信息技術在土木工程中的應用實例

分類:論文范文 發表時間:2021-09-09 10:38

  摘要:土木工程全生命周期中,會產生海量的、多樣化的工程信息,管理者需要利用現代信息技術,通過對工程信息的有效利用和管理,實現對工程全生命期的有效管理。從土木工程建設期和運營期對信息管理的需求出發,基于施工技術及生命線工程的防災理論,應用GIS平臺軟件,分別針對一般工業民用建筑工程、橋梁工程、大型水利工程的建設期和基礎設施管網工程運營期的不同特點,開發了工程管理輔助決策系統,并應用于實踐。在橋梁工程施工過程中,鑒于施工條件的非宜控性,引入了GPS進行航道內船位監控,實現施工環境的安全控制。系統的開發設計過程及運行表現,實現了幾種信息技術的有效融合,證明了現代信息技術在土木工程傳統行業中的重要作用,提高了土木工程建設的效率和運營的安全性。

  關鍵詞:土木工程;信息技術;信息管理系統

信息技術在土木工程中的應用實例

  1概述

  1.1土木工程項目信息

  在解決某個具體工程問題時,首先要采集信息,然后根據一定的原理進行加工,并根據加工結果付之實踐。現代社會的發展要求人們不斷從天空、地下和海洋開拓人類生存空間,土木工程功能化、城市立交化、交通高速化,以及改善綜合居住環境,已成為現代土木工程建設的特點。因而對土木工程相關信息的處理能力和水平的要求大大提高。工程項目的信息可分為如下幾種:(1)工程基本狀況信息,主要有項目的目標設計文件、項目手冊、各種合同、設計文件、計劃文件;(2)現場實際工程信息,如實際工期、成本、質量信息等等;(3)計劃和實際對比以及趨勢預測信息;(4)各種指令、決策;(5)其他如市場情況、氣候、政策信息等。

  1.2工程項目管理中的信息共享

  實現工程項目信息共享的前提是工程數據的信息化和共享平臺的搭建。管理信息系統正是一種具有數據采集、管理、分析和表達數據能力的系統,它能夠為單一的或有組織的決策過程提供有用的信息。工程項目管理信息系統的基本組成為:操作系統、應用軟件層、根據施工項目劃分的管理層以及最終的控制決策層。在應用軟件層中,主要用到數據庫技術和圖形圖像處理技術以及虛擬現實的仿真模擬技術等軟件。在建立工程項目管理數據庫時,可根據各個階段的不同任務以及不同部門的工作內容分別建立例如文檔管理數據庫、設備數據庫、財務數據庫等,主要以電子表格的方式存在,確定其和數據記錄之間的關系[1]。數據庫在土木工程中的應用,一個非常典型的例子就是地理信息系統(GIS)。GIS既可以用于信息的儲存,也可用于加工處理,提供有價值的應用。

  2幾個實例

  2.1土木工程項目實施過程信息管理

  2.1.1一般工業與民用建筑施工過程信息管理

  隨著建筑市場的發展,工業民用建筑逐漸向大型化、高層化發展。對于施工管理人員,要優質、高效、低成本地完成施工任務,就必須合理地組織安排資金、人員、設備、材料等各項資源,并對其實施動態化管理。工業民用建筑的施工過程不僅涉及施工場地、環境、建筑物布置等靜態的具有地理位置特征的空間信息,而且還反映地形填挖、運輸機械調配等大量動態的空間邏輯關系,并且涉及到施工結束后建筑物的健康維護,各項管理工作變得異常復雜。如果工程管理人員依然采用過去的手工管理模式,必然無法科學、高效地對施工項目進行管理,無法很好地體現質量控制、進度控制、成本控制的具體要求

  2.1.2復雜構筑物橋梁施工過程信息管理

  橋梁是跨越河流、峽谷、海域或其它障礙的大型空間構筑物,具有體形龐大、結構類型多樣而復雜等特征。這些特征決定了橋梁工程的施工生產過程不同于一般工業與民用建筑。通常具有區域環境復雜,作業流動性大以及施工周期長、難度大、占用流動資金多等特點。實例2為針對長江某橋的整個施工管理而研究和開發的一套管理信息系統。其除了具有一般工民建工程管理信息系統的功能模塊外,特別添加了“安全預警”功能模塊。它將GPS與GIS集成,通過GPS將船只的定位信息通過一定傳輸技術輸入到系統中,并在GIS的電子地圖中實時顯示出來,實現對船只的監控。船只監控調度系統原理如圖2所示

  2.2市政生命線工程信息管理

  2.2.1管網系統工程的一般信息管理

  基于GIS的某油田管網信息系統的研制是基于先進的地理信息系統平臺SuperMapGIS5,結合Su-perMapObjects5、現代可視化開發工具VisualBa-sic6.0以及數據庫技術、計算機技術、網絡通信技術、多媒體技術而進開發的。具體功能有:(1)管網瀏覽與屬性信息查詢,如圖4。(2)管網橫剖面信息查詢,如圖5。(3)管網事故分析功能,如圖6。

  2.2.2管網系統工程中的災害預警信息管理

  城市生命線工程系統的發展目標和戰略任務是推動生命線工程的抗震防災研究由“被動”抗震階段向“主動”抗震階段發展,建立相應的城市生命線工程的防災減災決策系統,充分發揮高新技術在工程減災領域中的優勢[3]。因此,在參考國內外生命線防震減災的研究成果的基礎上,開發了以某工業區為背景的城市生命線震害預測系統。具體特點為:(1)在結合已有的震害預測方法的基礎上,將震害預測理論形成震害預測模塊,并開發了通用的Monte-Carlo模擬程序,該程序可打開.txt形式存儲的網絡鄰接矩陣,并可將震害結果保存于各種文本格式的報表,便于進行大型的網絡連通性計算分析。438防災減災工程學報第30卷

  (2)開發采用國產超圖公司的全組件式地理信息系統SuperMap5系列SuperMapObject5.0,開發了網絡分析功能,并在震害預測結果的基礎上結合GIS的分析功能(緩沖區分析、網絡分析),分析震后生命線的功能失效、選擇救災線路等問題。開發了三維瀏覽功能,比二維地圖圖形表現能力更加直觀,可以對地面上建筑物和地下管線以三維視角進行瀏覽。

  3結語

  為提高工程項目管理水平,實現工程項目管理信息化,必須要利用計算機及網絡技術實現項目管理。通過收集、存儲和處理有關數據,建立項目管理信息系統,作為項目管理人員對項目的管理規劃、決策、控制和檢查的依據,以保證工程項目順利實施

  參考文獻:

  [1]宮瀟琳,徐友全.淺析工程項目管理信息化[J].山西建筑,2006,32(2):188-189.

  [2]鐘登華,宋洋.基于GIS的水利水電工程三維可視化圖形仿真方法與應用[J].工程圖學學報,2004,23(1):52-58.

  [3]危福泉,劉高煥,姚新,等.地震災害預測和應急模擬系統的設計與應用[J].地理研究,2005,24(5):749-756.

  [4]廖旭,宋志宏.大連經濟技術開發區供水管網抗震可靠性研究[J].世界地震工程,1999,15(2):82-88.440防災減災工程學報第30卷

  梁健娟,張明媛,袁永博

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