隧道工程智能化精选(九篇)

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第1篇：隧道工程智能化范文

【关键词】隧道工程；机电设备；智能监控；维护管理

引言

我国经济社会的高速发展极大的推动了工业化和城市化建设的步伐，同时也在很大程度上促进了我国的交通系统不断取得发展进步，日趋完善。目前，随着我国高速公路项目的建设越来越快，高速公路的里程不断增长，并开始向山地发展，结合我国现状可以预测在山区建设高速公路极有可能会是未来的一个发展方向，这无疑将大大提高对于隧道工程机电设备的智能监控和维护管理的要求。隧道工程机电设备智能监控和维护管理作为当今时代的一个新兴行业，其特点是具有极高的科学技术含量，行业的快速更新发展。与此同时，隧道工程的不断发展进步，也使得隧道工程机电设备的智能监控和维护管理工作愈加值得重视[1]。因此，为了保证机电设备智能监控和维护管理工作的顺利完成，不仅要将机电设备智能监控和维护管理工作放在突出位置，更要培养出具有进取精神和实践经验的优秀工作人员。

1隧道工程机电设智能监控系统

1.1系统概述

隧道工程机电设备的智能监控系统需要众多不同的技术予以支持，通常包括计算机技术、集成电子技术、现代信息处理技术、现代通信技术、智能自动化技术、和管理与决策支持技术等。隧道工程机电设备的智能监控系统可以对信息进行搜集，然后进行加工进行使用，在此过程中进行信息的资源整合，从而达到最佳效果。

1.2建立隧道工程机电设备智能控系统的必要性

建立隧道工程机电设备智能监控系统是十分必要的，因为该系统在保障隧道工程的安全方面扮演着重要角色，目前，隧道工程的安全性的主要影响因素一是地质而是管理。一旦隧道工程发生地质灾害，机电设备智能监控系统就会启动应急模式，利用实施监控确定隧道内部的安全，并根据实际情况来进行救援和处理，可以尽最大可能减少人员伤亡和财产损失。

1.3隧道工程机电设备智能控系统的构成

1.3.1智能交通系统

（1）高清视频事件检测子系统高清视频事件检测子系统的设备是由多种复杂设备共同组成的，包括高清彩色摄像机、视频编码器、云台、解码器等等[2]。其中中心设备主要包括高清视频事件检测服务器、中心控制服务器、高视视频事件检测主机、系统管理服务器等多个部件。各组成部分的配合协作，能够管控车辆确保良好的交通状况。（2）隧道车道灯控制子系统隧道车道灯控制子系统主要包括隧道车道灯组、车道灯信号机、控制软件、中心管理主机等几个部分，该系统主要通过控制信号灯的方法负责管制交通，并且系统可以在救援工作中发挥作用，即通过和交通诱导信息系统合作来阻止车辆进入发生危险的隧道。（3）交通诱导信息子系统交通诱导信息子系由诱导信息分析处理和交通诱导屏两部分组成的。该系统的主要是由LED交通诱导屏、诱导屏控制单元、交通诱导服务器和操作终端等设备共同构成的[3]。交通诱导信息子系统能够根据交通路况的实时变化来信息，从而引导车辆分流，减少车辆的拥堵。（4）隧道超速违法抓拍和禁行子系统该系统可以通过前端违法抓拍设备、数据接收处理服务器、操作终端等多个设备的配合抓拍到超速车辆。（5）警用无线通信子系统警用无线通信子系统主要是通过交管无线通信子系统和无线通信子系统的结合发挥作用的。通常情况公安部门和交管部门在处理各种突发事件时用该系统进行处理。

1.3.2综合监控系统

（1）综合监控中心平台综合监控中心通常以标准以太网作为局域网，且由于双网具有明显的优势，大部分都采用双网。这使得监控系统取得了极佳的稳定性，在单点故障的情况下，不影响其他设备的工作运行。（2）火灾自动报警子系统火灾自动报警子系统的设备非常复杂，主要包括消防专用电话总机、隧道紧急电话主机、火灾报警主机、手动报警按钮感温光纤探测器等设备。该系统具有实时监控的功能，遇到危险时，第一时间察觉火灾发生的地点，及时向相关部门发出警报，再通过广播将火灾的消息告知公众[4]。并且该系统可以通过诱导系统和控制排水系统以及电气照明系统等的配合来进行人员疏散、及时救援、减少人员伤亡、减低财政损失。（3）设备监控子系统设备监控子系统直接接入局域网，由现场总线、控制器及其温湿度探测器等设备呈分散式构成，可以对环境和机电设备的信息进行采集。（4）电力监控系统电力监控系统包括网络通信层、站级管理层、间隔设备层多个部分，此系统可以通过网络平台促使测控单元与监控系统得以正常运行。

2隧道工程机电设备的维护管理

2.1隧道工程机电设备维护管理的必要性

机电设备对于高速公路的正常运作来说具有极端重要性，高速公路的收费、通讯和稽查等活动的开展都必须依靠机电设备的运行。对于隧道而言，机电设备就更加重要。但是，如果没有对隧道工程机电设备进行维护管理或是维护管理不达标，都会对设备的使用寿命造成不利影响，并且会增加不必要的维修费用[5]。所以说，对隧道工程机电设备进行维护管理不仅是十分必要的而且具有重要意义。

2.2隧道工程机电设备维护管理中的问题

2.2.1效率低下

尽管我国公路的建设规模不断扩大，但隧道工程机电设备的维护管理工作由于受到我国目前传统管理体制的影响，加上某些隧道在特殊的地理位置上，分散式的运作方式使得维护管理效率低下，管理工作困难重重，不仅造成人员的浪费，也使得经济效益难以取得最佳效果。

2.2.2缺乏隧道工程机电工程养护系统评价标准

我国目前尚未形成一套合理的受到多数人认可的隧道工程机电工程养护系统评价标准，某些单位常常为了及时交工，往往只重视路面工程，根据经验做出判断，对于施工安全缺乏重视，难以保障施工的进度和安全。2.3进行隧道工程机电设备的维护管理的建议

2.3.1实现资源共享

更好地进行机电设备维护管理工作，不仅需要个单位的协作配合还应做到信息共享，明确各自的责任、细化工作流程，统一人员的配置，整合资源并加以共享，使得各单位各系统都能更好的发挥各自的只能，使隧道机电设备维护管理工作取得更好的效果。

2.3.2建立合理的养护系统评价标准

为了保障施工的质量和安全，建立一套合理的受到多数人认可的隧道工程机电工程养护系统评价标准是十分重要的，此评价体系不仅要包含多个指标，还应具备可量化和可执行的特点，对于隧道工程机电设备维护管理做出规范和要求。

2.3.3加强维修队伍的建设

维修队伍应该在隧道工程的各个方面和各个阶段都做到绝不缺席，对机电设备高度负责也是对施工安全做出保障[5]。为了更好地进行隧道工程电设备的维护管理，维修队伍需要提高自身素质，重视队伍的建设，要求维修人员对施工现场和设计图纸都有详细了解，工程验收做到严格把关，不断提升专业素质并具备高度的责任心和进取精神，在实践中积累经验总结教训。

3结语

总而言之，对隧道工程机电设备实施智能监控及维护管理是必要的且重要的，不仅具有极大的经济价值还包括重要的社会效益。相关部门应该把隧道工程机电设备的智能监控及维护管理工作放到突出位置，在深入研究隧道工程机电设备的维护管理工作中的常见问题的基础上，针对如何更好地进行隧道工程电设备的维护管理工作进行探讨。

参考文献

[1]林华彬.高速公路电力监控智能化管理技术探讨[J].公路交通科技：应用技术版，2016，22（1）：23~24.

[2]张文.隧道施工监控量测数据分析处理和信息管理系统研究与应用[D].兰州交通大学，2015，44（7）：102~104.

[3]刘洋，陈帅.高速公路隧道集成化智能化监控技术与设计分析[J].大科技，2015，9（5）：92.

[4]范璐.智能信息化监控系统在隧道工程中的运用[J].工程技术：文摘版，2016，4（11）：00096.

[5]周进.公路隧道前馈式通风系统及隧道机电智能监控技术研究新进展[J].移动信息，2016（11）：00042~00044.

第2篇：隧道工程智能化范文

关键词：隧道施工；问题；改进建议

1、工程概况

目前隧道工程项目很多，隧道种类和性质也由于使用和地理位置，岩性的不同，而在施工过程中表现出千变万化的不同。2012年9月通车的抚通高速公路红升隧道属于山岭隧道，该隧道为左右线分离2车道，左线全长1043米，右线全长1025米，围岩主要以4级合5级围岩为主。该隧道在施工过程中采用的机械设备和进行围岩支护施工过程中，突出表型出很多具有代表性的问题，表现出的问题对工程的施工进度起到决定性的作用。下面就针对隧道施工过程中开挖机械设备的选用和围岩支护方法进行简单探讨和分析。

2、机械设备问题

隧道施工的机械设备反映了施工的技术水平，决定着施工的生产效率和生产能力，体现着技术的进步和社会的文明。所以，选择和开发什么样的施工机械设备对隧道工程的施工影响极大。目前，隧道施工的机械设备已发生了巨大的变化，已由中小型向大型化、多功能化和信息控制智能化方向发展，如在西康铁路秦岭隧道施工中所用的由德国Wirth公司生产的TBM就属这种类型；而中型、小型的隧道施工机械设备也是种类繁多、型号各异。但不可否认这些设备，特别是被人们在实践中广泛接受并普遍采用的机械设备还存在着不少问题，只有对这些问题明确认识，并加以改进和完善才能促进行业的快速发展。

隧道施工的凿岩设备在经历了漫长的历史进程后，目前演变为三种类型的配套形式：一是多臂液压凿岩台车；二是手持风钻配具备一定特点的多功能台架；三是TBM。这些不同的凿岩设备在不同的条件下发挥着自己的独特作用，创造了辉煌的历史。即便如此，它们仍有其局限性和不足之处。笔者认为液压系统具有较高的灵活性，但因其精密和娇气，在恶劣的油水环境下和在复杂多变的受力情况下，密封件容易受损，若将用于受力简单和受力不大的升降和自动定位系统必能发挥其优势；而风动凿岩机具有适应复杂多变应力的特点，它能适应高频度、大冲击力的受力条件，适合于钻孔，若能把液压升降定位系统与适当改进的风动凿岩机结合起来并配以行走系统，那么成本较低、性能可靠、适应面广、技术含量高的轻型设备必会在未来隧道开挖施工中占据一席之地。抚通高速公路隧道正是采用该种开挖设备，才能在该工程项目施工中，施工进度始终保持在各标段的领先位置，安全保质的第一个完成该隧道的贯通。

在现有的防水设计机理下，防水板铺设的好坏对隧道的防水效果有较大影响，但目前各施工单位都没有先进合理的安装设备，基本都是靠制作一个简易的工作台架施工，而防水板面积大、重量大，作业人员操作艰难，自然也很难按照设计要求进行规范铺设。而利用现有的液压技术制作一适合铺设防水板的设备并不困难，西康铁路秦岭隧道TBM铺设防水板系统采用液压支撑靴原理可以作为借鉴，笔者建议施工单位应制作较先进的铺设防水板的专用设备。

3、隧道支护问题

支护是隧道施工中的一个关键工序，它关系到隧道施工中的安全问题。本来地质条件越差时，对围岩的支护要求越高，但现实中地质条件越差，开挖成形就越差且需要分部开挖，支护施工就越困难，当然也就越不容易达到设计要求，隧道下沉变形甚至坍方就在所难免。这个问题在Ⅱ级围岩和需要加强支护的Ⅲ级围岩的支护施工别突出。

3.1现状分析

较好的Ⅲ级围岩及以上围岩用喷、锚、网及局部加强锚、喷等技术能较容易地满足施工安全要求，但遇到需加强支护的Ⅲ级围岩及以下围岩时，则施工过程就复杂得多。其施工过程如下：短进尺分部开挖（根据具体情况分上下两部还是分三部）；初喷混凝土及时封闭以利用围岩自承能力；架立开挖部分的钢支撑，施工锚杆，挂网及复喷混凝土；下部开挖，初喷混凝土，钢支撑接腿，施工锚杆，挂网，复喷混凝土。

上述施工过程中，初喷混凝土和锚杆、挂网工艺过程一般都没有什么问题，问题发生在钢支撑阶段：钢支撑从型钢改进为钢筋制作的花拱架后，大大方便了现场制作和施工，但其仍然重，仍需要分段制作拼装，施工仍然不是很方便；由于开挖成型问题和花拱架有一定的钢性等原因，使花拱架很难与围岩密贴，有时还分离得较远，喷混凝土很难把花拱架和围岩连为一个整体，也很难把花拱架填充密实和包裹完整，这样既不符合支护与围岩密贴并共同受力的设计思路，同时钢花拱架没有喷混凝土的充填和握裹，也发挥不了对变形松动围岩的钢性支撑作用；因花拱支护与围岩不密贴，加之花拱自身较重，在下部花拱架接腿时经常出现大变形，甚至导致坍方；这种支护方式下，因施工艰难，施工效率低，所以施工进度缓慢。

3.2改进建议

为解决钢花拱架在隧道施工支护中出现的一系列问题，实践中可以做以下尝试，即取消钢花拱架，开挖初喷混凝土后沿隧道轴线等间距（25～30cm）布设与开挖轮廓线基本密贴的环向φ22螺纹钢构成主筋，环向主筋间沿环向每1.5m用φ22螺纹钢纵向焊接，主筋外层安设用φ8钢筋制成的专用网片，并焊连结（见图1），如围岩较差时，专用网片应先施工安设在主筋和围岩之间，一般情况为便于施工设置在主筋之外，从而形成了以环向主筋为纲的网格层。主筋和专用网片均用锚杆与围岩锁连，主筋与专用网片间可点焊连结，然后补喷混凝土直到设计厚度。

该工艺方法经使用后效果很好：整个网格与围岩吻合较好，在喷混凝土后形成受力层与围岩共同受力；在开挖下部和支护施工时，量测结果表明下沉较少；环向筋的加工和在工作面的安装施工比花拱架容易得多，劳动强度小得多，所以施工速度快；支护外形美观平顺。但也有缺点，若隧道开挖后局部围岩因应力释放、变形过大或已经松动时，其支护钢度不够，易发生变形，这时就需要局部架设型钢支撑或花拱支撑以求完善。

4、结语

从未来发展趋势看，隧道施工的自然环境条件会越来越差，施工难度会越来越大。随着社会进步，人们对劳动环境的改善、劳动强度的降低、生活水平的提高等，对隧道工程的施工技术要求会越来越高。本文仅对目前隧道工程施工中的常见问题加以探讨，并提出改进建议，以供参考。

参考文献：

第3篇：隧道工程智能化范文

北京市近年来积极建设“人文北京、科技北京、绿色北京”，相关部门采用了物联网领域技术，像是网络、传感器(sensors)、RFID以及GPS等，应用于城市交通、城市市容管理、环境监测、水资源管理、食品安全监控等范围，为智能北京的建设奠定了基础。

为发展物联网产业以及智能北京，北京市具有其作为首都的优势，在经济规模、技术、产业等方面都在各省市中居于领先地位，能迎接城市快速发展所需的城市管理与服务带来的巨大挑战，完成物联网在北京政务领域的布局，带领北京从电子政务转变为物联网政务。

目前，北京市政府已做了许多物联网相关的工作，例如：北京路灯的智能控制、市政交通一卡通、高速公路不停车收费(ETC)、停车场空佘停车位的自动检测、路面事件检测系统、立交桥的自动除雪装置，水资源监测，环境监测，餐饮企业的液化器报警装置与烟花爆竹安全监管信息平台等。

企业能透过物联网的技术提升且扩大既有的产品或服务，对于原有的商品进行加值，进入新的服务层次。像是电信业，将全新的加值服务，例如远程监控、健康照护、新一代影音等功能，建立在既有的电信网络上，用户只需透过原有的线路加上新的终端设备，便能享有全新的生活体验。

但实际上这些物联网应用发展仍停留在“自发为主尚未规范、有所应用未成体系、监测类多智能化少”的阶段。例如目前北京市有超过30万个监视器，分别隶属于公安、交通、安全城管、小区等不同部门，缺乏完整规范，无法整合统一调度，只能有监测的作用，无法真正实现智能化。

未来，北京市政府还将围绕公共安全、城市交通、生态环境，对物、事、资源、人等对象进行信息采集、传输、处理、分析，实现全时段、全方位覆盖的可控运行管理。同时，还会在医疗卫生、教育文化、水电气热等公共服务领域和小区农村基层服务领域，开展智能医疗、电子交费、智能校园、智能小区、智能家居等建设，实行个性化服务。透过政府的主导，将使得物联网应用标准有所规范，能形成完整的体系，并达到真正的智能化而不单单只有监测的功能。

二、北京市物联网应用案例

・工程安全监控

赫立讯科技自主研发技术的zigBee无线定位系统，已成功应用在北京地铁4号线大兴线隧道工程项目中。该公司是由美国Helicomm公司投资的子公司，为全世界ZigBee／IEEE 802.15.4的领导厂商，拥有自主核心技术，IP-Link无线模块已广泛地应用在市政、安全、监测、物流、定位等领域。台北捷运木栅线的报站管理系统亦是采用赫立讯的IP-Link 2220H ZigBee通信终端，实现月台与捷运列车的无线自动控制。

而应用于北京市的“地铁隧道工程安全预警系统”，透过ZigBee无线Mesh网络，共连结了21个ZigBee工地安全基站和50张zigBee人员识别卡，用在隧道工程、工地人员位置定位、安全监控、地表位移监测、地表沉降、应力应变监测、地质超前预报等方面，透过物联网创新技术，达到工程安全监控与管理。

中国政府规划2015年前，将在全中国22个城市开建79条新地铁线路，这样的工程安全监控技术在未来将会应用得更为广泛。

・智能交通

北京市的交通问题为发展的严重瓶颈，不仅影响了经济活动，也是民生一大问题。然而北京市的历史古迹便占据了旧城N40％以上的面积，以致于拓宽道路这个方法在当地并不能够作为永久的解决方案，因此智能交通成为解决北京交通问题的最佳方式。根据中国相关专家预测，智能交通全面建设实施后，交通事故死亡人数就可减少30％以上，并提高交通工具的使用效率50％以上。

1.实时交通信息采集

采集的交通数据一般包括坐标位置、瞬间速度、行驶方向、道路实时视讯，将这些信息综合分析，应用于交通信息服务、交通管理等方面。此外，透过在终端节点加装温湿度、光照度、气体检测等多种传感器，还可以进行路面状况、能见度、车辆尾气污染等检测。

目前北京采非接触式地磁传感器来定时收集和感知区域内车辆的速度、车距等信息，为车流的监控、分流提供智能化管理。现阶段的管理为自发进行的，尚未将物联网应用作有效规范，因此效果有限，资源无法高效运用。

2.车联网

车联网可概括为三大领域：整合多种物联网技术和信息资源RFID／GPS定位技术，Gls地理信息服务技术以及信息处理技术。通过技术整合，把实时监测的交通情况分析后，运用云端运算技术把路况实时通过卫星传递到每台车上，引导驾驶员按照最佳路线行驶。

目前智能交通研发和应用还处于各自为政、跑马圈地阶段，但越来越多的汽车企业已经开始尝试将智能化技术应用到汽车上。由于智能交通行业的集中度不高，企业过于分散以及地方保--护主义的阻碍，再加上标准也不统一，物联网技术在智能交通领域应用的构架尚未明确，因而标准体系尚不健全，影响其健康发展。

随着“十二五”规划的展开和各地智能交通陆续启动，北京也将投入人民币14亿打造智能交通，力争“十二五”期末五环内主要路段全部覆盖“绿波带”(在指定的交通线路上，规定好路段的车速后，要求信号控制机根据路段距离，把该车流所经过的各路口绿灯起始时间，做响应的调整，以确保该车流到达每个路口时，正好遇到绿灯)，预计通行能力将能够提高15％。

三、北京市政府部门物联网应用一一物联网政务

进入“十二五”时期，北京市已对这5年物联网发展提出初步规画，规画包含了“一个目标、三个阶段、五项措施、七大领域”。

透过北京现有的城市管理系统资源建设，和正在建设的信息基础设施、传感器、RFID等资源，提高各领域管理对象的自动控制与识别能力，在将来，目标建立起统一的物联网架构，带动全市的物联网应用支撑平台和制定政务物联网应用标准规范体系建设，并对相关设备进行资源整合，以达到信息共享和业务协同。

物联网近年来迅速兴起并带动广泛的应用，对社会、经济、管理、生活等方面产生根本性的影响，未来必定对城市管理和服务的变革产生巨大的推力，一方面是由于城市管理与服务与民生问题息息相关，另一方面，物联网要普遍发展，需要由政府带头推动，由公领域的基础建设做起，因此城市管理和服务将会是物联网发展起步的亮点。

・智能医疗发展现况

在现有的电子政务基础上建立开放、共享的物联网政务架构，提高智能化城市管理水平，并统一相关标准，改善各部门各自为政的状况，以达到信息共享和业务协同，降低不必要的成本与重复建设，提高整体行政效率。另一方面示范引导、分步实施针对各政府部门物联网应用需求最迫切的领域和区域，推动物联网技术应用试点示范，成功后再将试点经验逐步扩展应用的领域和区域。

透过政府的主导，藉由发展物联网政务平台带动当地产业与技术的发展，并力争在3年内初步建成北京市政务物联网应用支撑平台，促进政府工作机制改革，形成较为完善的政务物联网标准规范体系。

三个步骤

在“十二五”的5年期间，北京市的政务物联网发展将分为三阶段：试点示范、应用推广、稳定发展。最初将先由政府提出相关发展政策与规画，在最有需求与急迫性的领域展开试点示范工作；第二阶段将在第一阶段的工作基础上推广应用，进一步规范各领域推动政务物联网，以达到全面应用；最后透过政务物联网的全面应用带动相关产业发展，并促进政务物联网资源在社会层面的共享。

五项措施

物联网推动的总体原则为“实用、规范、创新”，北京十：6期间将根据这一原则，采取“加强领导、制定发展政策措施、采取科学推进策略、加强全流程管理、推进应用体验以促进技术发展”等五大促成物联网政务系统发展建设。

七大应用

请参考表1。

四、中关村物联网发展

2010年6月《中关村国家自主创新示范N2010―2012年行动计划》出台，3年的期间内北京将重点建设中关村北部研发服务和南北两个高新技术产业聚集区，到2012年产业规模超过6000亿元。计划目标形成有利自主创新的体制，增强自主创新能力，提升战略性新兴产业的国际竞争力，并让中关村成为北京“转方式”的强大引擎。

主要实施六大工程：十百千工程、重大科技成果产业化工程、中关村高端领军人才聚集工程、科技金融创新工程、高端产业聚集工程、关键技术示范工程。其中有两项包含物联网相关建设。

高端产业聚集工程规画中关村以现有产业园为基础，形成研发产业功能区，物联网、通信信息、超大规模集成电路产业功能区，新材料产业功能区，军民融合的国防科技产业功能区等4个千亿级规模的产业功能区。

而关键技术示范工程包含推动：中星微、歌华、信威等企业参与建设首都城市应急管理物联网示范工程，北大千方、合众思壮、四维图新、超图等企业的智能交通信息资源整合与服务示范项目，推动国智恒公司的电力全网授时系统示范应用项目等关键技术示范应用。

・中关村物联网产业联盟

北京作为全中国物联网发展的领先城市，据中关村物联网产业联盟估计，北京的物联网产业资源基础和现有规模占全国的40％以上，因此相关的研究中心、产业园以及产业联盟纷纷在此设立。

2009年11月，由中关村物联网产业链上下游共40多家的企业与机构共同组成中关村物联网产业联盟。该联盟目标在2012年前，推动10～12项标志性示范应用工程，培育8～10家行业龙头企业，掌握自主智能财产权的产品和集成应用解决方案，成为全中国的物联网产业中心。截至2010年底，联盟成员向市场提供成熟的物联网解决方案55项，承接了2010年国家重大科技专项项目“物联网操作系统、中介软件和统一通信平台”。

中关村物联网产业联盟发展具有许多优势，在产业方面，中关村本身长期的发展已累积相当的基础及实力在核心技术研发、传感器、网络控制、云计算、行业应用以及协同创新等范畴。

・北京物联网关键应用技术工程研究中心

继中关村物联网产业联盟成立后，2010年7月，北京物联网关键应用技术工程研究中心揭牌成立。该中心由北京市科委会同市发改委组织以及中关村物联网产业联盟的核心成员所组成，京仪集团领头，包含大唐电信、同方股份等企业，加上北京邮电大学、中科院微电子所等研究机构，以及北京移动、北京电信、北京联通等电信运营商，共投资人民币5，000万元。

藉由“强强联合”，形成产、官、学、研一体的产业链合作，目标在物联网关键应用领域达成技术创新突破，并承接国家科技重大专项，参与国家物联网产业共性技术标准的订定并加以推广。重点将会放在物联网公共领域的研究，完成单一企业由于风险过高、产业链过长而不愿意或无法完成的基础性项目，建立公共技术研发和创新支撑平台，整合北京物联网技术创新资源。

・中关村发展集团集群投资北京物联网产业链

于2010年底，中关村的物联网发展更进一步开启了中国首次以“集群投资”方式，由中关村发展集团对物联网关键企业投入国有资本近人民币6，000万元，包含8问中关村物联网整条产业链最具代表性和成长性的企业，改变以往“点”投资方式转变为“链”投资，预计在2011年能达到营收人民币8亿元的规模，2013年达到22亿元。

由于物联网等战略性新兴产业在发展前期的风险较大，较难吸引大量的投资，若将国有资本采取“集群投资”的方式投入，对于推动战略性新兴产业的规画与标准制定，快速提升产业竞争力，抢占产业发展的制高点，具有重要的战略意义。

五、结论

・物联网发展最大问题还是在于统一标准，应由最高层级政府推动物联网政务平台

北京市的物联网发展，以渐渐由过去的“自发为主尚未规范、有所应用未成体系、监测类多智能化少”的阶段，转变为向整合统一调度及真正的智能化发展。但现阶段还处于各自为政，不同机关或不同产业各有各的运作模式，信息无法流通，资源无法共享，导致效率极低。透过中央政府成立物联网政务平台，拟定统一标准与规模，将有助物联网真正大范围建设与普及。・虽然陆陆续续有很多试点方案，若市场无迫切需求，仍无法大范围的推广物联网应用

第4篇：隧道工程智能化范文

以往仅对技术和管理进行了研究，监测类别、内容和要素内容也单一，形成的监控技术体系不够完善，监控系统无法将地质超前预报、监控量测及预警、毒害气体监测、水文监测等技术手段与施工人员管理、安全防护设施管理等手段进行实时、有效的关联，不能真正达到保障安全、优化设计、指导施工、减少灾害后人员财产损失的真正目的，也无法实现真正意义上的隧道施工安全远程智能监控。本文基于以上分析及目的，经公路隧道施工与监控现场调研和分析，并结合公路隧道设计施工技术规范要求［7－8］，将隧道监控内容及要素列出，见表1。

监控系统实施流程

隧道施工安全远程监控系统除需要建立并完善监控内容和要素，还应该建立完善的系统实施工作流程。监测信息的管理、预警、处治流程既是决定能否对不良地质灾害、异常围岩变形与结构荷载、异常施工环境信息等预警信息及时响应，确保施工安全监控预警信息得到及时、妥善处理的前提，也是施工安全监控系统起到应有作用的基础，所以明确隧道施工安全智能远程监控管理实施流程非常必要。根据我国公路隧道施工监控技术现状、管理要求及相关技术规范和标准，提出监控系统的工作内容及对应的工作流程，如图1所示。

监控系统讨论

隧道施工安全远程智能监测设备的研发涉及到掌子面数字化监控与重建、监控指标的智能化预警方法、系统的模块设计、硬件功能的设计与规划、监控信息指标体系、传感器类型、传输技术、设置位置等技术方案的规划和实施，也包括监控设备的使用要求、管理要求和实施方法的建立，如监测时间、频率、数据管理和存储等诸多管理问题的建立和完善，属多学科系统性工程，需进一步开展研究并完善相关技术和管理技术，在此基础上方可进一步完善安全监管，真正提高隧道施工安全水平。

以施工人员信息监控为例，隧道建设过程中，建立隧道危险源监控系统，及时、动态掌握隧道施工危险源信息，有效预警，防止隧道灾害发生;灾害发生后，通过洞内人员信息准确、有效的记录，可反映隧道内施工人员数量和位置，以便及时施救，最大程度地减少隧道施工人员伤亡。因此，对施工人员的安全管理和监控始终是智能监控设备关注的重点。了解隧道内工程技术人员的进出情况、具体数量和位置，尤其是掌握隧道危险区域内的施工人员情况，对确保施工安全及灾后救援十分重要。目前隧道实际施工管理过程中，施工人员进出隧道遵守挂牌等级制度，其统计时效性差，准确度不高。

从技术角度看，在隧道洞口、2次衬砌、掌子面、仰拱工作面等重要作业区域安装无线数据接收器，现场施工人员进出隧道时，随身携带唯一的数据识别标识卡，人员识别标签不断或定时发射载有目标识别码的无线电射频信号，施工人员进入接收器读取范围内，接收器接收到施工人员识别标签发来的载波信号，经接收器接收处理后，将信号进行分析、处理，并发送到洞口通信接口装置，再转换成信号送给洞口服务器，以实现目标的管理自动化。施工管理方应确保施工人员正确携带标识卡，确保接收器及传输线路、洞内及洞口终端显示设备的完善，并进行定期检查。

第5篇：隧道工程智能化范文

关键词：建筑智能化；给排水工程；方案设计

中图分类号：TL353+.2文献标识码：A文章编号：

前言：

建筑设备自动化系统是智能建筑的三大系统之一,给排水设备是一种很重要的建筑设备,智能化建筑对给排水系统的运行可靠性要求很高,近年来“智能大厦”一词风行全国各大城市，究竟给排水工程与“智能大厦”有何关连？设计中又将如何配合？这是许多设计人员想要探究的问题。文章试图从“提出问题的角度对此做了初步论述，以便进一步展开、深化。

1．与之有关联的给排水工程

1.1 以下给排水工程应接入“智能大厦”的建筑智能化系统

①生活水系统 ②水泵的编号、状态（工作、备用、故障）；系统的压力；水池及水箱的水位； 变频调速泵的频率、工作压力；③系统的简图及主阀状态；④各用户水表的读数。

1.2 热水系统

热水系统中水源的利用可采用水源热泵、地源热泵、太阳能技术。在采用水源热泵、地源热泵技术时，不得对水体和土壤造成污染和浪费。如利用地下地温地源自动供暖制冷系统，就是以表层地下水为载体，将这些地温热源传输到水源热泵中进行相关的能量转换。太阳能热水器的循环可以采用强迫式、自然式和直流式太阳能热水器这三种。太阳能热水器应设有温控装置，并且应该合理设定热水的温度。太阳能热水系统的热能再利用与节水技术二者应该相互结合，达到最好效果。

1.3 循环冷却水系统

水泵将冷却水打进设备，带走空调主机冷凝器内冷媒散发的热量，这部分较热的水流入冷却水塔，通过和空气直接接触，并蒸发掉一部分水，使得剩下的水温大大下降，一般可以达到当时空气的湿球温度，然后这些冷却过的水重新流回水泵，循环使用。建筑智能化系统对该过程的①循环水系统 ②水泵的编号、状态（工作、备用、故障）；系统的压力；水量及水温； ③系统的简图及主阀状态；④各设备的运行状况等进行实时监控和统一调配。

1.4 消防水系统

将消防泵的编号、状态，所有报警讯号以及联动控制全部接入FA系统。《建筑给排水设计规范》规定生活饮用水箱应专门设置，与其它用水的水箱分开。因此，应单独设置消防用水水箱，并且要配备专用的补水泵，补水泵应从消防水池中取水。为了避免消防水箱中的水因长期没用而造成水质恶化，可以在消防水箱上另设一个出水管供道路用水或住宅绿化使用。

1.5 排水系统

排水系统的布置应全面规划，尽量做到：①排水沟道要处于控制面积的最低处，以求尽量自流排水。②根据地形应将排水地区划分为高、中、低等片，做到高水高排，低水低排,自排为主,抽排为辅。③排水干沟的出口应选择在容泄区水位较低和河床比较稳定的地方。④下级排水沟道的布置要为上级沟道排水创造良好的条件，干沟要尽可能布置成直线。此外，排水沟布置要避开土质差的地带，以节省工程费用并使排水安全及时。

2．设计的程序与配合

建筑智能化系统工程与通常讲的民用建筑工程在设计的程序与和阶段上都有较大的不同。一般应按需求分析、系统设计、深化设计等3个环节，依次展开。

2.1 需求分析

用户需求分析是整个项目的基础。同样是智能化系统，根据建筑物的性质、功能、投入建筑的资金、业主的不同表现等，最后反映在耗资规模上的差别也很大。一般来说，大型的公共建筑物，如酒店、写字楼等，要综合考虑各个用户的需求，特别要重视招商自身的需要，应该要具备较齐全的功能。而比较单一的建筑，如邮政、银行、出版等，则多有所侧重。此阶段的工作要注意把握好使用功能与实际需要这两者之间的关系，切忌脱离实际提高标准。

2.2 系统设计

这要由相应专业设计人员来完成，给排水设计人员只是按常规的设计工序管理进行专业间配合。若智能化系统的设计与上述设计是同步进行的，系统设计则应在初步设计阶段去完成。目前智能化建筑工程比主体工程滞后较为多见，导致一些工程的局部不尽如人意，这虽然是难免的，但这样的事例当然少一些为好。

2.3 深化设计

与主体工程的设计不同，施工深化设计是由系统集成商来完成的。智能化建筑工程涉及通讯、广电、公安、环保等领域，直抵发展最迅猛的高科技领域前沿。一些工作的主导专业已是一种相当模糊的概念。在这些地方，许多相关的专业公司比之寻常按传统模式组建的设计院，与科技市场的联系更密切，因而在人员、最新技术和信息的拥有上有着明显的优势。但建筑智能化系统从属于主体工程，须与主体工程的形象、性能协调一致，所以系统集成商应在该工程的原设计单位的指导下进行操作，该设计单位对整个工程负责。

上述三个环节中，给排水工程设计人员的工作重点在第一和第二个环节。给排水设计人员应对给排水工程中的信息采集点、联动控制点的设置及其硬件的选用和安装负责。

智能化系统另一个重要的组成是结构化布线，它承载着语音、数据、视频传输的重要任务。这可以说是智能大厦的唯一共同之处。但结构化布线并不受给排水工程所制约，给排水工程的设计人员不用考虑过多。

3．建筑智能化对给排水工程设计工作的影响

总的来说，在建筑智能化系统中与给排水工程有关的地方并不是很多，但对给排水工程设计工作而言，我们有没有可能利用建筑智能化系统本身已具备的强大的数据处理功能来推进一些新的工程目标、亦或用一些新的技术方法来实现传统的工程目标？举例如下：

3.1 通过程序控制管理蓄水的进水和出水

①进水

传统的方式是用浮球阀来控制，当池内水满时会自动关闭进水。但这类方式有阻力大、动作频繁、易磨损、漏水量也大等弊病，造成频繁的维修，使用户不堪其苦。

在大厦内已有BA系统的条件下，利用电动阀门和池内的液位装置来取代传统的浮球阀，实现程序控制是合理而简单易行的。

②水池出水

同理，也可通过程序控制来管理水池出水。生活和消防水池通常合并设置，为了保证消防水量在平时不被动用，常采用抬高生活泵吸水管的方法，但此方法也存在一些弊端，例如死水区域水质易变坏；低水位时吸水喇叭口附近形成漩涡从而带入空气，导致水泵工作不稳定；此外，在泵房的竖向布置上也会产生一些麻烦。若通过程序控制来管理，使池内水位降到某一定值时生活泵自动停止，以上弊端即可根除。

3.2 给排水工程的目标

①优化变频调速供水装置的工作

作为一项节能技术产品，恒压变频调速供水装置在国内已得到广泛应用。由于其压力传感器设置在靠近水泵的压水管处，导致装置实际取得的节能数量远远低于节能的理论值。为了改变这种状况，一种方式是开发、研制新一代变压变量变频调速供水装置，使水泵的工况点贴近该给水系统的管路特性曲线运行；另一种较简单的方式便是将压力传感器的安装位置挪至该给水系统的最不利点，这样做系统虽则是恒压运行，实际上已扣减在非额定流量条件厂虚拟的水头损失，对水泵而言己实际变压变量供水，从而使节能效果向理论值大大靠近了一步。

②自动收费管理

办公自动化系统是建筑智能化系统的重要组成部分，现在已有好多自动收费管理的软件，我们没有理由使水费的管理置于自动收费管理之外。目前，我国如宁波水表厂已经研制出一种名为LXWJ-16流量的集中检测仪，可以完成远程计量。但由于微机在线动态测量和对物理过程进行监控以及图像、语音处理等，都只能识别和处理数字量。因此，上述模拟量必须经过A-D转换才能实现被控对象与CPU之间的信息交换。此外，在我们所讨论的特定环境，还必须能通过信息插座，结构化布线系统将信息传输到计算机，因此，这方面还有些工作要做。

4．结束语

加快“建筑智能化系统”的建设，特别是“给排水系统”的智能化还十分滞后。然而不管是在耗资巨大的高档建筑，还是在事关国计民生的公共基础设施中（地铁，隧道工矿等），一方面是实际需要，另一方面也是体现建筑层次，品味的一种标志。智能建筑工程正方兴未艾，“给排水系统”的智能程控化建设已迫在眉睫。求实创新，有机配合，共同努力，进一步完善建筑智能化系统是有关部门、也是给排水专业的首要职责和任务。

参考文献：

第6篇：隧道工程智能化范文

关键词：隧道工程；信息化；BIM；施工管理

0引言

大断面深基坑隧道施工环境复杂，地质因素的不确定性程度高，危险系数大，为安全、质量以及进度的管理带来较大的挑战。信息化技术降低了信息的分析难度，为要素的全面考虑提供了便捷工具，是解决管理挑战的唯一方法[1]。各建设工程项目提出不同的管控需求，分别开发不同种类的信息化技术。如针对施工技术优化及安全管理，开发基于BIM的分析技术[2]；针对大型机械设备的安全与管理，开发智能化设备及信息集成技术[3]；针对施工质量管理，建立信息集成的平台[4]；针对隧道后期养护，提出信息管理的平台[5]。本文依托工程为京雄城际铁路机场2号线工程，工程北起北京大兴机场地下站，南穿永定河南大堤后露出地面，全长8.338km。隧道设计为单洞双线隧道，洞门采用柱式洞门，隧道仰拱厚度为0.85m，顶板厚度为0.8m，隧道外侧撑角的厚度为1.2m。背景工程具有基坑开挖与防护复杂、建筑单体尺寸大等特点，施工管控难度较高，深度开发的信息化技术，解决技术与管理难题。从目前的形势和行业发展趋势分析，BIM将是工程建设行业实现工业化和信息化的最重要的力量。当前隧道工程BIM应用还处于初级的阶段，多数还属于单点应用，而且应用多局限于设计阶段使用，在施工和运营方面的应用较少，本工程的探索对信息化技术起到了一定的推进作用。

1基于需求的信息规划及开发办法

依托工程的信息管控需求可分为技术需求以及质量、安全、进度管控需求等方面。技术需求为底层需求，需要提出合理的实施方案，并使之便于操作实施。本项目基于规模大、工期紧、作业面多、地质条件复杂、安全风险高等特点，采用BIM技术对施工全过程进行仿真模拟可以提出合理、详尽的施工方案，能够有效保证安全、工期、质量。此外，BIM技术突出的优点在于可视化，能够直接展示各种施工细节，直接以形象的方式记录于人脑，提高信息的传递效率。根据机场2号隧道施工方法、模型构造及施工过程的要求，将具体的文字性要求通过三维软件建模有针对性地还原作业面仿真现场，可以提高施工人员掌握的熟练程度，进而起到工程整体可控的作用。质量管理主要是对现场实施的质量指标信息进行归档、整理、评估。将质量指标与三维构件进行关联，可以用不同颜色分别标识不同构件的检测结果，如未检、合格、不合格等，便于管理者有针对性地进行质量控制。将质量信息附着于三维模型中，在点击任意构件，可以快速链接到的质量资料文件（如产品合格证、质量检测资料、质量标准文件等），方便现场管理人员管理，保证质量资料可追溯。以构件为主体分项进行质量检查，实时上传、关联质量照片，用于参与方进行质量闭合管理。针对基坑的安全性，借助BIM强大的分析功能，开展即时监测与控制工作。通过集成理论分析数据以及定期监测的应变数据，通过内置的算法，开展施工的风险预警。根据前期的理论分析，以土质等级进行区划，进行风险等级识别，识别分为极高、高、中和低，以着色区别不同的风险程度，为管理人员的风险控制力度的制定提供指导。对土体的变形进行监测，建立监测数据上报的渠道，当变形值超过预先设定的阈值后，弹出警报，根据需求或发送警戒信息给管理方，在BIM中进行局部着警戒色，示出危险区域。进度管理是工程建设的重要一环，以BIM模型为基础，关联施工完成、实施时间、待施工等信息、完成量占比等信息。开发警示模块，对计划进度与当前进度进行对比，及时提醒管理层对资源或人力开展调配工作。BIM用于进度管理的另一个优势是可以辅助定位工期延误的主要原因，如以月为单位，以不同的颜色着色施工进度，可以便利的发现施工迟缓的周期段，进而便于查找对应工作平面面临的主要问题等。

2基于BIM的信息化管理技术

通过需求分析，建立基于BIM的信息化技术，开发了网页平台。

2.1基于虚拟施工的技术优化

利用BIM模型的三维分析功能，进行虚拟施工模拟。论证技术方案的可行性，包括基坑的稳定性，台车施工的便利性，与支护之间的碰撞检查等方面，确保施工可行。此外，BIM也可以实现对材料、设备用量的便利化统计，从而精确计算施工成本，便于造价的总体把握。

2.2基坑安全的风险评估与预警

基坑在开挖后，监测的关键内容主要包括坑边地面沉降、边坡顶部水平位移、地下水位、支护结构顶部水平位移及沉降、支护结构深部水平位移、围护结构主筋应力、支撑轴力。采用水准仪、全站仪、水位计、水位管、钢筋应变计、轴力计可以实现数据的量测。根据制定的频率，开展定期量测，通过上传至系统，对趋势进行判断，若数据在可控范围内，则形成中间报告，若数据超出可控范围，则预警单，现场工人撤出危险区，由参建各方或专家对风险事态进行评估，从而提出控制措施。

2.3施工质量及进度信息管理

建立各主体结构的数据库，将实施过程中的质量、进度信息与三维模型构件进行关联。并开发相应的可追溯的查询方式，实现信息的高效管理。以隧道主体结构为例，逐节施工的结构上粘贴二维码标识。现场可扫码可连接数据填报的窗口，也可以获得构件的制造与养护历史信息。

3信息系统开发

开发嵌入BIM模型的网络平台，平台终端呈现方式包括PC端和手机APP端口，采用云服务的方式实现信息互通。以数据表单的型式展示结构的主要信息以及土体信息等。为便于数据录入与展示，开发手机APP，对主要功能的展示进行重新设计，采用开发的系统，实现信息的便利化交互、科学化响应，保障了工程的安全、质量以及进度。

第7篇：隧道工程智能化范文

关键词：智能汽车；互联网；重要性

前言

随着经济水平的提升以及互联网行业的发展，汽车保有量和道路建设需求逐渐增加，交通事故、拥堵、污染、土地资源紧缺等一系列目前汽车技术和管理无法解决的问题日益突出。伴随着互联网的发展，智能汽车技术现阶段正被视为最有效的解决办法。

1汽车智能化的含义

智能车辆技术主要包含智能控制与模式识别等学科前沿重点研究领域，其发展及应用具有重要的理论和现实意义[1]。从道路交通安全方面来讲，由无人驾驶车辆研究形成的辅助安全驾驶技术，可以通过传感器准确、可靠地感知车辆自身及周边环境信息，及时向驾驶员提供环境感知结果，从而有效地协助提高行车安全，也能降低驾驶员对车辆驾驶管理的复杂度，提高单车的运行效率，可以缓解我国城市道路拥堵、交通系统运行效率较低的现状。

2汽车智能化发展现状

随着汽车电子技术的发展，汽车智能化技术正在逐步得到应用，这种技术使汽车的操纵越来越简单，动力和经济性越来越高，行驶安全性越来越好，因此，智能化是未来汽车发展的趋势。

目前，汽车行业正在与互联网巨头加速融合。更为关键的是，物联网在悄无声息中，已经渗透至汽车生产制造各个环节，并逐步向创造价值环节渗透，尤其是渗透到产品研发、制造领域。目前互联网巨头造车尚处于计划阶段，最终到产品面世或许需要很久。但是互联网对汽车产品以及制造环节的影响，在目前来看已经很深入。现阶段人们对于汽车的形象已经逐步从“四个轮子两个沙发”转变为“四个轮子一台计算机”。如今，“智能化”已经成为未来汽车主要技术发展趋势，越来越多的车型将智能化作为主打技术。宝马、通用、奥迪、观致、比亚迪等已将未来的竞争力锁定在这一领域。

2.1汽车智能化内容

汽车的智能化内容主要是在原有传统汽车技术上融入互联网智能技术以及智能控制技术，最终要做的就是把人从汽车的驾驶中解救出来，使汽车操控更方便、安全性得到更好的保障、更加环保、实现车联网，并最终实现整个智能汽车的生态圈。目前针对智能汽车主要研发的重点技术有智能汽车操作系统和无人驾驶技术。

2.2无人驾驶汽车技术

无人驾驶汽车开发的关键技术主要有两个方面[2]：车辆定位和车辆控制技术。（1）车辆定位技术，车辆定位常用的技术有视觉导航和磁导航等。（2）车辆控制技术，车辆常用的方法是神经网络PD，智能PD算法，模糊PD等。

除以上提到的两方面，无人驾驶汽车还需要其他一些高端技术的支持，比如人机交互系统、车辆调度系统和通讯系统等。

现有技术主要有[3]：（1）ABS，即防抱死制动系统。该系统可以实时监控轮胎运行情况，判断车轮何时即将锁死，并及时调整刹车。设备的反应时机比驾驶员把握得更加精准。（2）牵引力或稳定控制系统。牵引和稳定控制系统与ABS不同的是，该设备非常复杂，实际为各种系统的集成工作，防止车辆失控。（3）自动泊车系统，该系统可以代替驾驶员实时观察周围状况，及时做出反应，使汽车安全泊车。

逐步发展的新技术有：（1）雷达，目前高端汽车已经标配了雷达，通常为安装在前后保险杠旁边，在监测到障碍物时会发出警报。（2）车道保持，工作方式主要为挡风玻璃上的照相机实时识别车道标志线，当监测出汽车开离自己的车道时，方向盘通常会通过振动提醒驾驶者。（3）激光雷达，以车顶光探测和测距系统为例，实时发射出几十束激光，并且该设备以每分钟上千转的速度向上发射，在上方形成点云，从而赋予了汽车360度无死角视野。（4）红外照相机，既汽车夜视系统，工作方式主要是用两盏红外灯向道路前方投射红外光，在挡风玻璃上的照相机实时监测红外信号，智能系统检测出危险区域时会在仪表盘显示区标示出。（5）立体视觉，将两台安装在挡风玻璃上的照相机构成前方道路的实时3D图像，实时预测行车路况并实现行车预测，避免潜在的行车危险。（6）智能导航，输入目的地，导航系统实时监测汽车的动向及为汽车动态规划行车路线，还有的配备了电子狗，为用户提供更多的增值服务。（7）计速功能，将传感器安装于车轮上，通过车轮的转速实时监测车速。

2.3汽车智能操作系统

与传统三屏——智能手机、平板电脑和个人PC相比较，由于车载系统得益于汽车较长的使用年限和更高的成本预算，已经成为软件商家侧重进军的领域。传统汽车操作系统主要是以GPS为中心，提供导航服务，严格意义来说算不上是汽车智能。

目前的汽车智能车载操作系统还不像科幻电影描述的那样，可为用户提供惊奇的功能，但是拥有智能操作系统的汽车却可以给用户带来更多的驾驶操控性能和娱乐体验。现阶段车载操作系统的发展更多的是向智能手机和电脑靠拢，比如高分辨率的触控屏幕，拥有车内WiFi、导航、行车监控、远程控制、智能自助停车以及多媒体娱乐设施等。

3未来汽车智能化的发展

现阶段，IT行业已经成为科技发展的代名词，而随着汽车工业的发展，该行业已成为高科技技术应用最多的行业之一，因此汽车制造业与IT行业的进一步结合也就理所当然。当前传统电脑和手机操作系统的开发技术已经非常成熟，而汽车操作系统作为一个新的空缺领域，各大软件制造商正在竭尽全力争夺汽车仪表板及其智能系统占有率。在汽车智能化越发普及的今天，车载操作系统也被赋予了全新的意义。

绿色汽车及其智能化是相辅相成的，且共同发展。绿色汽车的主要标志是低排放和零排放，主要发展趋势是以电驱动为标志，其结果是汽车电气化。汽车的电气化为汽车的智能化的发展奠定了必要的技术基础，传统汽车向智能汽车的转变需要在多项技术上实现大的突破。汽车智能化需要以众多前沿性高科技术为前提和向导。例如GPS，通过GPS可实现对车的实时定位并智能地指出行驶路线，与此同时还可利用各种超声波和视觉传感器精确探测汽车周围的环境，利用电信设备判定本车与其他交通设施的关系，最后通过人工智能作出判断并自动执行各种命令操作，如转向、加速、停车等。

4结束语

汽车的智能化是未来整个汽车行业的发展趋势，也是二十一世纪汽车技术迅速发展的标志。现阶段针对汽车智能化的研究主要在于进一步提升汽车驾驶的安全性、操控舒适性，以及为用户提供智能车载操作系统和良好的人机交互界面。现阶段汽车的智能化已成为整个世界汽车工业的热点研究领域，大多数发达国家都已将此研究项目纳入到其重点发展的智能化交通系统中。汽车的智能化正进一步从科幻走向了现实。随着技术进一步的发展，在不久的未来我们必定会领略到智能汽车的风采及其带给我们的生活便利。

作者：郑宝成

参考文献 

[1]杨剑.汽车智能化迎面而来[EB/OL].

[2]上海市隧道工程轨道交通设计研究院，上海申通轨道交通研究咨询有限公司.上海市轨道交通应用无人驾驶系统研究论证报告[R].2005. 

第8篇：隧道工程智能化范文

【关键词】道路与铁道工程；GPS；航测遥感；GIS

众所周知，道路工程通常包括勘测设计、施工建造、运营管理3个阶段，在这3个阶段中，测绘技术都起着十分重要的作用。随着空间技术、计算机技术和信息技术以及通信技术的发展和在各行业中的不断渗透、融合，使得测绘学在这些新技术的支撑和推动下，出现了以“3S”技术为代表的现代测绘新技术，使测绘学科从理论到手段发生了革命性的变化，这些变化必然会影响到道路工程各个阶段的测量方式。本文结合3S技术的最新发展，综合介绍我国道路工程不同阶段中3S技术的应用现状。

1.全球卫星导航定位系统的应用

全球卫星导航定位系统GNSS是指利用人造地球卫星进行导航或定位的技术系统。目前国际上全球卫星导航定位系统主要包括美国的GPS，俄国的GLONASS，欧盟的GALILEO等，我国也自主研制了“北斗”卫星导航广域增强系统。其中，GPS是目前应用最广泛的全球卫星导航定位系统，其技术的最新进展代表了全球卫星导航定位系统的主要发展方向[1]。

2.地理信息系统的应用

地理信息系统（GIS）是在计算机软件和硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析应用的技术系统，在铁路和公路工程的勘测设计中正得到愈来愈多地应用。将GIS用于铁路和公路工程建设可以保持各种数据的统一、规范，便于提高工程建设的效率，GIS和RS结合，可以获得三维地理信息的遥感图像信息，并利用其进行纵横断面分析、坡度分析等工作，从而实现三维铁路和公路工程设计、桥梁设计、景观设计等。

3.航测遥感技术的应用

当前多平台多传感器的航空航天遥感数据的获取技术趋向于高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率。遥感图像宏观、逼真、丰富的信息为道路与铁道工程的选线、工程可行性研究、路线工程地质条件和水文条件的评价、工程初步设计提供了充分的信息源，已经成为铁路勘测设计中关键的核心技术之一[2]。利用航测遥感技术测绘大规模大比例尺（以1：2 000比例尺为主）地形图，建立数字地形模型，已经成为新线铁路勘测设计的基础数据；遥感工程地质和水文地质综合信息填图已成为绕避地质灾害、确定铁路线路走向不可缺少的控制性因素。航测遥感技术取代了繁重落后的地面测图工作，改变了铁路勘测设计的程序，引起了铁路勘测设计发生了革命性飞跃，成倍地提高了铁路勘测的速度，大大缩短了勘测的周期，提高了铁路勘测设计的质量。

以上实例表明，GIS技术在道路与铁道工程勘测设计中的应用，大大推进了勘测设计一体化、智能化的进程。

4．施工阶段主要以GPS的应用为主

4.1 采用静态GPS建立高精度平面工程控制网

在桥梁和隧道工程中，目前最为广泛的是应用GPS技术进行控制测量。杭州湾跨海大桥是当前世界第一长跨海大桥，跨海段长达31.5 km，海上无任何自然岛屿，其平面控制采用静态GPS按B级精度的要求施测[3]；乌稍岭隧道全长20 km，是我国目前最长的铁路隧道，其洞外控制也采用GPS技术，现在该隧道已经全线贯通交付使用。这些大型工程的建设都说明，利用GPS技术进行大型工程的控制测量，不仅可以满足工程建设的精度需要，而且能够加快工程建设的进度。

4.2 通过GPS高程拟合建立高程控制网

目前，GPS高程测量精度较低，主要原因是无法准确获取各点的大地高和高程异常值。较常用的计算高程异常方法是：利用测区里的若干个已知水准点，采用解析内插、曲面拟合等方法确定测区的似大地水准面，进而求出各点的高程异常。数座特大型桥梁工程测量的试验分析表明：在小范围的桥梁工程区域内，当地形较为平坦时，利用2~3 h的GPS静态观测成果，经过拟合计算，可获得二等精度的高程成果；而利用1~2 h的观测资料，可获得三、四等精度的高程拟合成果[4]。

4.3 利用GPS-RTK技术进行工程放样

GPS技术在施工阶段的应用除了建立施工控制网外，近年来随着RTK技术的不断完善，在工程放样中也同样得到了广泛应用，从而大大降低了放样的计算工作量和外业观测强度，提高了作业效率。

5.运营管理阶段3S技术开始得到应用

5.1 GPS技术在变形监测中正得到广泛的应用

大型工程结构的变形监测，一直是道路与铁道工程运营管理阶段的重要课题，目前，利用GPS技术正在成为变形监测的重要技术手段。例如，虎门大桥GPS(RTK)实时位移监测系统，能够实时监测整桥3个方同的x，y，z位移和大桥的扭转角，并能对各点的数据进行记录回放[5]。GPS监测大桥位移的实时性和高采样率的数据为大桥的状态分析提供了方便的条件，也为大桥的管理部门的决策提供了依据，使大桥的安全得到了保障。

5.2 遥感技术开始得到深入认识并开展应用

目前我国已经利用航测遥感技术完成了大量的既有铁路复测和地质病害调查工作，对成昆、宝天、宝成等10余条地形地质条件复杂，路基、地质病害较严重的既有铁路重点区段和重要工程进行了遥感地质病害调查，从而为铁路工务管理提供了及时有力的信息保障。

6.结语

3S技术的迅速发展及应用，极大地提高了我国道路与铁道工程可持续发展的能力。在施工阶段，GPS技术已经成为大型工程控制测量的主要技术手段，同时在地形测绘和施工放样中也得到了得到越来越多的应用。在运营管理阶段，我国已经初步形成了应用3S技术对铁路公路工程进行全面管理和综合服务的新格局，在铁路和公路日常安全运营管理、土地管理、技术改造、病害调查与预防、信息化建设中发挥了基础性的作用，有力地推动了我国陆上交通事业的现代化。因此，大力推广3S技术在道路与铁道工程中的普及应用，对于促进我国道路与铁道工程的可持续发展具有重要意义。

参考文献

[1] 宁津生，王正涛．测绘学科发展综述[J]．测绘科学．2005，31（l）：9-15．

[2] 胡志贵，韩改新．航测遥感技术在铁路建设中的应用与开发[J]．铁道勘察．2006（5）：16-20．

[3] 于兴泉，卢照辉，倪建夏．跨海长桥测量技术研究[J]．桥梁建设．2006（3）：34-36．

[4] 吴迪军．GPS在现代桥梁工程测量中的应用综述[J]．铁道勘察．2006（2）．

[5] 过静珺，戴连君，卢云川．虎门大桥GPS (RTK)实时位移监测方法研究[J]．测绘通报．2000（11）：4-5．

第9篇：隧道工程智能化范文

[关键词]工程测量 新技术 发展方向 思考

[中图分类号] TB22 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-213-2

工程测量是工程建设基础，它包含在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作，它直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测、运营管理等系列工程工序服务的。测量工作是一项专业性强，需要多人配合才能完成的工作，往往一个环节的失误就会影响整个工程的质量、进度。目前我国工程建设领域已经充分认识到了工程测量的重要性。杜绝工程测量工作失误，不仅仅需要在管理上加强控制与管理，还需要应用先进的测量技术，将误差降至最小，保障工程建设的正常进行。对于当前工程建设领域，由于工程建设项目类别多，任务重，工作量大，工作环境艰苦，地形复杂，测量工作还是存在很大的困难，我们必须研究新的技术，使我们的测量工作更轻松，测量成果更精确。

1工程测量技术发展所具有的特点

随着科学技术的不断发展，工程测量技术所呈现出的发展趋势，也是日益多元化。工程测量技术不仅是国家工程建设的重要基础，也是国防建设的重要技术支撑。在深入探析工程测量技术发展方向之前，我们应了解工程测量技术发展所具有的显著性特点：测绘方式多样化。诸如数字化技术的运用，实现了工程测量技术中测绘方式的集成化发展；工程测量现代化是工程测量技术发展的显著特点，在很大程度上推动了测绘过程的自动化发展；各类先进仪器设备的广泛运用，以提高工程测量的精度。一些测量新技术、新手段的使用，不断优化传统工程测量中存在的不足；工程测量技术的不断延伸。传统意义上的工程测量已不复存在，而更多是在不断地创新与改良的基础上，广泛地应用于诸多领域，并经现代化的手段的处理，实现数字化与可视化，极大的提高了工程测量技术的应用价值。

2工程测量技术应用现状

在信息化测绘时代，工程测量技术得到高速发展。一方面，工程生命周期管理将对工程测量发展提出更多的业务要求。工程生命周期管理贯穿于工程全过程。即以策划到设计、施工、运行、拆除甚至拆除后再利用，通过数字化方法来创建、管理和共享所建造工程的信息。另一方面，信息化测绘体系建设也将为工程测量发展提供更好的技术支撑。

2.1卫星定位测量（GPS）成为工程测量最重要技术手段

卫星定位测量作为工程测量的重要技术手段之一，不仅优化了传统的工程测量方法，而且在很大程度上提高了测量作业的效率和精度。它主要包括有：多卫星系统集成定位技术、网络PTK技术、PPP技术等。由此可见，卫星定位测量技术的应用，扩大到了精密工程测控网测量，并且实现了高空下的动态监测。

2.2精密工程测量技术的应用

精密工程测量主要采用的是高新技术以及高端设备，有效融合了卫星定位、摄影测量、激光扫描等高新技术、设备。目前我国对精密工程测量运用的范围是越来越大了，一大批现代化的工程项目、桥梁工程项目、隧道工程应用以及交通工程项目都运用到了精密工程测量技术。

2.3地理信息系统（GIS）技术在城市与工程建设中得广泛应用

GIS技术主要包括多源信息获取与处理技术、异构分布式数据管理技术、三维建模与表达技术、基于网络的信息服务技术、数据挖掘与决策支持技术等。应用范围极其广泛，例如城市地理信息系统为城市规划设计与管理部门、市政工程设计与管理部门，城市交通部门与道路建没部门服务，还能建立快速响应的防震减灾系统。工程地理信息系统应用在环境保护、土地信息和土壤保护，专题信息系统和区域信息系统方面。目前有些GIS系统已揉进图像处理功能，并把它作为一个子模块。

2.4摄影测绘技术和工程数据库技术得到了广泛的应用

随着质量和精度都很高的先进摄影测量仪器的研发和应用， 摄影测绘技术已经广泛的应用于在了城市建设和工程施工等领域。该技术能够为相关人员提供完整的三维信息，并对研究对象进行动态的实时监控，为城市的规划和工程的建设提供了重要的监督力量。这种技术的应用减少了对测量工作人力和物力的投资， 降低了工程监管和测量的风险，该技术在文物保护、建筑监督、路线铺设和生态保护等领域都有着突出的表现。工程数据库技术是一种对我国工程测绘技术进行整合、归类和处理的技术，该技术能为工程的设计提供更好的数据和信息保障，可以把城市规划、生态治理、土地利用和资源开发有机的结合起来，统筹分析，形成一个完善的国家信息储备系统。

2.5变形监测

目前，由于人类活动的快速发展，对自然界造成了不均衡破坏。自然界也已产生了破坏率巨大的地质灾害以报复人类，变形监测测量的重要性已日益显露。如何监测和预警地质灾害及次生灾害已成为目前自然科学研究中的重要议题。变形监测的主要技术方法有测量机器人，数字摄影测量和实时摄影测量，地面三维激光扫描系统和空问定位技术等，但上述技术在变形监测领域尚未普遍运用，还有着广大的发展空间。人类需要也必须要通过变形监测获取现势性、发展性、变化性的一系列空间信息。在地质灾害的监测与防治领域取得逐渐提高的理论研究成果并发挥积极防治作用。

3未来我国工程测量技术发展方向

立足工程测量技术的发展现状，展望工程测量技术的发展机遇。融合了多行业，多种技术的“大测绘”是以后测绘行业发展的必然趋势，工程测量技术业势必会有进一步的发展，无论是人工智能系统方面的发展，还是三维测量技术的不断成熟，都是工程测量技术发展的重要方向。那么，具体而言主要表现在以下几个方面：

（1）随着工程测量技术人工智能系统方面的发展，测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展，其应用范围将进一步扩大，影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强，在变形观测数据处理和大型工程建设中，将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。人工智能系统的发展是工程测量技术发展的必然，诸如图像、数据处理等方面的能力，都有较大的提高。需要进一步实现多种测量系统的集成，基于混合测量系统提高实际测量的有效性。

（2）三维测量技术。随着城市化发展步伐的不断加速，各类大型的、复杂建筑对工程建设的要求日益增加，很大程度上推动了三维测量技术的发展。过去的工程测量局限于土木工程测量等方面。当前，三维测量技术已有了长足的发展，在理论与软件等方面都有所发展。我们也要知道“2+1”维系统要发展至三维系统，虽然有较大的发展空间，但其中的复杂性是可想而知的。例如，在标准化方面，缺乏相应的国家标准，在一定程度上影响了测量工作的有效开展。对此，为进一步推进三维测量技术的发展，国家应出台相应的技术标准与规范。此外，也需加快三维地理信息系统方面的研究，为三维测量技术的发展奠定良好的内外条件。

（3）智能化探测与管理技术。不知道大家有没有发现，地下管线智能化探测与管理技术，将会是工程测量技术发展领域的重要方向之一。随着城市基础建设的发展，实现地下管线智能化探测与管理无疑是必要的。现阶段，地下管线智能化探测与管理技术，在诸多技术层面已有所突破与发展，是推进地下管道智能化探测与管理发展的重要支撑。

（4）数字城市地理空间。数字城市地理空间是未来城市发展的重要趋势，也是现代城市发展的必然需求。数字城市地理空间框架的形成，主要依托于工程测量技术。所以，数字城市地理空间框架将会是工程测量技术发展的重要方向之一。其主要包括基础地理信息的获取、管理及处理等方面的内容。而具体的框架构建主要由数据体系、公共服务体系和数据交换体系等构成。所以，数字城市地理空间框架的发展，立足于工程测量技术的发展，可以提高工程测量技术在现代社会发展中的重要性。