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地铁施工安全监控系统

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盾构施工安全监控系统
前 言
现阶段, 中国经济进入了快速发展期, 各大城市相继展开了城市地铁交通建设, 大干快上。在这一新形势下, 对地铁施工质量、 安全、 进度方面的要求越来越高, 需要不断进行施工管理研究, 运用先进的科技手段, 增强对施工现场的控制能力, 实现科学、 动态、 及时的生产管理。
在地成都地铁2号线施工中, 根据盾构施工特点和现实需求, 开发了针对性较强的TSS隧道安全监控系统。经过TSS监控系统, 地面监控中心可对盾构施工现场进行全方位实时监控, 既优化了工程管理人力资源, 又提高了现场安全管理的及时性, 为规范化施工、 动态化管理提供了平台, 是科技兴安、 科学管理的有益尝试。
一、 盾构施工监控总体布置和思路
TSS隧道安全监控系统主要由视频监控与参数监控两大部分组成。视频监控主要是在施工现场重要位置布设监控摄像头, 将现场视频信号传输至监控中心, 经过监控系统主机处理后, 显示在监视器上; 参数监控则是经过设置内部局域网, 安装专门软件, 将监控电脑与盾构机上的PLC工业电脑连接起来, 实现远程控制。
摄像头布置于现场适当位置, 其余设备集中设置在专用的监控室。监控室内, 除视频监控和参数监控设备外, 另配设内部电话系统, 经过视频监控和参数监控系统获得现场即时信息, 掌握盾构施工掘进参数、 出渣情况、 盾构姿态、 系统报警等, 经过内线电话及时与各工点、 门卫室等联系沟通, 协助工作点进行故障分析与处理, 及时下达指令, 达到全面即时的掌握现场安全文明施工及质量控制情况。
二、 TSS系统设备标准配设
1、 监控场所、 设备等设置
( 1) 在办公区单独划分专用房间作为监控场地, 为4个标准板房隔间, 长×宽×高 = 7.5×5.4×2.4 m。门牌使用”视频监控中心”字样, 或采用电子屏显示。

( 2) 监控室内部按照简洁、 朴素、 大方的原则进行布置和装修。监控中心布置见《监控中心平面布置图》。
① 地面铺设强化木地板, 背景墙采用书有”争先进、 争一流、 争第一”字样的深红色落地帘布, 其余墙面适当位置挂示监控管理制度制度牌、 监控员职责制度牌、 工程形象进度图等牌示。

监控中心平面布置图

② 监控室主墙中央位置悬挂两台56寸平板电视, 作为监控显示屏。显示屏前方设长×宽 = 2.4×0.6 m的监控台和配套椅凳; 显示屏旁侧设仪器设备台( 箱) , 监控系统内置设备均放置此处。

中央监控显示屏 光端机和数字硬盘录像机

③ 监控台处配置2台台式电脑供监控员使用, 电脑与监控系统内置设备相连, 经过电脑操控监视器运作。另外, 还接配内线电话, 可直接对现场各施工点下达指令。

④ 主墙对侧墙面根据实际需求张贴工程项目名称、 工程或单位宣传口号、 企业精神等。

⑤ 监控室内另配沙发、 茶几, 并在恰当位置添置绿色植物, 简洁美观。

( 3) 系统信号传输使用视屏线和光纤两种形式。视屏线用于近距离信号传输, 光纤用于远距离信号传输。信号传输到监控中心, 进入光端机进行转换后, 再传入数字硬盘录像机进行监控信息录制备档, 并将图像信号输入显示装置显示出来。系统布置图见《监控系统布置示意图》所示, 系统设备配备详见《TSS系统设备配置一览表》。

监控系统布置示意图

TSS系统设备配置一览表
序号
品牌
型号
设备名称
单位
数量
主 要 设 备
1
凯迪
CTY-9730H-ZT
高清红外夜视中速球, sony980机芯, 600线
台
2
2
三星
SC0-2080R
高清红外夜视摄像机, sony机芯, 600线
台
5
3
海康
DS9116HF-S
16路高清D1网络数字硬盘录像机
台
1
4
希捷
1T
安防专用硬盘
台
1
5
电源
12V/2A
用于高清红外夜视摄像机
台
5
6
电源
24V/3A
用于高清红外夜视中速球
台
2
7
支架
定制
L型
根
3
8
支架
CTY-15

根
4
9
凯迪
光端机
2路视频+1路网络( 定制) 隧道内使用
对
2
10
凯迪
光端机
4路视频+1路反向( 地面)
对
1
11
凯迪
4芯单模( 铠装)
光纤( 初步设计3500米/通道)
米
7000
12
凯迪
4芯单模( 铠装)
光纤( 地面摄像机布设)
米
1000
13
凯迪
光纤熔接

点
24
14
凯迪
光纤尾纤

根
24
15
凯迪
终端盒

个
6
16
凯迪
法兰盘

个
6
17
达星
SYV-75-5
128编, 纯铜芯国标线
米
3000
18
达星
RVVP2*1.0
纯铜芯国标线
米
600
19
达星
SYV-75-5
纯铜芯国标线
米
1200
20
多联
20
PVC管
米
1200
21
显示器
56寸
( 自备)
台
2
22
电脑
台式
( 自备)
台
2
其它配套设施
23
沙发、
茶几

( 自备)
套
1
24
监控台、 椅凳

( 自备)
套
1
25
电话
内部电话
( 自备)
台
1

2、 人员
配设2～3名具有丰富盾构施工生产经验、 安全管理经验的人员作为监控中心专职监控员, 采取交班倒班制, 实现对施工现场24小时不间断监控。
三、 监控点布置和控制要点
1、 视频监控
在施工场地重要地段设置高清红外夜视摄像机, 对施工重点控制场所、 重要工序、 工艺进行全天候监控; 施工区地面场地和办公区还采用可旋转360°全视角观察的云镜( 高清红外夜视中速球) 进行全场巡回监控。
场地内, 3台云镜安装于施工区地面场地的对角制高点进行全场控制, 其余摄像机则重点观察下井通道、 大门等; 盾构机上, 摄像机主要观察台车内施工情况及出渣情况。
经过16路数字硬盘录像机, 外加早期辅助监控设备, 能同时监控19路视频图像。视频画面可根据需要进行多画面、 重要画面、 单独画面的切换; 云镜画面还可拉伸镜头, 高倍变焦, 可对现场选点进行单独跟踪。

云 镜 多画面监控

视频监控区域一览表
序号
名称
监控区域及说明
备注
监控画面示意
主 监 控 区
1
6#盾构机主控室
监控盾构机主控室及附近区域, 重点对主控室和连接桥施工环境、 管片调运、 拼装等进行质量安全监控。
固定镜头

2
6#盾构机出渣口
监控螺旋输送机出渣口处出渣情况。
固定镜头

3
6#盾构机二号台车
监控二号台车及周边区域, 重点对台车内设备、 人员安全工作和台车内二次注浆进行质量监控。
固定镜头

4
6#盾构机五号台车
监控台车尾后面成型隧道区域, 重点对后方隧道运输列车安全和管片同步清洗工作进行安全文明施工监控。
固定镜头

5
7#盾构机主控室
监控盾构机主控室及附近区域, 重点对主控室和连接桥施工环境、 管片调运、 拼装等进行质量安全监控。
固定镜头
( 同6#盾构机, 略)
6
7#盾构机出渣口
监控螺旋输送机出渣口处出渣情况。
固定镜头
( 同6#盾构机, 略)
7
7#盾构机二号台车
监控二号台车及周边区域, 重点对台车内设备、 人员安全工作和台车内二次注浆进行质量监控。
固定镜头
( 同6#盾构机, 略)
8
7#盾构机五号台车
监控台车尾后面成型隧道区域, 重点对后方隧道运输列车安全和管片同步清洗工作进行安全文明施工监控。
固定镜头
( 同6#盾构机, 略)
9
施工区大门
监控施工区车辆、 人员等进出。
固定镜头

10
施工区下井通道
监控地面场地下井通道, 重点监控进入盾构区间人员情况。
固定镜头

11
办公生活区围挡1
对列为治安防控重点的施工围挡重要地段进行监控。
固定镜头

12
办公生活区大门
监控办公生活区车辆、 人员等进出。
固定镜头

13
生活区
对西延线场地宿舍楼区进行安全防盗监控。
固定镜头

云 镜 监 控 区
14
施工区地面场地1
监控盾构工作井地面场地施工情况, 重点为龙门吊行走区和盾构工作井井口。
云镜( 中速球)

15
施工区地面场地2
针对”施工区地面场地1”, 在对角区域设置监控点, 不留死角。同时, 采用云镜装置, 可360°旋转和高倍变焦, 对整个场地进行动态监控。
云镜( 中速球)

16
办公区
对办公区主楼和副楼院落进行安全治安监控。
云镜( 中速球)

补 充 监 控 区
17
食堂
记录职工食堂就餐等情况。
固定镜头

18
办公、 生活区围挡2
对列为治安防控重点的施工围挡重要地段进行监控。
固定镜头

19
车棚、 生活区
对办公生活区自行车棚、 宿舍进行安全防盗监控。
固定镜头

( 2) 参数监控
经过参数监控系统, 对盾构掘进施工时采用的掘进参数及时进行同步跟踪监控。根据掘进参数选择情况, 比对视频窗口显示的出渣口出渣情况,

( 3) 指令发布和监控记录
监控员根据视频信息, 重点检查监控盾构掘进控制、 作业区施工安全质量工艺流程等。发现问题和隐患后, 第一时间经过内部程控电话告知相关工点现场负责人, 发布整改要求, 并经过监控系统监督完成整改。
监控员每班及时记录监控日志, 对施工生产中出现的问题和异常情况进行书面记录, 作为施工生产的原始记录、 同步资料。
四、 结束语
经过TSS隧道安全监控系统, 安全质量管理人员能够随时检查到盾构作业面上的出渣情况、 管片拼状情况、 车辆运输情况、 管片吊装情况, 直观、 明了; 能够清楚地经过盾构机主控画面, 及时发现现场安全质量隐患和盾构机操作手违规操作行为, 并可经过内部程控电话立即纠正发现的问题。实时监控系统的运用, 使工程管理进一步现代化、 科技化, 促进安全质量管理工作再上新台阶。

中铁十三局集团有限公司
成都地铁2号线二期工程项目经理部 制