守护城市交通主动脉——南京穿江水下道路隧道标准化与智慧化运维( 三 )


专业化运维打造智慧隧道
南京目前已建成运营的穿江水下道路隧道有三条 , 分别为定淮门长江隧道、应天大街长江隧道、江心洲大桥夹江隧道 , 三条隧道均采用盾构法施工下穿长江 , 其中定淮门长江隧道5.1公里、应天大街长江隧道3.8公里、江心洲大桥夹江隧道1.8公里 。 由南京交通运管集团负责统一运营管理 , 并引入专业养护单位提供综合管养服务 , 定淮门长江隧道、江心洲大桥夹江隧道由中交养护集团(中国交建旗下的专业养护子集团)负责养护 , 养护实施过程中充分发挥了专业运维优势 , 开展全范围、全方位、全过程的隧道运营养护一体化服务 。
5G标准化运营养护
在南京穿江水下道路隧道运行中 , 通过专业化运维打造5G运营养护 。 一是集中 , 建设集中管控的隧道智慧大脑中枢(隧道运营调度指挥中心) , 集各监控和指挥系统于一体 。 二是集约 , 建设集约高效的信息管理系统(隧道管养信息系统) , 高度集成隧道资产、监测、维养等方面的全过程信息化管理 。 三是急速 , 建立急速的高效应急处置机制 , 明确普通事件1分钟出警、7分钟到达现场、5分钟处置完成的响应处置标准 。 四是及时 , 开展及时的精准设施维养 , 高标准巡检、快速度响应、专业维修养护 。 例如对隧道受力、振动、变形等常规测项实时监测的同时 , 研发应用隧道渗漏水实时监测系统 , 针对盾构隧道管片接缝渗漏、螺栓孔渗漏等常见病害创新快速长效处置工法 。 五是极致 , 推行极致的精细管理和作业标准 , 所有养护班组专业化、半军事化管理 , 所有管养工序明确标准化、精细化作业流程 , 所有场地精心规划、整齐划一 , 所有养护服务量化考核 。

图5 盾构管片接缝渗漏处置工法
智慧隧道建设
在南京穿江水下道路隧道运营中 , 研发了以“隧道运营指挥调度系统”“隧道管养信息化系统”为代表的、具有自主知识产权的多个业务信息化系统 。 这些系统的投用改变了传统的以人工为主的工作模式 , 奠定了南京穿江水下道路隧道的智能化运营基础 , 为过江通道的安全畅通提供了重要技术支撑 。
隧道运营指挥调度系统基于二三维GIS可视化平台 , 归集隧道运营数据 , 以指挥调度和应急处置服务为主线 , 结合物联网、大数据、北斗高精度定位、无线射频识别、NFC近场通信等前沿技术 , 实现所运营的多条隧道一体化运营管理 。
通过一张图全方位掌控资源、风险、数据 , 实现“点对点”的精确化、可视化指挥调度 , 完成运营管理由人工模式向系统模式的转变 , 隧道突发交通事故平均处置时间缩短至9分钟以内 。
指挥调度子系统通过精准定位技术的应用及运维流程再造 , 强化过程监督、效果评价、突发事件人机协同等功能 , 实现系统指挥人、智能匹配预案的高效工作模式 。 指挥调度对实时报警中触发的报警进行一键式指挥调度 , 在指挥调度自动化操作平台里进行预案执行、调度指令执行、现场监控调取、协同联动指挥等工作 。 结合预案管理 , 自动更改情报板及信号灯、语音广播、风机等设备状态 。 事件处置信息及时发送给现场处置人员、管理者及关联单位 。 联动安全巡查员、巡视员、清障员、交警、消防等通过单兵作战APP协同处理事件 , 现场处置的视频、图片通过APP上传 , 处置过程形成事件时间轴 , 在指挥调度中心系统中实时展示 。

图6 运营指挥调度系统服务体系
隧道管养信息化系统以数据为核心 , 通过WEB系统、BIM平台、电子巡检APP三大终端 , 精确反映隧道结构设施及机电设备的运行状况 , 实现隧道养护工作全过程信息化管理 。 隧道管养信息化系统获中国公路学会BIM创新工程一等奖 。
Web端业务平台为全功能、全要素平台 。 可通过互联网访问 , 主要包括GIS可视化、资产管理、项目管理、任务管理、各类资产养护管理(巡查管理、经常检查、定检管理、状态评估、维养管理)、报告报表、应急管理、文档管理、标准知识库等 。 BIM平台的核心功能为数据展示、应急管理、任务发布、事件报警等 , 充分发挥其可视化优势 , 形成数据标准化集聚和管理平台 , 通过数据的模型化载体进行基于数据的生产管理 。 手持移动终端App的核心功能为任务驱动管理下的各类养管活动的执行(检查维养等)、应急管理、信息查询、紧急事件发布等;可在离线模式下实现数据采集、管理和记录;采用GPS、二维码等多种便捷模式 , 在不同工作场景下快速定位构件 。

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