基于大數(shù)據(jù)的大連路工程運(yùn)維開題認(rèn)證課件

運(yùn)營公路隧道大數(shù)據(jù)決策支持系統(tǒng)研究與示范應(yīng)用

立項(xiàng)論證報(bào)告2023/7/31主要內(nèi)容2023/7/321研究背景和意義2研究目標(biāo)與內(nèi)容3創(chuàng)新點(diǎn)4成果形式和考核指標(biāo)5項(xiàng)目研究保障機(jī)制6科研計(jì)劃和費(fèi)用1.研究背景和意義社會需求我國逐步從隧道快速建設(shè)期向運(yùn)營維護(hù)期過渡城市對于地下交通線路的依賴度不斷提高低碳環(huán)保和智慧城市成為當(dāng)前城市建設(shè)的關(guān)鍵詞2023/7/3此處添加公司信息31.研究背景和意義2023/7/3此處添加公司信息4翔殷路隧道，運(yùn)營時(shí)間8年大連路隧道，運(yùn)營時(shí)間10年上中路隧道，運(yùn)營時(shí)間10年延安東路隧道，運(yùn)營時(shí)間18年人民路隧道，運(yùn)營時(shí)間5年復(fù)興東路隧道，運(yùn)營時(shí)間10年打浦路隧道，運(yùn)營時(shí)間44年大部分越江隧道運(yùn)營超過5年結(jié)構(gòu)安全、環(huán)保節(jié)能等方面的問題開始暴露1.研究背景和意義僅關(guān)注結(jié)構(gòu)健康，缺乏對隧道設(shè)備和環(huán)境的關(guān)注運(yùn)營階段數(shù)據(jù)孤立，沒有考慮建設(shè)期對隧道的影響以小樣本數(shù)據(jù)分析為主，研究問題受到局限可視化的功能沒有充分和信息分析能力結(jié)合2023/7/3此處添加公司信息5國內(nèi)外研究現(xiàn)狀關(guān)注內(nèi)容隧道結(jié)構(gòu)健康研究方法力學(xué)模型統(tǒng)計(jì)（低頻，小規(guī)模數(shù)據(jù)）人工智能（風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測）典型平臺歐洲KNRONOS系統(tǒng)以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)施工期和運(yùn)營期隧道基礎(chǔ)信息、控制信息、監(jiān)測信息的高效管理長江隧橋建立了盾構(gòu)隧道數(shù)字化平臺，實(shí)現(xiàn)了隧道結(jié)構(gòu)和地層的可視化管理虹梅南路隧道在制造和施工階段進(jìn)行了基于Bim和RFID的管片建設(shè)階段全過程管理存在問題1.研究背景和意義2023/7/3公路隧道運(yùn)營管理現(xiàn)狀隧道的投資、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營仍然處在分割階段，不同階段的數(shù)據(jù)沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的融合與共享；缺乏一套完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)合理的處理突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案，缺乏經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的公路隧道運(yùn)營安全管理手冊缺乏行之有效的隧道結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測手段為了建設(shè)期施工監(jiān)測而埋設(shè)的傳感器經(jīng)過數(shù)年的運(yùn)行已經(jīng)部分失效，傳感器的數(shù)據(jù)也未能為隧道運(yùn)營養(yǎng)護(hù)起到很好的服務(wù)作用。隧道結(jié)構(gòu)安全評定主要集中在隧道設(shè)計(jì)和施工方面針對隧道運(yùn)營結(jié)構(gòu)安全狀況的指標(biāo)體系、評價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)出臺時(shí)間較短，接受程度不高，實(shí)際管理工作中仍然采用根據(jù)歷史事故資料結(jié)合專家評價(jià)的方法；設(shè)計(jì)建設(shè)運(yùn)營1.研究背景和意義國內(nèi)外發(fā)展趨勢2023/7/3此處添加公司信息7價(jià)值管理：早期決策、降低成本

隧道信息模型大數(shù)據(jù)采集存儲和分析決策支持平臺2.研究目標(biāo)與內(nèi)容圍繞公路隧道火災(zāi)安全、設(shè)備運(yùn)營、結(jié)構(gòu)安全、環(huán)境健康等核心管理問題，整合隧道建設(shè)和運(yùn)營階段的多源歷史檢測/監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)融合等手段，研究基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的隧道運(yùn)營安全與環(huán)境保護(hù)智能分析與評估技術(shù)；結(jié)合BIM技術(shù)開發(fā)集實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能分析、風(fēng)險(xiǎn)評估、主動預(yù)警和輔助決策等功能的一體化主動式管理平臺，打造“綠色隧道、平安隧道、智慧隧道”，為提升我國市政基礎(chǔ)設(shè)備管理水平提供技術(shù)保障。2023/7/3此處添加公司信息8研究目標(biāo)2.研究目標(biāo)與內(nèi)容1隧道全生命周期數(shù)據(jù)整理和組織2運(yùn)營期隧道實(shí)時(shí)監(jiān)測和檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)3隧道BIM模型的創(chuàng)建和展示4基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的隧道安全評估預(yù)警體系研究5隧道養(yǎng)護(hù)管理決策支持平臺研究2023/7/3此處添加公司信息9研究內(nèi)容2.1研究內(nèi)容-隧道全生命周期數(shù)據(jù)整理和組織2023/7/3此處添加公司信息10設(shè)計(jì)與施工階段歷史信息分析和整理一隧道前期運(yùn)營階段歷史信息分析和整理二隧道全生命周期數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計(jì)三數(shù)據(jù)倉庫與現(xiàn)有信息系統(tǒng)接口開發(fā)四2.1研究內(nèi)容-隧道全生命周期數(shù)據(jù)整理和組織數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計(jì)2023/7/311研究主題土建結(jié)構(gòu)隧道主體結(jié)構(gòu)洞門段聯(lián)絡(luò)通道電氣設(shè)備供電系統(tǒng)給排水設(shè)備通風(fēng)設(shè)備照明設(shè)備運(yùn)營環(huán)境消防安全能源消耗交通事故2.1研究內(nèi)容-隧道全生命周期數(shù)據(jù)整理和組織數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計(jì)基于主題的維度分析2023/7/312隧道主體結(jié)構(gòu)水文地質(zhì)條件原材料結(jié)構(gòu)件施工過程竣工狀態(tài)周邊環(huán)境活動(含氣象）養(yǎng)護(hù)維修活動資金投入數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計(jì)2023/7/313圍繞主題的度量指標(biāo)隧道主體結(jié)構(gòu)隧道沉降管片滲漏管片變形管片裂縫混凝土材質(zhì)（強(qiáng)度，碳化）鋼筋和螺栓腐蝕度2.1研究內(nèi)容-隧道全生命周期數(shù)據(jù)整理和組織數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計(jì)2023/7/314建立數(shù)據(jù)立方體歷史數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)導(dǎo)入抽取、清洗，裝載2.1研究內(nèi)容-隧道全生命周期數(shù)據(jù)整理和組織2.2研究內(nèi)容-運(yùn)營期隧道實(shí)時(shí)監(jiān)測和檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)2023/7/3此處添加公司信息15運(yùn)營隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)研究內(nèi)容監(jiān)測項(xiàng)監(jiān)測手段數(shù)量單位隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測結(jié)構(gòu)差異沉降三項(xiàng)位移計(jì)20套聯(lián)絡(luò)通道沉降電水平尺2套結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)加速度傳感器2個(gè)裂縫裂縫計(jì)20個(gè)隧道斷面收斂收斂儀2斷面隧道滲漏分布式光纖2000米

數(shù)據(jù)采集模塊及傳輸模塊100通道隧道結(jié)構(gòu)檢測隧道變形全站儀1套隧道沉降電子水準(zhǔn)儀1套風(fēng)塔傾斜度電子全站儀1套滲漏水

人工觀察

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12.2研究內(nèi)容-運(yùn)營期隧道實(shí)時(shí)監(jiān)測和檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)2023/7/3此處添加公司信息16內(nèi)容監(jiān)測項(xiàng)監(jiān)測手段數(shù)量單位設(shè)備監(jiān)測及巡檢小神探巡檢系統(tǒng)手持機(jī)，RFID,軟件1套射流風(fēng)機(jī)無線振動監(jiān)測無線傳感器24套集中排風(fēng)有線振動監(jiān)測有線傳感器，采集站4套雨水泵振動監(jiān)測有線傳感器，采集站6套江中泵振動監(jiān)測有線傳感器，采集站6套隧道WIFI覆蓋

網(wǎng)橋，AP，

1

套

運(yùn)營隧道設(shè)備健康監(jiān)測系統(tǒng)研究22.2研究內(nèi)容-運(yùn)營期隧道實(shí)時(shí)監(jiān)測和檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)2023/7/3此處添加公司信息17內(nèi)容監(jiān)測項(xiàng)監(jiān)測手段數(shù)量單位隧道環(huán)境監(jiān)測COCO傳感器6套溫度溫度傳感器10套濕度濕度傳感器10套車流量車流量傳感器4套光照光照傳感器6套風(fēng)速風(fēng)速傳感器4套人員

人員接近傳感器

10

套

3運(yùn)營隧道環(huán)境健康監(jiān)測系統(tǒng)研究

4運(yùn)營隧道日常檢測設(shè)備和方法研究2023/7/3此處添加公司信息182.2研究內(nèi)容-運(yùn)營期隧道實(shí)時(shí)監(jiān)測和檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)2.3研究內(nèi)容-隧道BIM模型的創(chuàng)建和展示隧道建模建立精細(xì)化BIM模型，包括：圓隧道結(jié)構(gòu)、矩形段、聯(lián)絡(luò)通道、變電所、排風(fēng)房和雨水泵房等周邊環(huán)境建模保護(hù)區(qū)重要建筑物、地下構(gòu)筑物和管線的建模。建模標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施導(dǎo)則設(shè)計(jì)配套的運(yùn)營隧道BIM建模標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施導(dǎo)則。隧道模型的可視化展示研究隧道漫游和設(shè)備設(shè)施信息查詢等功能。2023/7/3此處添加公司信息192023/7/3此處添加公司信息202.3研究內(nèi)容-隧道BIM模型的創(chuàng)建和展示2.4研究內(nèi)容-隧道安全評估預(yù)警體系研究隧道結(jié)構(gòu)健康性能評估和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)研究結(jié)合隧道服役期健康監(jiān)測規(guī)范，研究影響隧道結(jié)構(gòu)健康性能的主要因素，并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和專家知識構(gòu)建運(yùn)營隧道結(jié)構(gòu)健康性能評價(jià)指標(biāo)體系，研究基于隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)。隧道火災(zāi)安全報(bào)警方法研究研究針對實(shí)時(shí)溫度信息，進(jìn)行隧道內(nèi)突發(fā)火災(zāi)的報(bào)警方法。運(yùn)營設(shè)備故障隱患發(fā)現(xiàn)方法研究研究基于設(shè)備高頻監(jiān)測信息的異常模式的捕捉和隱患發(fā)現(xiàn)方法。隧道環(huán)境指標(biāo)的分類控制方法基于成本、節(jié)能和舒適性，建立隧道排風(fēng)設(shè)備和照明系統(tǒng)控制信息與隧道運(yùn)營關(guān)鍵指標(biāo)的關(guān)系模型，實(shí)現(xiàn)分類控制目的。2023/7/3此處添加公司信息212023/7/3此處添加公司信息222.4研究內(nèi)容-隧道安全評估預(yù)警體系研究2.5研究內(nèi)容-隧道養(yǎng)護(hù)管理決策支持平臺研究2023/7/3此處添加公司信息23時(shí)空數(shù)據(jù)在線可視化設(shè)備管理輔助決策隧道養(yǎng)護(hù)決策優(yōu)化通過可視化平臺形象地了解當(dāng)前存在危險(xiǎn)的區(qū)域或設(shè)備，并可以追溯危險(xiǎn)區(qū)或設(shè)備的相關(guān)歷史信息、結(jié)構(gòu)信息和應(yīng)急預(yù)案，輔助管理者進(jìn)行快速決策?；跉庀?、隧道內(nèi)部的溫度、COVI、光照和突發(fā)狀況等進(jìn)行隧道內(nèi)部照明設(shè)備和排風(fēng)設(shè)備狀態(tài)調(diào)節(jié)，提高隧道環(huán)境舒適度、減少能源消耗。根據(jù)隧道現(xiàn)有結(jié)構(gòu)、設(shè)備狀態(tài)和年度預(yù)算情況，進(jìn)行隧道日常養(yǎng)護(hù)方案和年度大修養(yǎng)護(hù)方案的交互式?jīng)Q策優(yōu)化2023/7/3此處添加公司信息24展現(xiàn)渠道監(jiān)控中心采集平臺監(jiān)控對象應(yīng)用中心機(jī)電設(shè)備隧道結(jié)構(gòu)外部系統(tǒng)……采集工具集成采集方式采集調(diào)度監(jiān)控規(guī)則監(jiān)控視圖報(bào)表中心安全預(yù)警日常管理電腦平板手機(jī)大數(shù)據(jù)中心風(fēng)險(xiǎn)報(bào)警報(bào)警調(diào)度養(yǎng)護(hù)管理信息推送養(yǎng)護(hù)決策應(yīng)急管理……BIM模型……2.5研究內(nèi)容-隧道養(yǎng)護(hù)管理決策支持平臺研究3.創(chuàng)新點(diǎn)2023/7/3此處添加公司信息25首次建立面向隧道結(jié)構(gòu)安全、設(shè)備運(yùn)營、環(huán)境健康的全生命周期大數(shù)據(jù)管理平臺圍繞公路隧道運(yùn)營節(jié)能環(huán)保目標(biāo)，首次實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的運(yùn)營隧道設(shè)備日常優(yōu)化管理基于結(jié)構(gòu)健康服役性能和設(shè)備全壽命運(yùn)營管理，首次建立隧道養(yǎng)護(hù)決策支持系統(tǒng)1234.成果形式與考核指標(biāo)（1）《運(yùn)營公路隧道大數(shù)據(jù)決策支持系統(tǒng)研究與示范應(yīng)用》綜述報(bào)告1份；（2）《運(yùn)營隧道機(jī)電設(shè)備信息化管理系統(tǒng)技術(shù)報(bào)告》1份；（3）《運(yùn)營隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與評價(jià)體系研究報(bào)告》1份；（4）《運(yùn)營隧道BIM實(shí)施與交付標(biāo)準(zhǔn)》1份；（5）《大連路隧道工程應(yīng)用報(bào)告》1份；（6）《運(yùn)營公路隧道大數(shù)據(jù)決策支持系統(tǒng)》技術(shù)報(bào)告1份；（7）《運(yùn)營公路隧道大數(shù)據(jù)決策支持系統(tǒng)》實(shí)施導(dǎo)則1份；2023/7/3此處添加公司信息26成果形式4.成果形式與考核指標(biāo)申報(bào)專利3項(xiàng)；發(fā)表學(xué)術(shù)論文5篇；申請軟件著作權(quán)3項(xiàng)。完成示范項(xiàng)目1項(xiàng)：大連路隧道應(yīng)用示范。2023/7/3此處添加公司信息27考核指標(biāo)5.項(xiàng)目組織與保障項(xiàng)目承擔(dān)單位上海隧道工程股份有限公司有著豐富的隧道建設(shè)和運(yùn)營管理經(jīng)驗(yàn)，是大連路隧道的投資建設(shè)方、設(shè)計(jì)施工總承包方和運(yùn)營養(yǎng)護(hù)單位，具備成功研究并推廣“大連路隧道全壽命周期管理大數(shù)據(jù)平臺”的實(shí)力。項(xiàng)目外協(xié)單位上海市地下空間設(shè)計(jì)研究總院有限公司上海大學(xué)2023/7/3此處添加公司信息286.科研計(jì)劃與費(fèi)用2023/7/3292014第三季度2014第四季度2015第一季度2015第二季度2015第三季度完成數(shù)據(jù)倉庫完成實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)完成BIM建模完成輔助決策平臺修正輔助決策平臺制度制定項(xiàng)目總結(jié)科研計(jì)劃6.科研計(jì)劃與費(fèi)用2023/7/3此處添加公司信息30費(fèi)用名稱總金額申請集團(tuán)資助額

(萬元)2014年度2015年度小計(jì)研發(fā)人員

人