隧道施工與安全智能管理系統應用研究

文/楊世強

1 分析隧道施工與安全智能管理系統的基本要素

1.1 施工質量控制系統

一方面，在使用工序質量過程控制系統的過程中，需要充分的根據工序質量說明當中的具體要求，對隧道施工階段所包含的多種施工工序加以分析，確保每一道工序在運行的過程中，都能夠充分的滿足隧道施工技術在使用階段所提出的規范化要求，以此來保障施工作業的有序進行，有效提高了施工環節的安全系數。除此之外，還需要對工序質量系統予以合理的說明，在隧道施工項目的運行階段，相關企業會采取傳統以人工為主的記錄方法，對各項施工工序的具體情況進行記錄，從而將其形成檔案資料進行保存在施工的前期階段、中期環節以及竣工部分，若需要調動相應的檔案數據則會帶來極大的不便。另外，隧道施工企業在開展施工作業的過程中，需要對每一項工序的具體實施狀況進行記錄，基于嚴格性和嚴謹性的記錄原則，以實時化的監督形式，確保監理單位和監管部門能夠輔助監督作業的順利進行。為了能夠及時的調取基本工程信息，并實現對此類信息的充分利用，需要借助工序質量智能管理系統，為信息的調用和使用環節提供便利性支持，在提高系統運行效率的基礎上，使相關監督人員能夠及時地了解到工程項目的實際實施狀況，采取有針對性的調整辦法，有助于提高隧道施工工程的整體質量(見圖1)。

圖1 施工組織設計與工程質量控制

另一方面，通過對隧道工程項目當中所設置的施工質量控制系統進行探究，并且需要針對此類系統予以細致劃分，并將其進一步劃分成為原材料質量檢驗以及工序質量過程控制等兩部分的系統形式。在使用原材料質量檢驗系統的過程中，可以借助導航欄模塊當中的菜單內容選中原材料檢測，并對此類菜單進行下拉處理，根據原材料的實際檢測內容，將隧道施工作業當中所使用的原材料進行合理的劃分。例如：水泥、碎石、鋼筋砂、外加劑、錨桿、防水材料、止水材料以及水資源等。對于二級材料當中所涉及的內容來說，主要包含了每個選項所應對應的原材料檢測界面，為檢測工作人員的錄入和查看提供了便利性支持[1]。在各個子模塊的界面當中可以顯示出細致化的材料基本數據，例如：編號、進場日期、存檔位置、供應商以及標準規范等等，不僅能夠在子模塊界面中對此類基礎數據進行輸入和顯示，還能夠再添加數據管理功能的基礎上，借助添加、編輯以及刪除等多樣化的功能，保障了信息處理和整理階段的合理性（見圖2）。

圖2 施工質量控制系統結構圖

1.2 動態化的視頻監測系統

對于隧道施工作業來說，由于此項工程項目具有復雜化和長期性的特點，所涉及到的施工環節具有系統化的特征。對于新建立的隧道工程項目來說，實際所涉及到的施工段面相對較大，且隧道部分的地質條件相對較差，容易對周邊自然環境造成不良影響，從而阻礙了隧道施工作業的順利開展，為安全管理工作的實施帶來了較大的難度。由于隧道內部所潛在的危險因素相對較多，且整體的施工環境處于長期封閉的狀態，若發生突發性的安全事故時，容易造成嚴重的人員傷亡，從而為隧道施工帶來較大的損失。為此，需要積極打造安全、智能的隧道施工管理系統，在監控系統的運行過程中，針對施工現場的實際情況加以管控，確保工程指導工作人員能夠充分的了解現場的實際情況，以實時化的指導形式，及時的處理突發性的安全事故，以此來保證后續施工作業的順利開展。與此同時，在監控系統的運行過程中，還可以借助防盜、報警等安全技術，從而打造完善的危險防范體系，確保此類聯動體系能夠持續地處于穩定的運行狀態，及時對安全事故隱患做出警報，在加大預防力度的同時，避免對工程項目造成損壞。將視頻監控系統應用于隧道施工環節，可以利用遙控攝像機對現場的實際情況進行記錄，并利用其他類型的輔助類設備，使監督工作人員能夠以直觀的形式獲取現場的監控場所，利用圖像識別以及跟蹤技術，對施工環節所涉及的變化情況予以合理的分析，從而提前設置突發性的事件處理措施，為施工作業的順利開展提供便利性保障，將監控系統當中所獲取到的基礎信息作為重要的參考依據，保證了突發性事件處理的及時性（見圖3）。

圖3 動態視頻監測系統結構圖

2 分析隧道施工安全管理系統的架構

2.1 分析系統的架構內容

對于隧道工程的管理系統來說，為了能夠及時的解決滯后性等方面的問題，需要基于整體的施工過程，在遠程管理的基礎上，對施工人員的位置予以實時定位，并通過對有害氣體組成和濃度變化情況進行分析，隨著時間的不斷推移，明確的掌握隧道特殊點位的結構變形狀況。為了充分的掌握施工過程所涉及的關鍵環節，需要采取合理的監控方法，保障管理控制作業的安全性，確保各項施工作業的順利進行。為了實現對隧道施工作業的全程監督，需要積極的建立以安全和智能為主的管理系統，保障管理控制階段的科學性和合理性，有助于保障施工建設階段人員和設備的安全。物聯網技術當中包含了傳感器、傳輸網等多方面的技術類型，且此類技術屬于安全智能管理系統當中的關鍵組成部分，能夠準確的定位人員的實際情況，在監測有害氣體的過程中，明確的掌握了特殊點位的結構變形狀況，從人員、氣體以及結構變形等多方面的信息數據入手，保障了數據信息采集的及時性。在物聯網技術高效化發展和廣泛化應用的基礎上，可以充分的利用物聯網平臺的優勢和特點，并將其滲透隧道施工隊的實施過程中，基于便捷性、高效性和科學性的監控辦法，對隧道內部的空間區域予以合理的監管。對相關信息進行探究，利用網絡傳輸系統將此類信息數據傳遞給監控中心的終端設備當中，使終端工作人員能夠對此類信息加以分析，從而及時提出有針對性的改善方法，有助于保障人員的安全性，從而促進隧道工程項目施工作業的順利進行[2]。

2.2 打造安全智能管理系統基本數據庫

在建設系統基本數據庫的過程中，需要將數據的采集、設備的監測等工作包含在內，通過對此類工作階段所獲得到的數據信息放置于數據庫中，根據數據信息的采集狀況，在可視監控、人員設備定位、語音雙向對講、特殊點位結構、變形監控、有害氣體監測、動態視頻、施工質量控制、地質超前預報以及形象進度等多種設備的支撐作用下，實現對數據信息的充分使用。對于上述設備所采集到的數據信息來說，雖然具有多個不同的類型，但仍然能夠將其投入到管理系統當中，以智能化的處理形式形成基本數據庫。例如：首先，在開展現場施工作業的過程中，可以在可視監控系統以及動態化視頻監測系統的共同作用下，將視頻信號語音雙向對講階段所獲取到的數據信息加以傳輸。其次，通過對語音信號傳輸、特殊點位檢測和有害氣體監測階段所獲得的信息進行處理，將其轉化為文本文件的形式。最后，基于基本數據庫的系統化處理形式，借助安全智能管理系統功能和優勢，使監控作業逐漸朝著智能化的方向轉型，為各項施工的順利開展提供了充足的參考依據。

3 結語

在開展隧道工程建設項目的過程中，需要保障管理工作的有效落實，以提高工程項目建設質量為主要目的，從施工的整體過程入手實現統一化的控制和管理工作目標。現階段需要基于隧道工程施工項目的實際狀況，打造以安全化和智能化為主的管理系統，在新型技術和先進原理的支撐作用下，對各個施工環節予以全程性的監控，保障數據信息傳遞的及時性和高效性，為各項施工作業的開展提供充足的參考依據，確保各參建單位的有機結合，以此來提高隧道工程的施工水平。