摘 要：針對地鐵施工監測數據的文件管理模式已滿(mǎn)足不了大量監測數據快速分析和長(cháng)期安全保存的要求，提出了建立地鐵隧道的安全監測信息系統，并對系統功能結構、系統數據庫設計、系統開(kāi)發(fā)環(huán)境等方面進(jìn)行了闡述，以保證地鐵隧道的安全施工。

　　關(guān)鍵詞：地鐵隧道；信息系統；監測數據；數據庫設計

　　地鐵大多位于人口稠密的城區，通常周?chē)�有重要的建筑物和地下管網(wǎng)，地鐵隧道施工有可能使其產(chǎn)生位移、沉降和變形，以致遭受破壞，造成嚴重的工程事故[1].如2003年3月27日，上海明珠線(xiàn)二期工地圍墻內發(fā)生塌陷事故。圍墻內出現一個(gè)南北走向的長(cháng)溝，溝東面有2個(gè)～3個(gè)籃球場(chǎng)面積大小、南北走向的塌陷地，塌陷最深的地方約有2m～3m。2004年3月17日，廣州地鐵三號線(xiàn)的建設工地發(fā)生塌方事故[2].通過(guò)施工現場(chǎng)監測數據的分析，可以及時(shí)掌握支護結構變位和周?chē)�環(huán)境條件的變化，反饋信息以指導施工。因此，現場(chǎng)監測數據的及時(shí)分析和保存在地鐵施工過(guò)程中具有特別重要的意義。然而，地鐵隧道施工安全監測數據紛繁復雜，如何有效地管理、運用好這些監測信息，并反饋地鐵隧道的安全狀況一直是地鐵隧道安全管理和評價(jià)關(guān)注的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題[3].文中提出的建立地鐵隧道安全監測信息系統，是面向地鐵公司開(kāi)發(fā)的一套地鐵隧道實(shí)時(shí)監測信息系統。系統的功能是：實(shí)時(shí)搜集各個(gè)分散的變形監測點(diǎn)的數據，建立以實(shí)時(shí)監測數據為核心的網(wǎng)絡(luò )化分布數據庫，通過(guò)數據傳輸線(xiàn)路傳送到服務(wù)器，按照相應的數學(xué)模型，數據分析服務(wù)器隨時(shí)分析各類(lèi)變形數據，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)向各方發(fā)布分析結果，為地鐵隧道施工和地鐵運營(yíng)提供精確、迅捷的決策依據。系統是基于計算機網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)的，用于隨時(shí)處理地鐵施工過(guò)程中各種地上地下建筑物的變形監測數據和信息反饋的網(wǎng)絡(luò )地理信息系統。

　　1、系統功能結構分析

　　1.1 實(shí)時(shí)監測數據導入系統

　　本子系統實(shí)現監測數據和相關(guān)工程布置圖的收集和審核，系統基于C/S架構，主要實(shí)現以下功能。

　　1）項目設計：本子系統不是簡(jiǎn)單的針對某個(gè)具體項目，而是一個(gè)通用的系統平臺，可以進(jìn)行項目編輯、工點(diǎn)編輯、測點(diǎn)編輯，同時(shí)具有項目管理功能。

　　2）數據格式轉換：監測數據結合IFC工業(yè)基礎的標準進(jìn)行設計，系統中的數據格式是標準統一的，而各個(gè)廠(chǎng)家的監測儀器數據格式和各個(gè)監測單位的報表格式是不一致的。所以，為了統一管理相關(guān)數據，系統必須能夠把一種數據的不同格式轉化為標準的系統數據格式。

　　3）監測數據錄入：監測數據由各個(gè)工點(diǎn)的資料員錄入，分手動(dòng)錄入和自動(dòng)成批導入，然后上傳到項目部匯總。

　　4）監測數據審核：項目部設專(zhuān)人對各個(gè)工點(diǎn)的監測數據進(jìn)行審核，剔除由于人為原因和儀器異常產(chǎn)生的不正常數據。數據審核合格后，上傳到數據服務(wù)器，由數據服務(wù)器綜合分析處理，向各方發(fā)布。

　　5）地質(zhì)數據錄入：由各勘察單位按照統一的數據格式錄入，然后上傳至數據服務(wù)器，供相關(guān)各方分析時(shí)參考。

　　6）測繪數據錄入：由各測繪單位按照統一的數據格式錄入，然后上傳至數據服務(wù)器，供相關(guān)各方分析時(shí)參考。

　　7）監測數據查詢(xún)：實(shí)時(shí)生成各類(lèi)報表、曲線(xiàn)。

　　1.2 實(shí)時(shí)監測數據發(fā)布系統

　　本子系統由網(wǎng)絡(luò )數據服務(wù)器支持，向施工單位、業(yè)主單位、設計單位、監測單位等相關(guān)各方實(shí)時(shí)發(fā)布監測數據信息。相關(guān)各方可以隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò )查詢(xún)自己關(guān)心的數據，及時(shí)和相關(guān)各方溝通。本部分基于B/S系統，主要實(shí)現如下功能。

　　1）網(wǎng)絡(luò )GIS系統功能[4]：利用網(wǎng)絡(luò )GIS功能，形象、準確地在網(wǎng)絡(luò )地圖上綜合管理各工點(diǎn)、各測點(diǎn)和各施工對象，把監測資料、地質(zhì)資料和施工圖有效地結合起來(lái)，便于綜合分析。

　　2）實(shí)時(shí)查詢(xún)監測信息：可以利用各種手段方便地查詢(xún)當前和歷史的監測數據信息。實(shí)時(shí)生成各類(lèi)報表，時(shí)程曲線(xiàn)，工況報告。

　　3）實(shí)時(shí)預警：數據服務(wù)器實(shí)時(shí)分析各類(lèi)監測數據，通過(guò)動(dòng)畫(huà)、聲音、電子郵件、短消息等多種形式組成預警、報警系統。只要有監測異常發(fā)生，系統就會(huì )進(jìn)行個(gè)性化的報警提示；同時(shí)能夠在網(wǎng)絡(luò )地圖上清晰地表現各工點(diǎn)、各測點(diǎn)的預警情況。

　　4）信息交流平臺：可以通過(guò)BBS、電子郵件、短消息和相關(guān)各方實(shí)時(shí)溝通工程信息。

　　5）整合辦公信息系統：系統具有開(kāi)放性，可以和業(yè)主單位的相關(guān)辦公信息系統或者用戶(hù)網(wǎng)站整合，形成一個(gè)綜合的信息協(xié)同辦公系統。

　　2、 系統數據庫的設計

　　數據庫設計是本信息系統建設的核心技術(shù)，其設計質(zhì)量將直接影響各子系統的性能和質(zhì)量以及日后系統的擴充[5].按照面向對象的設計原則，對地鐵隧道施工過(guò)程中的監測內容進(jìn)行分類(lèi)，研究數據的分布和數據之間的聯(lián)系。地鐵隧道施工過(guò)程中監測的主要內容為：工程基本信息、測線(xiàn)基本信息、測面基本信息、測點(diǎn)基本信息、測點(diǎn)監測值信息等。根據上述監測內容，利用數據庫管理系統提供的數據描述語(yǔ)言相應地創(chuàng )建數據庫所含的各種數據表，并在各數據表中定義主鍵和插入外鍵，以便于各數據表之間的關(guān)聯(lián)查詢(xún)和索引。

　　3、系統開(kāi)發(fā)環(huán)境

　　3.1 數據庫

　　采用當前使用較為普遍的SQLSever2003，SQLServer數據庫服務(wù)器是當今較為流行的大型數據庫系統。它具有強大的數據處理、分析的能力、有較高的可伸縮性及可靠性。該系統提供了以Web標準為基礎的擴展數據庫編程功能，豐富的XML和In-ternet標準支持允許您使用內置的存儲過(guò)程以XML格式輕松存儲和檢索數據，提供了完全的Web支持。

　　3.2 開(kāi)發(fā)工具

　　采用VisualStudio.NET和。NET框架。Microsoft.NET是Microsof

　　采用VisualStudio.NET和。NET框架。Microsoft.NET是MicrosoftXMLWebservices平臺，XMLWebservices允許應用程序通

　　通過(guò)Internet進(jìn)行通訊和共享數據，而不管所采用的是哪種操作系統、設備或編程語(yǔ)言。MicrosoftVisualStudio.NET和Mi-crosoft.NET框架為開(kāi)發(fā)人員提供了生成、部署和運行XMLWeb services的完整解決方案。

　　4、結語(yǔ)

　　這是一套利用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和現代監測設備構成的人機信息處理系統，抽象模擬項目?jì)炔勘O測數據處理、發(fā)布的數據流程，可輕松輔助工程建設相關(guān)各方人員進(jìn)行監測數據的實(shí)時(shí)查詢(xún)，實(shí)現整個(gè)監測數據管理體系全面自動(dòng)化、流程化和數字化，并可方便地與其他內部管理系統或外部網(wǎng)站集成整合，建立一個(gè)高質(zhì)量、高效率的內外部銜接的實(shí)時(shí)監測數據管理發(fā)布系統。通過(guò)系統的實(shí)施，全面整合和實(shí)時(shí)監測相關(guān)的工程數據，在數據之間建立關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)完整的實(shí)時(shí)監測網(wǎng)絡(luò )工程數據庫，使得系統針對實(shí)時(shí)監測信息的綜合分析和管理能力得到顯著(zhù)的提高。

　　參考文獻：

　　[1]謝　偉，呂培印。地鐵施工監測信息系統的設計與開(kāi)發(fā)[J].施工技術(shù)，2006，35（4）：87-89.

　　[2]李希元，閆靜雅，孫艷萍。盾構隧道施工工程事故的原因與對策[J].地下空間與工程學(xué)報，2005，1（6）：968-971.

　　[3]孫玉國。隧道工程信息化管理與施工系統研究[J].鐵道工程學(xué)報，2004，9（3）：24-25.

　　[4]李連營(yíng)，李清泉�；�于MapX的GIS應用開(kāi)發(fā)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2003.24-25.

　　[5]丁寶康，董健全。數據庫實(shí)用教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003.88-89.