趙 馳

（廣州地鐵集團(tuán)有限公司，510330，廣州∥高級(jí)工程師）

0 引言

近年來我國經(jīng)濟(jì)水平飛速發(fā)展，城市化進(jìn)程推進(jìn)速度越來越快，城市軌道交通運(yùn)輸工程日益增多，施工安全引起了各參與方的高度重視。然而，由于建設(shè)周期長、施工風(fēng)險(xiǎn)高、管理難度大，近年來城市軌道交通工程施工安全事故頻發(fā)［1］。但大部分事故發(fā)生前均有征兆，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以提前發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)源，以便及時(shí)處理，減少安全事故的發(fā)生。目前已有一些城市軌道交通施工監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際工程建設(shè)過程中成功應(yīng)用，取得了不錯(cuò)的成績。

文獻(xiàn)［2］介紹的城市軌道交通工程施工網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將視頻監(jiān)控技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)有效結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控及指揮調(diào)度的功能。文獻(xiàn)［3］介紹的城市軌道交通施工安全監(jiān)控管理信息系統(tǒng)，融合了基礎(chǔ)地理信息、施工檢測(cè)信息、風(fēng)險(xiǎn)管理信息以及應(yīng)急聯(lián)動(dòng)信息的管理，并將GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理，以便對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化查詢與分析，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)可直觀定位報(bào)警點(diǎn)的空間位置。文獻(xiàn)［4］針對(duì)施工人員，提出基于可穿戴技術(shù)的城市軌道交通施工人員安全監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，采集施工人員位置信息和關(guān)鍵生理狀態(tài)，據(jù)此判定施工人員是否處于危險(xiǎn)區(qū)域或有異常生理狀態(tài)，可避免施工人員安全意識(shí)缺乏導(dǎo)致的安全事故。文獻(xiàn)［5］以“互聯(lián)網(wǎng)+”思維為理念，綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、GIS 及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)公共事務(wù)管理、安全風(fēng)險(xiǎn)管理、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控管理、現(xiàn)場(chǎng)門禁管理和遠(yuǎn)程視頻會(huì)議等功能，涵蓋城市軌道交通風(fēng)險(xiǎn)管理的主要業(yè)務(wù)功能。文獻(xiàn)［6-7］將建筑信息模型（BIM）技術(shù)融合到城市軌道交通工程施工管理系統(tǒng)中，對(duì)施工過程提前進(jìn)行模擬，以實(shí)現(xiàn)施工管理的精細(xì)化。為了進(jìn)一步提高施工管理系統(tǒng)定位異常事件的準(zhǔn)度和效率，文獻(xiàn)［8］提出一種基于視頻監(jiān)控的城市軌道交通施工不安全行人檢測(cè)預(yù)警方法，利用計(jì)算機(jī)視覺算法檢測(cè)視頻數(shù)據(jù)中的行人，并在此基礎(chǔ)上檢測(cè)人員是否存在吸煙、未戴安全帽、未穿反光衣以及入侵危險(xiǎn)區(qū)域的不安全行為狀態(tài)。該方法在蘇州地鐵3 號(hào)線建設(shè)中取得了較好的效果。研究者提出的以上應(yīng)用系統(tǒng)在諸多先進(jìn)信息技術(shù)的支撐下，為減少城市軌道交通工程建設(shè)安全事故造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡提供了強(qiáng)有力的保障。但是上述應(yīng)用系統(tǒng)多采用3 G 或4 G 無線通信技術(shù)傳輸工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)，存在帶寬容量受限、傳輸延遲較高等問題。

5 G 通信技術(shù)具有靈活便捷、容量大、傳輸速率高、可靠性高、延遲低、安全防控好等特點(diǎn)，為建筑業(yè)帶來了新的解決思路和方案。中國建筑第八工程局有限公司與中國聯(lián)通率先開展合作在京東集團(tuán)總部二期工程探索5 G 技術(shù)與工地監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合，成為全國首個(gè)5 G 智慧化工地，推動(dòng)了5 G 技術(shù)在工地管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。本文將5G 技術(shù)應(yīng)用到軌道交通智慧化工點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中，利用5G 技術(shù)構(gòu)建工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，支持更高清晰度的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)傳輸，從而能夠更清晰地掌握工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)細(xì)節(jié)；在此基礎(chǔ)上，利用智能視頻分析技術(shù)實(shí)時(shí)分析視頻流，提升風(fēng)險(xiǎn)源定位準(zhǔn)度和效率。本文介紹的監(jiān)控系統(tǒng)在架構(gòu)設(shè)計(jì)上采用了多層次、多節(jié)點(diǎn)的分布式系統(tǒng)架構(gòu)，更加適合城市軌道交通建設(shè)中多線路多工點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的特點(diǎn)。

1 基于5 G 技術(shù)的軌道交通智慧化工點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于5 G 技術(shù)的軌道交通智慧化工點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)旨在加強(qiáng)軌道施工各參與方對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全監(jiān)管，提高對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理水平，提高監(jiān)工對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)安全隱患處理的速度，以達(dá)到防風(fēng)險(xiǎn)、保安全、促生產(chǎn)的目標(biāo)。

1.1 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

5 G 技術(shù)相比于4 G 技術(shù)在傳輸速率、傳輸時(shí)延、容量和穩(wěn)定性等指標(biāo)上具有明顯優(yōu)勢(shì)，同時(shí)5 G基站尺寸較小，易于部署。5 G 技術(shù)所具備的優(yōu)勢(shì)將能極大地促進(jìn)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)的深度融合，可為城市軌道交通工點(diǎn)監(jiān)控在內(nèi)的各行各業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，將能有效推動(dòng)城市軌道交通工點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的智能化升級(jí)。文獻(xiàn)［9］對(duì)5 G 技術(shù)在城市軌道交通場(chǎng)景中的應(yīng)用做了深度研究和探討，為城市軌道交通場(chǎng)景應(yīng)用5 G 技術(shù)提供了思路和方案。本文討論了5 G 技術(shù)在廣州城市軌道交通建設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

城市軌道交通分布工點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)遵循技術(shù)先進(jìn)、功能完備、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則，并綜合考慮操作及維護(hù)因素，為今后的擴(kuò)建、改進(jìn)等情況留有余地?；诖?，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循以下原則：

1）先進(jìn)性與可靠性原則。該系統(tǒng)集5 G 技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GIS 技術(shù)、分布式技術(shù)、智能視頻分析技術(shù)等信息技術(shù)于一體，機(jī)動(dòng)靈活、操作簡(jiǎn)單方便、信息交互高效、系統(tǒng)安全穩(wěn)定，并且具有一定的容錯(cuò)能力和抗毀能力。該系統(tǒng)基于可靠的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，能確保系統(tǒng)級(jí)別的高穩(wěn)定性和可靠性，滿足全年全天候長期穩(wěn)定運(yùn)行需求。

2）可擴(kuò)展性與適用性原則。該系統(tǒng)考慮到技術(shù)發(fā)展和使用需要，在設(shè)計(jì)中遵循系統(tǒng)可擴(kuò)展性和可維護(hù)性的原則，能夠滿足系統(tǒng)將來的橫向或縱向擴(kuò)展功能的需求，并且在迭代的過程中具有簡(jiǎn)單便捷的更新和升級(jí)操作。

3）經(jīng)濟(jì)性與安全性原則。該系統(tǒng)充分考慮實(shí)際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)符合視頻監(jiān)控要求的系統(tǒng)配置方案，并通過嚴(yán)密、有機(jī)的組合，實(shí)現(xiàn)最佳的性能價(jià)格比，以便節(jié)約工程投資，同時(shí)保證系統(tǒng)功能實(shí)施的需求和經(jīng)濟(jì)實(shí)用。此外，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還充分考慮系統(tǒng)的安全性，包括信息安全、物理安全、電氣安全。該系統(tǒng)有完整的用戶權(quán)限管理機(jī)制，防止非法訪問和非法操作，并提供可靠、完備的數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)解決方案，確保數(shù)據(jù)安全和完整。

1.3 系統(tǒng)架構(gòu)

該系統(tǒng)以安全管理為主，把與工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)安全相關(guān)的人員、機(jī)械、物料、環(huán)境、方案等信息進(jìn)行集中監(jiān)控，同時(shí)為各建設(shè)參與方提供完整的安全管理指引。通過統(tǒng)一、直觀界面完善現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)情況的監(jiān)管，及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的異常信息，下達(dá)或轉(zhuǎn)發(fā)安全管理有關(guān)要求，并與城市軌道交通建設(shè)的其它系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享。

1.3.1 分層系統(tǒng)架構(gòu)

考慮到城市軌道交通建設(shè)具有多線路多工點(diǎn)并行進(jìn)行的特點(diǎn)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了分層分布式系統(tǒng)架構(gòu)，能夠同時(shí)監(jiān)管多條線路的施工過程。該系統(tǒng)由工地層、應(yīng)用層和平臺(tái)層三層組成，系統(tǒng)架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 基于5G 技術(shù)的軌道交通智慧化工點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)整體架構(gòu)

1）工點(diǎn)層。由部署在工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)的攝像頭、工程機(jī)械、工作面、特種設(shè)備、穿戴設(shè)備、閘機(jī)等各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備、安質(zhì)管理系統(tǒng)、后臺(tái)管理系統(tǒng)以及通信網(wǎng)絡(luò)等組成。各數(shù)據(jù)采集設(shè)備和管理系統(tǒng)采集得到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過5 G 通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綉?yīng)用層。

2）應(yīng)用層。對(duì)工地層采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工并生成相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。如應(yīng)用層視頻分析服務(wù)器部署的智能安全帽佩戴檢測(cè)算法實(shí)時(shí)分析工地層工作面布置的攝像頭采集的視頻流，當(dāng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)未戴安全帽的人員時(shí)，以視頻分析事件流的方式將異常事件傳輸?shù)狡脚_(tái)層，由平臺(tái)層及時(shí)發(fā)出告警提示。

3）平臺(tái)層。將應(yīng)用層所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，包含視頻智能監(jiān)控平臺(tái)、筑聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和數(shù)據(jù)平臺(tái)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。然后在監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和終端展示。監(jiān)控中心分為工點(diǎn)中心、工區(qū)中心和總部中心，分別對(duì)應(yīng)工點(diǎn)（站點(diǎn)）、項(xiàng)目部（線路）和總部三級(jí)組織結(jié)構(gòu)。以工點(diǎn)為單位獨(dú)立采集數(shù)據(jù)，部署分布式系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)。按照權(quán)限設(shè)置、分級(jí)管理的原則，總部、項(xiàng)目部、監(jiān)理部門和政府監(jiān)管部門等共享資源，可以查看各自權(quán)限范圍內(nèi)的信息。

1.3.2 5 G 傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

城市軌道交通施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，且隨著工程的推進(jìn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)將經(jīng)常發(fā)生變化，在現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)光纖進(jìn)行通信極不方便。因此，以往的城市軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)大多采用3 G 或4 G 技術(shù)來組建無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，但是3 G 或4 G 傳輸容量有限，無法支持大容量數(shù)據(jù)（主要是超高清監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)）的實(shí)時(shí)傳輸，阻礙了城市軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)向智能化方向的發(fā)展。該系統(tǒng)采用5 G 技術(shù)傳輸工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)，分別匯總到視頻智能監(jiān)控平臺(tái)、筑聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和數(shù)據(jù)平臺(tái)，然后經(jīng)由光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心和中鐵平臺(tái)。該系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2 所示。

2 基于5 G 技術(shù)的軌道交通智慧化工點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)組成與功能模塊

2.1 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)具有完備的軌道交通施工監(jiān)控功能，由中心管理、視頻監(jiān)控、人員管理、關(guān)鍵機(jī)械監(jiān)測(cè)、關(guān)鍵部位監(jiān)測(cè)、車輛出入監(jiān)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等核心功能模塊組成。每個(gè)功能模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)或者多個(gè)硬件系統(tǒng)。其中，中心管理模塊為系統(tǒng)的監(jiān)控中心，包含總部、項(xiàng)目部和工點(diǎn)三級(jí)中心；視頻監(jiān)控模塊集中管理工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)所有監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)，可實(shí)時(shí)展示，為該系統(tǒng)核心；人員管理包含勞務(wù)管理和人員定位；關(guān)鍵機(jī)械監(jiān)測(cè)模塊主要監(jiān)測(cè)工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)的大型機(jī)械設(shè)備，如盾構(gòu)機(jī)、塔吊等；關(guān)鍵部位監(jiān)測(cè)模塊主要監(jiān)測(cè)工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)部位，如高支模、基坑等。

圖2 基于5 G 技術(shù)的軌道交通智慧化工點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)5 G 傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2.2 監(jiān)控中心模塊

監(jiān)控中心是執(zhí)行日常監(jiān)控、應(yīng)急指揮的場(chǎng)所。監(jiān)控中心模塊功能包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)、管理服務(wù)、接入服務(wù)、報(bào)警服務(wù)、流媒體服務(wù)、存儲(chǔ)管理服務(wù)、Web 服務(wù)等，完成各種數(shù)據(jù)信息的交互，集管理、交換、處理、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)于一體。在監(jiān)控中心可查看全部監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，查閱各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心模塊接收并處理報(bào)警信息。通過監(jiān)控中心模塊可實(shí)現(xiàn)管理的高度集中化，做到管控一體集中處理。

該系統(tǒng)的中心分為總部中心、項(xiàng)目部中心和工點(diǎn)中心?？偛恐行膹娜职芽乇O(jiān)測(cè)所有工點(diǎn)狀態(tài)，項(xiàng)目部中心則僅監(jiān)測(cè)項(xiàng)目部所屬工點(diǎn)的狀態(tài)，通常對(duì)應(yīng)某條線路的所有工點(diǎn)?？偛恐行暮晚?xiàng)目部中心主要管理和展示的數(shù)據(jù)為：①工點(diǎn)數(shù)量、工人數(shù)量、物資數(shù)量和進(jìn)度信息；②機(jī)械設(shè)備狀態(tài)與關(guān)鍵部位情況；③工點(diǎn)環(huán)境狀況、近30 天達(dá)標(biāo)情況；④報(bào)警事件、告警事件處理情況；⑤地圖展示所有工點(diǎn)分布情況（正常工點(diǎn)和超標(biāo)工點(diǎn)狀況），并可查看具體工點(diǎn)的各項(xiàng)細(xì)節(jié)指標(biāo)；⑥各工點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)畫面；⑦應(yīng)急指揮、下達(dá)危險(xiǎn)事件處理指令。

工點(diǎn)中心用于監(jiān)控具體工點(diǎn)狀態(tài)，展示與管理的數(shù)據(jù)主要為：①工地基礎(chǔ)信息、各班組到崗人數(shù)統(tǒng)計(jì)；②環(huán)境量數(shù)據(jù)展示、近30 d 環(huán)境檢測(cè)狀況和近24 h 環(huán)境變化趨勢(shì)數(shù)據(jù)；③告警事件和物資管控?cái)?shù)據(jù)展示；④工點(diǎn)視頻畫面和地圖展示、地圖上危險(xiǎn)和普通區(qū)域狀態(tài)展示；⑤人員位置的分布情況；⑥工程項(xiàng)目信息、人員統(tǒng)計(jì)信息、物資管控信息、告警事件、安全帽數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)信息等，并可跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)平臺(tái)模塊查看具體詳情；⑦緊急情況廣播與上報(bào)。

2.3 5G 智慧化視頻監(jiān)控模塊

在事故多發(fā)的施工現(xiàn)場(chǎng)，保證施工質(zhì)量、施工人員的人身安全，以及工地的建筑材料、設(shè)備等財(cái)產(chǎn)安全是重點(diǎn)關(guān)注的事件。然而實(shí)際上，城市軌道交通建設(shè)工程的工點(diǎn)十分分散，以致沒有足夠的人力和精力頻繁到現(xiàn)場(chǎng)去監(jiān)管，從而造成管理上的困難。視頻監(jiān)控模塊通過安裝于各工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)的高清槍機(jī)、高清球機(jī)等，實(shí)現(xiàn)全天候?qū)崟r(shí)不間斷監(jiān)控，結(jié)合GIS 可以實(shí)時(shí)觀看各工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控畫面，并支持視頻回放。該系統(tǒng)采用5 G 技術(shù)構(gòu)建傳輸網(wǎng)絡(luò)，支持更低時(shí)延更大容量的超高清晰度視頻數(shù)據(jù)傳輸，使得傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)細(xì)節(jié)狀態(tài)更加清晰。在此基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的智能圖像處理算法實(shí)時(shí)對(duì)視頻流進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患事件，具體采用的算法有：①安全帽佩戴檢測(cè)算法——檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)人員安全帽佩戴情況，避免在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)不佩戴安全帽的行為；②行為姿態(tài)檢測(cè)算法——通過對(duì)人的行為姿態(tài)檢測(cè)分析，判斷該人員是否存在違規(guī)行為，或者是否存在危險(xiǎn)情況；③積水檢測(cè)算法——檢測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)路面是否存在積水，當(dāng)存在積水時(shí)及時(shí)進(jìn)行告警處理；④洞口防護(hù)物件檢測(cè)算法——當(dāng)檢測(cè)洞口未添加防護(hù)工序或防護(hù)被人為移走情況時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)此類現(xiàn)象，保障現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員安全；⑤吸煙行為檢測(cè)算法——檢測(cè)施工人員在施工過程中的吸煙行為，幫助現(xiàn)場(chǎng)巡管人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)及制止該種行為。為避免超高清視頻數(shù)據(jù)容量過大，導(dǎo)致監(jiān)控中心存儲(chǔ)和傳輸壓力過大的問題，該系統(tǒng)以工點(diǎn)為單位部署分布式系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，由監(jiān)控中心對(duì)各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度和管理。

2.4 人員管理模塊

隨著軌道施工規(guī)模越來越大，工地人員也越來越復(fù)雜，對(duì)各類人員進(jìn)行科學(xué)有效地管理，對(duì)于保證施工安全及施工進(jìn)度有著非常重要的意義。人員管理的目標(biāo)有兩個(gè)：一是對(duì)工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行實(shí)名制管理；二是通過帶有UWB 定位功能的智能安全帽實(shí)現(xiàn)人員的實(shí)時(shí)定位。

2.5 關(guān)鍵機(jī)械監(jiān)測(cè)模塊

盾構(gòu)機(jī)和塔吊是軌道交通施工過程中最容易發(fā)生安全事故的設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響工程進(jìn)度。在這些關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備中配置有該系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)模塊，實(shí)時(shí)采集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)并傳輸至該系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的動(dòng)態(tài)管理，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1）盾構(gòu)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。部署在工點(diǎn)的工控機(jī)通過5G 網(wǎng)絡(luò)可將每臺(tái)盾構(gòu)機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)街?lián)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和數(shù)據(jù)平臺(tái)，經(jīng)過算法模型處理后，將盾構(gòu)關(guān)鍵指標(biāo)，如位移、里程、泡沫量、同步注漿量、膨潤土量、盾尾油脂量、主驅(qū)動(dòng)油脂量、掘進(jìn)參數(shù)的曲線分析、掘進(jìn)參數(shù)預(yù)警等相關(guān)信息上傳至該系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)盾構(gòu)機(jī)運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)，結(jié)合盾構(gòu)施工周邊環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)盾構(gòu)機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2）塔吊監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)每臺(tái)塔機(jī)運(yùn)行的載重、角度、高度、風(fēng)速等安全指標(biāo)數(shù)據(jù)，以及操作者、每次起吊質(zhì)量、塔機(jī)大臂擺動(dòng)的角度、小車走的位置，以及升降機(jī)操作具體人員、維保具體人員，實(shí)現(xiàn)“人的不安全行為”和“物的不安全狀態(tài)”提前控防。該系統(tǒng)的塔吊監(jiān)測(cè)模塊的特點(diǎn)為：①實(shí)時(shí)監(jiān)控——對(duì)不安全的作業(yè)行為、環(huán)境因素等進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警和遠(yuǎn)程控制；②模擬監(jiān)控——依據(jù)采集保存的數(shù)據(jù)，智能化模擬現(xiàn)場(chǎng)塔機(jī)運(yùn)行情況，與現(xiàn)場(chǎng)同步預(yù)警；③電子地圖——根據(jù)GIS 信號(hào)在地圖上顯示工地的地理位置和設(shè)備運(yùn)行情況分布圖；④塔機(jī)分布圖——根據(jù)GIS 信號(hào)定位塔機(jī)分布位置，并實(shí)時(shí)分析碰撞關(guān)系，適時(shí)報(bào)警；⑤報(bào)警信息——管理人員可查詢每臺(tái)起重機(jī)械違章詳情，并根據(jù)需要對(duì)違章的過程進(jìn)行全程模擬回放；⑥統(tǒng)計(jì)報(bào)表——實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)械運(yùn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計(jì)分析，掌握設(shè)備的安全狀況，以及司機(jī)的技能水平和工作狀態(tài)。

2.6 關(guān)鍵部位監(jiān)控模塊

對(duì)施工過程中的關(guān)鍵位置進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、超限預(yù)警、危險(xiǎn)報(bào)警的監(jiān)測(cè)目標(biāo)，并將數(shù)據(jù)傳輸至筑聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和數(shù)據(jù)平臺(tái)。當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過預(yù)警值時(shí)，自動(dòng)提醒相關(guān)人員，以便及時(shí)采取應(yīng)急措施消除安全隱患。

1）高支模變形監(jiān)測(cè)。采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化措施建立高支模實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過對(duì)高大模板支撐系統(tǒng)的模板沉降、支架變形和立桿軸力的監(jiān)測(cè)，對(duì)高支模進(jìn)行預(yù)壓監(jiān)測(cè)和混凝土澆注過程中的安全監(jiān)測(cè)，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和有效性。當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過預(yù)警值時(shí)，監(jiān)測(cè)設(shè)備、系統(tǒng)平臺(tái)同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，警示相關(guān)人員及時(shí)進(jìn)行處理。

2）基坑監(jiān)測(cè)。建立深基坑實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境部署各種傳感器，通過無線采集終端實(shí)時(shí)采集各傳感器數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)缴罨訉?shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)；各個(gè)工點(diǎn)通過深基坑實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以及時(shí)查詢?cè)诮üこ袒蝇F(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)掌握工程監(jiān)測(cè)情況，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)管目的，保證基坑工程施工安全。

2.7 其他功能模塊

1）車輛出入監(jiān)控。汽車起重機(jī)、材料運(yùn)輸車、渣土車出入時(shí)未清洗上路、無證黑車入場(chǎng)清運(yùn)等容易引起場(chǎng)內(nèi)的安全隱患、增加材料管理管理難度，并影響城市道路清潔和安全。通過工地出入口車輛管控能減少甚至杜絕類似的安全隱患。

2）環(huán)境監(jiān)測(cè)。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PM2.5、顆粒物、溫度、風(fēng)速、風(fēng)向、噪聲等數(shù)據(jù)，并通過拍照記錄異常狀態(tài)。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境揚(yáng)塵等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超標(biāo)時(shí)，與噴淋系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行對(duì)接，開啟噴淋系統(tǒng)進(jìn)行降塵，切實(shí)加強(qiáng)建筑工地施工揚(yáng)塵污染環(huán)境的治理，以提高施工現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵污染防控能力和文明施工水平。

3 結(jié)語

基于5 G 技術(shù)的軌道交通智慧化工點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)集成5 G 技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能視頻分析技術(shù)、GIS 技術(shù)、分布式平臺(tái)技術(shù)等諸多先進(jìn)技術(shù)于一體。包含監(jiān)控中心、5 G 智慧化視頻監(jiān)控、人員管理、機(jī)械監(jiān)測(cè)、關(guān)鍵部位監(jiān)測(cè)、車輛出入管理和環(huán)境監(jiān)測(cè)等完備的軌道交通工點(diǎn)監(jiān)控功能。能夠有效管控城市軌道交通工點(diǎn)施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)源，及時(shí)為管理者提供應(yīng)急決策依據(jù)。目前該系統(tǒng)已成功在廣州地鐵某線路工程建設(shè)中進(jìn)行應(yīng)用試點(diǎn)。該系統(tǒng)的成功應(yīng)用，有效落實(shí)了城市軌道交通建設(shè)各參與方的安全監(jiān)管責(zé)任，提高了對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程管理水平，加快了對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)安全隱患處理的速度，進(jìn)而保證工程施工的質(zhì)量和進(jìn)度。同時(shí)，該系統(tǒng)在廣州城市軌道交通建設(shè)中的成功試點(diǎn)應(yīng)用，為城市軌道交通建設(shè)過程中應(yīng)用5 G 技術(shù)提供了較好的范例。