發(fā)布時間：2019-06-01 16:14

【摘要】：與一般地上工程相比,作為隱蔽工程的隧道在施工過程中一直面臨著地質體復雜、信息獲得困難、數據繁雜抽象、施工過程風險大等系列問題。針對上述問題,本文將先進的建筑信息模型(BIM)、物聯網、云平臺等技術與傳統(tǒng)隧道施工理念相結合,自主開發(fā)了基于BIM和云平臺的隧道動態(tài)施工信息系統(tǒng),并進行工程應用。主要研究內容如下:(1)研究了隧道BIM參數化快速建模方法,采用Revit進行IFC標準的隧道族構件庫的建立,采用自主開發(fā)的地質建模程序實現地質體的BIM模型建立。基于C#語言的VTK動態(tài)鏈接庫,自主編寫地質體BIM模型的建立程序。并且研究了VTK的三維模型數據格式,實現IFC與VTK的格式轉換,通過WebGL(Web Graphics Library)3D繪圖標準及圖形加載技術,實現BIM模型的WEB顯示。(2)基于 Visual studio和 SQLsever數據庫,自主設計開發(fā)了 C/S(Client/Server)、B/S(Browse/Server)共享模式的隧道施工監(jiān)測信息云平臺預警系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用無線遠程通訊技術采集各類監(jiān)測項目傳感器信息,并通過WEB進行數據發(fā)布,任何電腦和移動客戶端均可通過Internet進行信息瀏覽,當發(fā)生超限報警時系統(tǒng)可以定向手機發(fā)送報警信息。另外建立了隧道監(jiān)測信息的IFC表達方法,最終完成了基于IFC標準隧道BIM信息數據庫構建。(3)在此研究的基礎上,進一步探索了隧道施工的風險發(fā)生機理和風險因素,并設計了風險因子定量參數,建立基于模糊綜合評判的隧道施工風險評估方法。在建立的BIM模型基礎上,基于IFC標準進行了風險因子及評估參數的表達,并編寫基于BIM數據庫的風險管理評估程序,形成了基于BIM和云平臺的隧道施工信息系統(tǒng)。(4)將上述自主開發(fā)的隧道施工信息系統(tǒng)應用于大連渤海大道——大東山公路隧道及城際軌道交通——金普鐵路隧道。通過上述隧道關鍵區(qū)段的BIM模型表達、監(jiān)測信息云采集以及風險評估計算,對上述隧道施工過程進行了快速分析,及時地預防了風險和調整了方案,取得良好效果。說明本文系統(tǒng)的開發(fā)方法和程序是成功的,可以有效地提高隧道施工的安全管理水平。
[Abstract]:Compared with the general above-ground engineering, the tunnel, as a hidden project, has been faced with a series of problems, such as complex geological bodies, difficulty in obtaining information, complicated and abstract data, and great risk in the construction process. In order to solve the above problems, this paper combines the advanced building information model (BIM), Internet of things, cloud platform and other technologies with the traditional tunnel construction concept, and independently develops the tunnel dynamic construction information system based on BIM and cloud platform. And carry on the engineering application. The main research contents are as follows: (1) the rapid parametric modeling method of tunnel BIM is studied. The tunnel family component library of IFC standard is established by Revit, and the BIM model of geological body is established by using the geological modeling program developed by ourselves. Based on the VTK dynamic link library of C # language, the establishment program of geological body BIM model is compiled independently. The 3D model data format of VTK is studied, and the format conversion between IFC and VTK is realized. through WebGL (Web Graphics Library) 3D drawing standard and graphic loading technology, the WEB display of BIM model is realized. (2) based on Visual studio and SQLsever database, A cloud platform early warning system for tunnel construction monitoring information based on C / S (Client/Server) and B / S (Browse/Server) shared mode is designed and developed. The system uses wireless remote communication technology to collect sensor information of all kinds of monitoring projects, and publishes data through WEB. Any computer and mobile client can browse the information through Internet. When the alarm exceeds the limit, the system can send alarm information to the mobile phone. In addition, the IFC expression method of tunnel monitoring information is established, and finally the construction of tunnel BIM information database based on IFC standard is completed. (3) on the basis of this research, the risk mechanism and risk factors of tunnel construction are further explored. The quantitative parameters of risk factors are designed, and the risk assessment method of tunnel construction based on fuzzy comprehensive evaluation is established. On the basis of the established BIM model, the risk factors and evaluation parameters are expressed based on IFC standard, and the risk management evaluation program based on BIM database is compiled. The tunnel construction information system based on BIM and cloud platform is formed. (4) the tunnel construction information system developed by ourselves is applied to Dalian Bohai Road Dadongshan Highway Tunnel and Intercity Rail Transit Jinpu Railway Tunnel. Through the BIM model expression, monitoring information cloud collection and risk assessment calculation of the key sections of the tunnel, the construction process of the tunnel is analyzed quickly, the risk is prevented and the scheme is adjusted in time, and good results are obtained. It shows that the development method and program of this system are successful and can effectively improve the safety management level of tunnel construction.
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U456.3

【參考文獻】

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本文編號：2490407