地鐵安全監(jiān)測概要課件

1、地鐵環(huán)境安全監(jiān)測靳雅蕙第1頁，共25頁。2022/8/51目錄地鐵環(huán)境安全問題結(jié)語地鐵環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀第2頁，共25頁。2022/8/52地鐵環(huán)境安全問題深埋地下，環(huán)境封閉；美國紐約，颶風“桑迪”肆虐過后，紐約許多地鐵站內(nèi)積水嚴重，整個地鐵系統(tǒng)遭到重創(chuàng)，幾乎處于癱瘓狀態(tài)。第3頁，共25頁。2022/8/53地鐵環(huán)境安全問題人員密集，復雜且流動性大，通風排煙，人員疏散困難；2003年2月18日，韓國大邱市地鐵發(fā)生特大火災火災導致198人死亡，147人受傷。第4頁，共25頁。2022/8/54地鐵環(huán)境安全問題監(jiān)控不當，管理缺失；對地鐵安全事故前期的反應遲緩，處理不當；人工監(jiān)測效率低下

2、。第5頁，共25頁。2022/8/55國外研究現(xiàn)狀1.針對需要監(jiān)測的數(shù)據(jù)，建立信息化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，利用通信網(wǎng)絡傳輸至主機進行處理，實現(xiàn)需求功能：無預警功能的安全監(jiān)測系統(tǒng) 有預警功能的安全監(jiān)測系統(tǒng)第6頁，共25頁。2022/8/56國外研究現(xiàn)狀 無預警功能的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，只為收集數(shù)據(jù)，利用信息自動化采集與傳輸來代替人工的低效。這方面的研究主要有： Michael James Ward介紹了鉆孔灌注樁監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)與實施，系統(tǒng)由無線傳輸網(wǎng)絡、布設于現(xiàn)場的服務器、平板電腦等組成，操作平臺位于現(xiàn)場，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的自動化； Claus Ludwig描述了利用無線測斜儀監(jiān)測系統(tǒng)對Reno ReT

3、RAC地區(qū)鐵路基坑附近的重要建筑實施監(jiān)測，實時采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，降低了人工監(jiān)測的錯誤幾率，并提高了監(jiān)測的效率。第7頁，共25頁。2022/8/57國外研究現(xiàn)狀 有預警功能的系統(tǒng)除了具有采集、傳遞數(shù)據(jù)等功能外，還可以對風險事件進行預警。一般以位置相對不發(fā)生變化的土體、結(jié)構等對象進行監(jiān)測，在監(jiān)測對象周圍布設傳感器等儀器，通過傳輸網(wǎng)絡將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳遞給主機，據(jù)此進行決策。在此方面的研究主要有： Maail S介紹了對施工階段的陡坡進行監(jiān)控的安全儀表系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用土壤應變計和張力計與數(shù)據(jù)記錄儀連接，能夠持續(xù)監(jiān)控邊坡的位移情況，并采用了兩級的預警方式； Rick Wilkins提出了一個由傳感器和機器人組成

4、的自動監(jiān)測系統(tǒng)，來監(jiān)測深基坑高邊坡的位移情況，該系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動采集，利用無線進行傳輸，根據(jù)位移變化的速率進行預警。第8頁，共25頁。2022/8/58國外研究現(xiàn)狀2.將人和設備等可移動的監(jiān)測對象納入到系統(tǒng)的監(jiān)測范圍內(nèi)；3.隨著網(wǎng)絡技術的不斷提高，對位置移動對象的監(jiān)測由理論變?yōu)閷嵺`；第9頁，共25頁。2022/8/59國內(nèi)研究現(xiàn)狀第10頁，共25頁。2022/8/510地鐵環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)安全檢測流程圖第11頁，共25頁。2022/8/511地鐵環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)核心層次第12頁，共25頁。2022/8/512地鐵環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)主要分為三個系統(tǒng)： 1.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要負責采集

5、各個傳感器節(jié)點上的數(shù)據(jù)，同時通過數(shù)據(jù)分析將數(shù)據(jù)上傳到存儲系統(tǒng)。第13頁，共25頁。2022/8/513數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分為以下三大模塊： （1）數(shù)據(jù)通訊模塊：主要任務是從協(xié)調(diào)器節(jié)點接受原始數(shù)據(jù)源； （2）數(shù)據(jù)包分析模塊：主要任務是對采集的原始數(shù)據(jù)進行分析，轉(zhuǎn)換成邏輯數(shù)據(jù)； （3）數(shù)據(jù)上報模塊：主要采集系統(tǒng)將轉(zhuǎn)換后的邏輯數(shù)據(jù)根據(jù)一定的策略上報到存儲系統(tǒng)當中。 第14頁，共25頁。2022/8/514地鐵環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)2.數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)：負責將傳感器節(jié)點采集來的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，管理人員可以隨時對數(shù)據(jù)進行訪問，分為兩大模塊：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的保護模塊；數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的服務程序。第15頁，共25頁。2022

6、/8/515地鐵環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)3.數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)：對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行分析，來確定地鐵環(huán)境是否為安全狀態(tài)，同時可以提供對未來地鐵安全環(huán)境的預警功能，為地鐵安全環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的核心。分為以下兩大模塊： 第16頁，共25頁。2022/8/516數(shù)據(jù)分析系統(tǒng) 數(shù)據(jù)分析運算模塊； 分析結(jié)果反饋模塊：主要負責將對采集的數(shù)據(jù)進行分析的結(jié)果進行反饋，若某些監(jiān)測數(shù)值超標或者此數(shù)據(jù)反映出某些地鐵環(huán)境的安全隱患，則可通過管理人員用于監(jiān)控的主機進行提示，發(fā)出警報并且以更直接方式（如：短信）通知安全管理人員。為管理人員采取措施解決問題排除隱患爭取時間，能夠在許多事故萌芽階段就發(fā)現(xiàn)和解決。 第17頁，共25頁。2022/

7、8/517地鐵安全環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測對象： 隧道、軌道、車號識別、車輪、溫度、聲音等。第18頁，共25頁。2022/8/518地鐵安全環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測應遵循的基本原則：注重地鐵隧道結(jié)構安全監(jiān)測；注意監(jiān)測系統(tǒng)人、機和工作程序協(xié)調(diào)一體；監(jiān)測技術必須控制到位；及時提出可行性措施保障地鐵安全運行。 第19頁，共25頁。2022/8/519存在問題 監(jiān)測軟件系統(tǒng)的研究主要集中在大壩、基坑、山嶺隧道等工程項目中，而在地鐵項目中的應用正處在發(fā)展階段，有待進行深入研究； 建設部已于2007年3月通知各地做好地鐵建設與運營安全管理工作，但是，目前國內(nèi)在地鐵項目安全監(jiān)控與預警系統(tǒng)方面的研究，主要針對施工階段，對于運

8、營階段的研究較少，對于施工階段及運營階段監(jiān)測系統(tǒng)可持續(xù)利用的研究更為鮮見，缺乏對貫穿地鐵項目全過程安全監(jiān)控的研究；第20頁，共25頁。2022/8/520存在問題 國外相比，國內(nèi)在安全監(jiān)控方面缺乏對人的活動的研究，并且尚沒有比較成熟的自動預警系統(tǒng)應用于監(jiān)測人的活動的工程案例； 目前在系統(tǒng)的預警與應急指揮功能方面的研究有待深化。當系統(tǒng)發(fā)出預警后，接警人員僅能接收到超限信息的簡單描述，無法立刻得知事發(fā)現(xiàn)場的具體狀況，需進一步的調(diào)查和判斷，貽誤救援的最佳時機，并且有待建立與應急救援部門的自動化聯(lián)動、救援措施的自動化啟動等應急預案；第21頁，共25頁。2022/8/521存在問題 目前，地鐵工程安全監(jiān)

9、控系統(tǒng)的軟件主要應用于施工監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲與管理，系統(tǒng)中資源的共享性還不完善，一般由施工單位或者第三方監(jiān)測單位進行管理，項目參與的各方及政府職能部門無法直接通過網(wǎng)絡平臺直接查看監(jiān)測結(jié)果等信息資源，使得信息資源在傳遞過程中容易失真，甚至被涂改，以致無法合理反饋來指導施工作業(yè)； 當前大部分地鐵工程的安全監(jiān)控是通過攝像頭實現(xiàn)的，但是其布設的監(jiān)控數(shù)量較少，監(jiān)控范圍有限，對環(huán)境變化的感知也相對不靈敏，需要借助經(jīng)驗豐富的管理人員進行判斷，沒能實現(xiàn)各監(jiān)測單元與系統(tǒng)之間的動態(tài)鏈接；第22頁，共25頁。2022/8/522存在問題 現(xiàn)有的地鐵安全監(jiān)控系統(tǒng)功能過于簡單，缺乏將實時在線監(jiān)測、報警聯(lián)動、定位追溯、遠程控

10、制、預案管理、數(shù)據(jù)的自動分析處理、智能化統(tǒng)計報表等功能集為一體的軟件系統(tǒng)； 預測預警模型方面，已有多種方法應用于安全預警的評判和安全等級的劃分，但是，這些方法均具有一定的局限性，灰色預測模型的預測值中短期精度較高，但長期預測有失真的趨勢，復雜系統(tǒng)的事故樹模型比較龐雜，人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型需要依靠大量的歷史數(shù)據(jù)進行訓練和測試，由于復雜性，難以解決應用問題的實例規(guī)模和網(wǎng)絡規(guī)模間的矛盾，很難與工程實際情況相對接，模糊綜合評判模型中通常采用專家打分法等進行賦權，確定的各評價指標權重精度不高，且主觀性較強。第23頁，共25頁。2022/8/523結(jié)語 以上對地鐵環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)進行了簡單的介紹。社會經(jīng)濟的發(fā)展，科技不斷進步，對地鐵安全環(huán)境的監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集、上報、查詢、管理、顯示以及預警功能起