智慧城市施工安全解决方案

        智慧城市施工安全解决方案                                   2015—09—17编制   1简述随着城市建设的发展高层建筑和地铁的修建逐步进入了普及时代，城市建筑越发密集。在城市建设的施工的同时，施工安全给居民的生活带来了安全隐患。 为保证城市居民的安全，提高居民的生活质量，避免施工事故出现。对城市施工安全监测受到国家广泛重视。城市监测数据管理云平台，通过对监测数据的管理分析与现场监测人员的数据分析对比，确定施工是否安全，保证运行安全和施工安全，对施工危险地及时的预警与报警。确保工人生命安全，减少经济损失。建设智慧城市，会让城市发展更全面可持续，会让城市生活变得更健康、安全。岩土工程类在城市建设所涉及的范围较广，有地铁隧道、高层建筑、基坑施工、地下管线施工等。而且对其施工的质量要求越来越高。对在施工过程中引发的土体性状、环境、邻近建筑物、地下设施变化的监测已成为工程建设必不可少的重要环节。 对于城市安全监测的每个数据实现云平台计算分析，尤其对危险性大的施工，包括：基坑安全和隧道安全稳定性的要求特别重要。当施工过程出现危险时能及时的实现数据共享分析，使经验丰富及专业的工程师最快的时间内看到数据的变化情况，及时采取应对措施。减少经济损失。 为响应智慧城市建设，实现数据云管理、云分析、云计算我公司产品与2007年实现了传感器智能识别功能。传感器可根据设计编号需要，将设计编号写入传感器识别芯片。数据采集软件也实现了自动化软件采集，实现数据管理、数据分析和数据上传，调取采集数据绘制过程曲线，制作报表，等功能。 2系统的构成  工程监测系统分为三部分：现场测量部分（传感器、数据采集器）、监测部分（监测人员、业主）、数据管理中心云平台。 2.1现场测量部分施工开始前，根据设计图纸和相关规范采购仪器，施工开始对仪器进行安装布设，安装完成后，对应的设计编号做好相关记录，设计编号可在出厂前对仪器进行写入。没有设计编号将按照仪器出厂编号进行写入。设计编号可方便监测人员迅速的找到仪器的安装位置，当数据过程曲线图有波动时，监测人员在巡视时对相应测点进行重点观测。 仪器安装完成将仪器观测电缆一并接入MCU数据采集单元或单点采集模块，对每支仪器接入MCU采集单元的点号和接入单点采集模块屏并做好记录。方便在观测软件中进行传感器设置。 2.2监测部分监测软件根据设置好的采集方式对MCU、单点采集模块发送采集指令进行数据采集。采集的数据将保存至数据库，监测人员可对数据库任意时间段的数据进行调取分析管理。业主只有查看数据权限，没有权限控制监测系统。2.3数据管理中心云平台监测软件将采集的数据保存至数据库，按监测人员设置的上报采集时间，调取数据，并按设置的上传时间将数据上传至数据管理中心云平台。3数据采集与管理数据采集方式分为三种：  1）测量仪器安装集中、数量较多可采用MCU-32型自动化数据采集系统（MCU）。2）测量仪器较为分散、仪器安装地点较危险可选用单点采集系统。3）测量仪器较为分散、仪器安装地点相对安全可选用半自动化测量方式。3.1MCU-32型自动化数据采集系统MCU-32型自动化数据采集系统适用于传感器安装数量多、传感器安装位置相对集中、安装位置危险、监测人员不利于操均可使用本系统。3.1.1MCU-32型数据采集系统组成MCU-32型自动化数据采集系统由传感器、MCU-32型分布式模块化自动采集单元、通信模块（GPRS、RS-485、数传电台、网桥WIFI、光纤通信）、工控机（PC）、数据采集软件版本V1.6。MCU-32型分布式模块化自动测量单元（以下简称为“MCU”），将多数监测仪器汇总至MCU，由MCU负责统一测量数据、转发至计算机等。各种监测数据经自动监测系统软件计算、分析、处理、显示、存贮、导出。MCU-32型自动化数据采集系统流程图将安装完成后传感器的初始值资料保存完好并存档。传感器观测电缆线接入MCU，采集传感器的测量值，测量的数据值将自动保存至MCU内。装有数据采集软件的工控机读取MCU内部的存储器，软件可设置为实时采集、离线采集、定时采集（详细见软件V1.63.1.3）。监测人员可对MCU直接控制，根据自己的需要设置采集方式。业主客户端权限可以查看采集数据，不可以对采集系统做任何操作。3.1.2通信GPRS数据传输的优点：  客户计算机端与采集系统24小时在线。由于GPRS网络采取了先进的分组交换技术，数据传输最高理论值可达171.2kb/s。实际使用中一般能达到20～40kb/s。网络覆盖面广，可全国漫游而不增加额外费用。GPRS采用小功率短天线，不需要室外架设大天线，克服了有线传输设备和无线电台容易被雷击而损坏和中断通信的情况。通信链路由专业运营商维护，在出现通信链路中断的情况下能得到及时抢修，免除通信链路维护的后顾之忧。上线时间很快，GPRS无线终端一开机，就已经与GPRS网络建立了连接，每次登录网络，只需要一次激活过程。DTU断线之后无需拨号可自动登录。MCU所传输的数据量极小，移动5元包的GPRS流量可足够使用，无需担心数据流量超出。MCUGPRS数据采集结构图3.1.3采集软件V1.6采集软件，采集方式多样化，包括可指定时采集：定采集时间、采集间隔、采集次数的定时采集，可被动接收设备自动上报的数据，可选点测量或多点巡测等。实时采集：用户可随时指定MCU进行数据采集、采集次数、保存至数据库。离线采集：定离线采集时间间隔、开始采集时间、采集次数，采集软件读取MCU存储的数据并将其存入数据库。软件所采集的数据根据传感器资料的设置将其与安装初始值进行计算得出工程值，可导出Excel表格，亦可绘制过程曲线图。  过程曲线图数据显示直观化，对各种传感器采集到的数据按各自原理公式算出物理量，按测点、时间排序显示采集到的数据，将采集到的数据及时绘制成便于观察的数据图线。越限数据报警，当采集到的数据计算出的物理量超过设置的报警值时会采用多种报警方法提示观测员，包括文字闪烁、播放报警音和手机短信通知等。能管理众多的串口、协议和路由，胜任复杂的分布式测量通信系统的数据采集、传输和管理，并具有充分的可拓展性。可将若干个工程的安全监测信息集中在一起，这些工程既可具有一定程度的地域性，也可相隔在全不同的区域。系统会根据设置的信息将测得数据自动按工程划分。可定制的表格包括监测结果的年、季、月、旬、周、日等各种周期报表，表格风格随意多样，能适应任意复杂的格式，表格中数据的定义丰富齐全，包括普通测值、条件测值和各种特征值在内的几乎所有的报表需要的数据都能轻松获得。庞杂繁多的系统资源构成信息和监测数据可以方便地备份和恢复，既能保障系统的可靠与安全，又使系统的建立、维护和扩充更加方便。MCU采集的数据将保存至数据库，软件可设置每天的某个时间段将本天所采集的数据，以报表、图文等相应的格式，自动上传至数据管理中心云平台。3.2单点数据采集系统单点数据采集系统广泛适用与安全施工监测与安全运营监测。包括大坝的安全监测、水库的安全监测、尾矿库的安全监测、城市基坑的安全监测、桥梁安全运行监测、地铁隧道安全监测等。  单点采集系统适用于传感器安装的较为分散、各传感器之间距离较远、人工测量耗时时间长且危险性较大。3.2.1系统组成单点采集由现场量测部分（传感器）；远程终端采集模块（GDA180X、GDA190X）；通信模块（GPRS无线通信、网桥WIFI无线通信、数传电台无线通信）、管理中心数据处理部份（单点采集软件版本V1.0）等组成。传感器安装完成后，将采集的初始值资料保存并存档。传感器信号线接入单点采集模块（GDA180X、GDA190X），采集模块采集传感器的实时测量值，实时测量的数据值将由GPRS上传单点采集软件（版本V1.0），将数据保存入数据库。GDA1X02  3.2.1单点数据采集模块1）单点振弦采集模块（GDA180X）GDA180X型振弦式采集智能块适用于采集振弦式传感器信号，测量精度高、抗干扰能力强，采集信号可电缆传输，信号传输方式为485，采集信号亦可采用无线移动(GPRS)。2）单点智能型采集模块（GDA190X）GDA190X型数据采集智能模块适用于自动采集各类RS485信号传输的传感器，其测量精度高、功能齐全、抗干扰能力强、适应长期运行。采集信号亦可采用无线移动(GPRS)。单点采集模块内置大容量电池，可连续工作大于一年的时间。3.2.2规格及主要技术参数单点采集模块分为GDA180X振弦式信号采集模块和GDA190X智能型单点采集模块（可测量电流、电压、RS-485等信号的传感器），采集信号可电缆传输，信号传输方式为485，采集通信亦可采用无线通信模块(GPRS)、网桥wifi、数传电台。振弦式采集智能块将电源、测量和传输功能集成在一个模块里，大容量电池可供模块工作时间一年以上。单点式采集模块省去了信号传输电缆和自动测量单元，测量数据经Internet网传输给数据采集服务器，由服务器上安装的单点采集软件进行数据分析。单点采集软件可将数据传输至数据管理中心数据库。现场监测人员在任何地方可直接对数据采集服务器进行操作管理，业主可通过Internet访问数据采集服务器。3.2.3数据通讯  数据通讯模块GPRS集成与单点采集模块中，该模块可靠性好，故障率低，寻址快，主动上线，功耗低。用户亦可选网桥WIFI、数传电台等。（GPRS通信详见3.1.2）3.2.4采集软件系统可运行在Windows2000/2003/XP/win7等操作系统下。工程安全监测所涉及到各种仪器过程图线，采集软件可绘制仪器采集数据的过程曲线图，每次绘图时调用可自动生成与该设置风格完全一致的图表。软件附加了导出Excel电子表格，方便用户出具报表和绘制适应于贵公司的过程线图。 能管理众多的串口、协议和路由，胜任复杂的分布式测量通信系统的数据采集、传输和管理，并具有充分的可拓展性。可将若干个工程的安全监测信息集中在一起，这些工程既可具有一定程度的地域性，也可相隔在全不同的区域。可定制的表格包括监测结果的年、季、月、旬、周、日等各种周期报表，通过提供的固定算法和用户自定义算法，能实现各种不同的监测成果计算。软件可设置每天的某个时间段将本天所采集的数据，以报表、图文等相应的格式，自动上传至数据管理中心云平台。单点软件采集界面3.3半自动化采集现场量测部分；数据采集仪表；管理中心数据处理部分等组成。  现场监测人员将采集的传感器数据保存在仪表中，将仪表连接至安装在计算机的软件。由软件读取采集的数据，并对数据进行分析与管理。监测人员可用软件将数据上传功能，将测得到的数据上传至数据管理中心。3.3.1采集仪表GN-103A型读数仪适用于测斜仪、水平测斜仪，并能适应工程现场气候环境下正常工作。读数仪有自动识别读取测斜仪身份芯片、测量数据可自动换算物理量、中文菜单、大屏幕带背光显示屏、手持线控存贮开关、测斜孔深递减、前后测值比对、测值补测、VW-102A型读数仪界面USB口通讯、离线自动关机等功能。将GN-103A型读数仪由数据线连接至计算机，有软件在读数仪上设置工程名称及测量编号及孔号。设置完成后即可测量。VW-102A型振弦读数仪适用于测读非连续激振型振弦式传感器，并能适应工程现场气候环境下正常工作。振弦读数仪有中文菜单、大屏幕带背光显示屏、频率与模数切换、激励类型选择、读取传感器编号和参数、多弦仪器实时测量、温度电阻基值选择、电源电压监测、锂电池供电、测量数据存贮、计算机USB口通讯、自动间隔测量、附校验功能、离线自动关机、温度测量直接显示为摄氏温度值等功能。3.3.2仪表软件系统可运行在Windows操作系统下，使用大型网络数据库SQL。  可将若干个工程的安全监测信息与GN-10