给相关部门和乘客。

2.传感器选择：为了监测地铁的运行情况，可以选择安装在地铁车辆上的多种传感器，如加速度传感器、温度传感器、湿度传感器、震动传感器等。

加速度传感器可以监测车辆的加速度变化，温度传感器和湿度传感器可以监测车辆内部的温湿度情况，震动传感器可以监测车辆是否发生碰撞或震动。

3.数据采集模块设计：数据采集模块负责将传感器采集到的数据进行实时传输。

可以使用无线传输方式，如Wi-Fi、蓝牙或物联网技术。

通过将数据实时传输到数据处理模块，可以实现对地铁运行状态的实时监测。

4.数据处理模块设计：数据处理模块是系统的核心部分，负责对传感器采集到的数据进行分析和处理。

首先，对采集到的加速度数据进行处理，可以通过计算车辆的加速度、速度和位置等信息来判断地铁的运行状态。

同时，对温湿度数据的处理可以实现对车辆内部的环境舒适度的监测。

此外，对震动数据进行处理可以及时发现车辆发生的碰撞或震动情况。

5.数据展示模块设计：数据展示模块负责将处理后的数据结果以图表、报表等形式展示给相关部门和乘客。

可以设计一个网站或手机应用程序，用户可以通过该网站或应用程序查看地铁的运行情况和环境舒适度等信息。

同时，监测人员也可以及时了解到地铁运营情况，从而采取措施保障乘客的安全。

6.系统的优势：地铁在线监测系统的优势在于实时性和准确性。

传感器可以实时采集地铁运行数据，数据采集模块可以实现实时传输，数据处理模块可以实时分析和处理，从而实现对地铁运行状态的实时监测。

上海地铁施工管理系统的设计与实现的开题报告一、选题的依据地铁交通作为城市不可或缺的公共交通方式，在城市发展中扮演着重要的角色。

但地铁建设需要大量的资金和人力资源，并且对施工进度、时间和质量的要求非常高。

因此，建立高效、科学的地铁施工管理系统，对地铁建设至关重要。

本设计选题将以上海地铁为例，通过梳理、分析和总结上海地铁施工过程中存在的问题与痛点，以及从施工管理的角度出发，基于现代化的信息技术手段，设计一个能够满足上海地铁施工管理需求的智能化的地铁施工管理系统。

二、研究目的和意义通过对上海地铁施工过程中的问题进行分析，学习现代信息技术手段的设计方法，建立智能化的地铁施工管理系统，能够实现以下目标：1. 提高地铁施工的效率和质量，缩短工期。

通过管理系统能够快速定位施工进度、实时掌握材料、施工人员、设备等资源的使用情况，及时做出调整，从而提高工作效率，保证施工质量，缩短工期。

2. 降低管理成本和风险。

地铁施工是一项复杂的工作，除了材料成本，还需要大量的人力和财力投入。

通过管理系统，能够有效降低管理成本，同时提高管理的效率和精度，减少人工管理出错的风险。

3. 增强施工信息的管理和共享。

通过地铁施工管理系统，施工过程中产生的各种数据和文档能够被有效保存、分享和利用，从而全面保障施工的透明度和安全性。

三、研究内容和方法1. 分析上海地铁建设的现状和存在的问题。

对上海地铁建设的历程、现状进行分析，深入了解其施工管理中遇到的问题；2. 研究地铁施工管理系统的设计理论和技术方法。

研究现代信息技术手段的设计和应用方法，探讨地铁施工管理系统应该具备的基本功能和技术特点；3. 构建地铁施工管理系统的总体设计和实现。

结合上海地铁的实际情况，设计出满足上海地铁施工管理需求的地铁施工管理系统，分析系统的构成、技术特点、运行机制等，使用程序语言进行实现。

四、论文预期的结论本研究将对上海地铁施工管理系统进行深入分析，提出满足上海地铁施工管理需求的系统设计方案，并通过程序实现，取得以下预期结论：1. 实现了地铁施工管理信息化和智能化的现代化需求，解决了施工管理过程中存在的问题，提高了施工效率和管理成本；2. 扩大了施工管理信息的共享和传播范围，利用信息技术手段更好地管理施工信息，完成地铁施工信息的全面监控，从而保障地铁施工的安全、透明和高效进行。

地铁智能运维系统的设计与开发随着城市化进程的不断推进，地铁系统作为城市重要的交通工具已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

然而，随着地铁线路的不断扩展和乘客数量的增加，传统的地铁运维方式已经无法满足日益增长的需求。

为了提高地铁运营效率和乘客的出行体验，地铁智能运维系统应运而生。

地铁智能运维系统是一种基于物联网技术的系统，通过无线传感器、数据采集器、云平台和应用程序等组成，对地铁运营过程进行实时监视、异常预警、故障诊断和维护管理。

通过智能化的手段，可以实现地铁设备的远程控制、故障预测、运营调度优化等功能，提高地铁系统的安全性、可靠性和运行效率。

地铁智能运维系统的设计与开发需要考虑以下几个关键方面。

首先，系统的基础设施和数据采集是关键。

地铁智能运维系统需要建立起一套完善的物联网基础设施，包括无线传感器、数据采集器、通信设备等，实现对地铁系统各个部件的实时数据采集和传输。

这些数据包括地铁车辆状态、轨道设备运行状况、电力系统状态等，为后续的数据处理和分析提供必要的基础。

其次，数据处理和分析是系统的核心。

通过对采集到的各种数据进行处理和分析，可以实现对地铁系统的实时监视、异常预警和故障诊断。

例如，通过对轨道设备振动数据的分析，可以提前发现轨道异常，避免因轨道问题造成的列车晚点和故障；通过对电力系统的数据分析，可以优化电力供应方案，提高能源利用效率。

此外，还可以通过数据分析为乘客提供实时列车信息、客流分析和运行推荐等服务，提升乘客的出行体验。

另外，系统的可视化展示和报警管理也是必不可少的。

通过可视化的界面展示，可以直观地查看地铁运行数据和设备状态，及时发现异常情况和问题。

同时，系统还应具备报警功能，及时向运维人员发送警报信息，以便及时采取必要的措施进行处理。

这样可以确保地铁系统的安全和稳定运行。

此外，地铁智能运维系统的开发还需要注重信息安全保障和数据隐私保护。

地铁系统是一个复杂的系统，涉及到大量的运行数据和乘客信息，因此必须保证数据的安全性和隐私性。

地铁隧道结构变形监测数据管理系统的设计与实现摘要:探讨开发地铁隧道结构变形监测系统的必要性与紧迫性。

以ＶiｓuａlBａsic编程语言和AＣCESS数据库为工具, 应用先进的数据库管理技术设计开发地铁隧道结构变形监测数据管理系统。

系统程序采用模块化结构,具有直接与外业观测电子手簿连接下传原始观测资料、预处理和数据库管理等功能,实现了测量内外业的一体化。

系统结构合理、易于维护、利于后继开发,提高监测数据处理的效率、可靠性以及监测数据反馈的及时性，值得类似工程的借鉴。

关键词:地铁隧道;变形监测；管理系统随着经济的发展,越来越多的城市开始兴建地铁工程。

地铁隧道建造在地质复杂、道路狭窄、地下管线密集、交通繁忙的闹市中心,其安全问题不容忽视。

无论在施工期还是在运营期都要对其结构进行变形监测,以确保主体结构和周边环境安全。

地铁隧道结构变形监测内容需根据地铁隧道结构设计、国家相关规范和类似工程的变形监测以及当前地铁所处阶段来确定，由规范[1]与文献［2]知,运营期的地铁隧道结构变形监测内容主要包括区间隧道沉降、隧道与地下车站沉降差异、区间隧道水平位移、隧道相对于地下车站水平位移和断面收敛变形等监测。

它是一项长期性的工作,其特点是监测项目多、线路长、测点多、测期频和数据量大,给监测数据处理、分析和资料管理带来了繁琐的工作,该项工作目前仍以手工为主，效率较低,不能及时快速地反馈监测信息。

因此,有必要开发一套高效、使用方便的变形监测数据管理系统,实现对监测数据的科学管理及快速分析处理。

现阶段国内出现了较多的用于地铁施工期的监测信息管理系统[3-4],这些系统虽然功能比较齐全、运行效率较高，能够很好地满足地铁施工期监测需要,但它主要应用于信息化施工,与运营期地铁隧道结构变形监测无论是在内容还是在目的上都有着很大的区别和局限性。

而现在国外研究的多为自动化监测系统[５-6],也不适用于目前国内自动化程度较低的地铁隧道监测。

地铁自动化监测系统数据库结构设计与实现摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进地跌建设的不断发展。

就目前来说，我国在地铁建设的过程中，在相关的领域已经处于世界先进地位。

正是由于地铁建设对人们生活和社会进步有着十分重要的地位，因此如何实时的检测地铁结构的稳定性，保证地铁在运营过程中的稳定安全，就引起了人们的重视，也受到了政府的关注。

本文就地铁自动化监测系统数据库结构设计与实现展开探讨。

关键词：地铁隧道；变形监测；自动化监测系统；数据库引言地铁的变形监测工作对于地铁的正常运营十分重要，是保证市民安全出行的重要手段。

监测的项目主要包括隧道内的水平位移监测、垂直位移监测、隧道收敛监。

地铁的变形监测一般分为人工监测和自动化监测两种手段。

人工监测方法在白天地铁运营时段无法完成数据采集，只能在地铁停运几个小时内进行监测，并存在费时、劳动强度大、效率低等弊端，无法满足不断提高运营维护效率的要求。

自动化监测方便、可靠、精度高，可在无人值守的情况下完成变形监测。

自动化监测系统不仅精密地监控了地铁隧道内部的结构变形，而且通过数学模型还能预测变化趋势，为测量人员提供了一种省时省力的监测手段。

但是由于需要实时掌握变形情况，监测系统需要24小时不间断对多个监测点进行变形观测，随之产生的就是数据类别增多和数据量增大问题。

而数据库技术以其数据结构化、独立性高、共享性高、冗余度低等特点能很好地解决此问题。

1地铁监控测量的现状现如今，我国部分城市已经开始进行城市地铁工程的施工建设以及投入使用，但是就城市地铁的运行状态来说，地铁工程的自动化监测控制还没有比较强的普及度，大部分地铁在监测阶段仍然按照传统的监测方式进行，并且存在部分较为明显的问题。

首先，地铁监测数据的采集方面。

通常情况下，地铁工程在进行监测工作的执行阶段，主要包含46个监测项目，并且根据不同的监测项目，工作人员运用的监测仪器也存在比较大的差异。

在这些监测仪器当中，大部分仪器需要依赖于工作人员进行手动测量，而相对先进的测量仪器也是处于半自动的状态，即工作人员通过仪器对地铁的项目进行监测动作，而监测仪器则是对采集的数据进行自动存储。

轨道交通监测信息化管理系统研发与运用摘要：经济全球化发展背景下我国快速发展，人们生活水平不断提高，对铁路运输需求不断增加。

实现铁路运输信息管理自动监控有利于及时且高效掌握铁路信息，实时监控运营中存在的铁路信息动态，给人民群众提供更加优质的服务。

与此同时，监控量测是保证轨道交通施工安全的重要途径，由此可知监测数据具有较高的时效性。

基于此，接下来本文先是分析了该系统的主要技术，最后探讨了相关的应用。

关键词：轨道交通；监测信息化管理系统；应用就轨道交通建设信息管理系统分析，其指的是以C/S模型为图形传输，信息系统进行分析与管理以及远程传输数据[1]。

这个过程中传输平台起到至关重要的作用，该系统的应用有利于工作人员及时通过服务器或客户端实时发送各种检测信息，且可以有效地分析、查询以及管理检测数据，从而提供科学、及时的检测数据，有利于地铁安全建设与科学管理。

由此可见，在此背景下本文就轨道交通监测信息化管理系统研发与运用相关课题展开论述。

一、轨道交通监测信息化管理系统主要技术1.数据库技术数据库技术的应用可有效组织与储存海量数据，根据关系数据库进行管理甚至是挖掘数据，可实现随时对数据进行修改、添加、分类等，同时也实现了分类别、分两级大小以及权限处理数据目标，避免出现数据冗余存储的问题，达到数据安全、数据共享甚至是高效检索等目标。

2.蓝牙技术蓝牙技术指的是一种短距离的无线通信技术，主要将其用于替代物理连接并实现数字设备无线连接的目标。

当前时代，智能手机均具有蓝牙通信功能，同时，我们在检测过程中应用的电子水准仪、全站仪等同样具有该功能，若不具备蓝牙功能同样可以通过外接配制的方法实现这些目标，有效解决仪器数据与手机互通的问题[2]。

实现的步骤如下：首先，无线信道的建立。

通过手机在10m之内的范围中发出链接的指令，其收到指令后便自动开启蓝牙的仪器，根据需要发起连接，从而建立数据链接与控制信道。

其次，无线实时传输数据。