基于GIS的分布式基坑监测信息管理与预警系统

2015-08-04 172 0

  1前言
 
  通过调查研究发现,如今在国内工程中已经投入使用了很多的监测数据管理系统,但是在实践过程中,都存在着一些缺点,部分系统处理采集过数据之后,录入工作需要人工来完成,仅仅只能够发布数据,无法对数据进行处理和分析,无法计算监测对象,分析发展趋势;部分系统将数据的管理和查询等基本功能作为重点,没有集成管理相关的信息,如基坑工程地质、设计和施工进度等信息,这样对于实际工程就没有较大的意义。部分系统可以绘制监测点图形,但是并不是在GIS的基础上实现的,无法对监测图形和数据的联系进行构建。针对这种情况,就需要大力研究基于GIS的分布式基坑监测信息管理与预警系统。
 
  2系统架构
 
  本监护智能化系统包括两个组成部分,分别是C/S和B/S构建,将C/S和B/S的混合模式应用了过来,并且对专用安全监测内部网进行了构建。客户机/服务器结构在网络上分布了数据管理和应用处理,对于数据库系统来讲,数据库服务器可以对服务进行提供,客户机则对服务进行使用。
 
  外部因特网访问数据库,将ASP和WEB技术应用了过来,促使数据浏览端/服务器系统结构得到实现,服务器借助于防火墙技术,可以保证外界不会获取到内部网上的数据信息。本系统将特定的技术方案应用进来,可以将四大类信息化服务提供出来,分别是数据服务、可视化服务、基本应用服务和专业应用服务。通过本系统,借助于GIS,可以实现监测布置图关联与属性,综合查询多种信息;对多种数据库进行了构建,系统管理的模块化得到实现;可以集成管理工程地质、周边环境的地理信息,更好的服务于工程管理和数据分析等。对于多中自动化设备,都是可以兼容的,可以自动化采集处理数据,同时,辨识那些异常数据,避免发布异常数据。可以初步判断变化趋势,并且可以对各个监测项目的预警值和报警值进行设置,促使分级报警得到实现。
 
  3系统功能
 
  一是GIS可视化:本系统可以将与监测项目相关的监测点布置图、周边环境图等CAD图件导入进来,这样就可以管理工程周边的相关地理信息,并且形成相关的专业图,在系统中,可以对场地周边的信息进行反映,如地下管线、建筑物、地形、地质以及监测仪器分布等等。在本GIS图形平台上,可以输入、编辑、显示以及缩放等基本的矢量图形。在GIS图形平台上,可以用数据块来定义一些图元,可以将GIS关联构建于数据块和属性数据对象之间,这样就可以双向可视化查询属性、数据和图形之间。结合图形上监测对象的位置,对图形上的数据库进行点击,就可以对它的属性信息和监测数据等进行查询,还可以对本处监测点的过程、分布曲线等进行直接绘制。
 
  二是监测数据录入与处理:监测数据包括两个方面的内容,分别是人工监测数据、自动监测数据,人工监测数据,主要借助于客户端的数据管理工具,来在系统中导入;本系统可以批量录入常见监测项目的数据,并且进行计算处理,也可以自动生成监测日报表。自动监测数据,主要是配置过客户端数据管理工具之后,对其自动采集、传输,在远端服务器中存储,进行数据处理工作。同一厂家的监测元件,采用的是一类传感原理,也可以开发出不同系列的产品,不同厂家仪器有着差异化的数据格式和传输方式,在同一个监测项目中,需要综合考虑诸多方面的因素,如经济因素、可靠程度等等,对不同厂家的仪器设备同时采用。本系统可以对不同类型的传感器所兼容。因为外界环境会对自动化高精度监测设备造成影响,容易有异常数据产生,那么就需要采用人工的方式来剔除这些异常数据,这样就会影响到自动化监测的实时性。针对这种情况,本系统对自动化仪器采集数据的辩伪方案进行了构建。
 
  三是监测数据分析预测:通过监测数据的定量分析模型,可以对原因量和效应量之间的映射关系进行构建,这种分析方法较为重要,可以及时将监测数据中有效有价值的数据给识别出来,并且如果有问题出现,可以将相关数据提供给决策者。系统对多种监测数据的计算模型和计算方法进行了内置,可以采取多种数值分析方法,如统计学、有限元等,来多次计算多源监测数据,可以通过系统后台,来自动分析计算监测数据。
 
  四是监测预警:为了保证工程施工的安全,就需要设置警戒值,监测量如果达到了警戒值,那么参与建设的各方就需要将一些防范措施给应用过来,促使工程施工和周围环境的安全得到保证。同时,监测频率也需要增加,及时向业主和相关部门上报监测数据。为了促使远程数据自动报警功能得到实现,本系统将监测报警划分为了三类,分别是设备报警、测点报警和传输状态报警;产生了报警事件之后,系统会将报警事务处理功能自动启动,有报警事务生成,在报警产生、发展以及结束的全过程中都贯穿着报警事务;依据报警流程定义、流转功能,报警事务可以分级处理报警事务。
 
  4结语
 
  通过上文的叙述分析我们可以得知,相较于传统的监测平台,基于GIS的分布式工程监测信息综合管理与预警系统进行了较大的改进,有着更加完善的功能,双向的可视化查询得到了实现。可以集成管理综合信息,也可以对多种终端数据采集设备进行兼容,系统平台变得更加的实用。在具体的构建过程中,需要结合项目具体情况,采取先进的技术,科学设计方案。
 
  参考文献
 
  [1]吴振军,王浩,王水林.分布式基坑监测信息管理与预警系统的研制[J].岩土力学,2008,2(9):123-125.
 
  [2]周平跟,毛继国,侯圣山.基于WebGIS的地质灾害预警预报信息系统的设计与实现[J].地学前缘,2007,2(6):66-68.
 
  [3]索文斌,王宝军,刘杰.基于GIS的大型工程分布式光纤传感监测系统研究[J].水文地质工程地质,2005,2(4):66-68.

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