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信息化为超级工程建设保驾护航

发布日期:2017-07-04来源:本站编辑:邵慧平

[摘要]
 

  文/陈志军 申启杰 黄育波

  港珠澳大桥是我国继三峡工程、青藏铁路、南水北调、西气东输、京沪高铁之后又一重大基础设施项目,东连香港、西接珠海、澳门,是集桥、岛、隧为一体的超大型跨海通道。中国交通建设股份有限公司联合体承建的岛隧工程是大桥工程的施工控制性工程,由沉管隧道、东西人工岛三大部分组成,其中沉管隧道是目前世界上综合难度最大的沉管隧道之一,起于伶仃洋粤港分界线,穿越珠江口铜鼓航道、伶仃西航道等主要航道,全长7440.546米。

 港珠澳大桥总平面图

  2010年10月中国交建港珠澳大桥岛隧工程项目(以下简称港珠澳大桥岛隧项目)正式开工建设,项目的建设者克服了诸多世界级难题,其中人工岛建设、超大管节的预制、复杂海洋条件下管节的浮运和沉放等技术均达到世界最高水准。

  远程无线网络夯实信息化基础

  网络基础设施是一切信息化的基础,建立全覆盖的稳定网络才可以实施更全面的信息化应用。在港珠澳大桥岛隧项目中,网络建设涉及的内容非常多,包括陆上网络建设、海上网络建设、岛内网络建设、隧道网络建设四大主题。信息化建设团队综合多种组网技术,创造性地实现多种环境下的网络综合建设,将岸上、海上、隧道多个施工地点和办公地点通过网络连接起来,形成一张安全、高效的办公网络。

  网络建设过程中碰上了一个极为棘手的难题:超远距离信息传递。牛头岛以及东、西人工岛是港珠澳岛隧项目的主战场,但这些岛屿都远离大陆,没有网络运营商的光纤线路,手机信号也时断时续,基本处于信息通讯盲区。信息化建设团队经过多次实地考察和反复论证,选用了远距离无线网络加光纤作为连接东、西人工岛以及牛头岛的网络连接方案:在海平面上,采用点对点的超远距离无线宽带传输;在人工岛上,使用无线覆盖的方式建立岛上局域网;在大陆的无线发射/接收端,通过光纤线路连接到总经部营地,使岛和总经部的通讯能够连接在一起。通过这种看似神奇的远程无线网络,施工现场与施工总营地连接成一个巨大的局域网,在岛上能够很方便地使用OA等业务系统,同时通过这个网络,视频监控图像、施工监测数据、I P电话通讯信号都可以顺畅的传输。这个网络方案后续用于沉管浮运全过程监控中,建立了东、西人工岛和浮运过程中船舶的动态网络链接,保证了浮运过程中现场的各施工数据能够及时回传,为后方的技术支撑团队提供了最及时的现场数据,实现了前后方的实时联动,确保了沉管浮运和安装的顺利实施。

  智能化办公平台提高协同效率

  智能化办公平台包括:邮件系统、短信网关、收文、发文、会议安排、通讯录、周计划、天气预报、潮汐信息、海图、海浪信息、灾害天气预报、资料归集管理等模块。丰富智能的办公操作平台,充分贴合港珠澳大桥岛隧项目的管理模式与工作需求,大大提高了公文的流转速度,让总部与工区、工区与工区之间沟通更通畅,全面实现了无纸化办公,节约了大量的成本。优化和完善的系统模式服务于日常工作,让管理制度和管理思维得到了更好地贯彻,无形中为全体人员团结共进起到了很好地推动作用。

  作为举世瞩目的港珠澳大桥,该项目的各类技术管理资料十分庞大繁杂。粤港澳三地政府及港珠澳大桥管理局从工程项目开始之初,就要求港珠澳大桥岛隧项目运用科学的信息化手段,将庞大的工程资料管理起来,在6年之后工程建设完工之时,留给世人不仅是美丽的跨海大桥,还有丰富的、条目清晰的资料文档。信息化建设团队充分利用在资料归档和检索方面的丰富经验,为港珠澳大桥岛隧项目建立资料检索系统,搭建好资料管理的平台,并巧妙地整合到OA系统中,一方面,为全体建设人员提供了便捷的资料搜索手

  段;另一方面,通过日积月累,系统中积累的非常丰富的各类技术文档、数据,让项目所有员工有了更多更全接触港珠澳大桥岛隧工程建设的各类资料的机会,有利于青年员工形成良好的工作习惯,并不断提升他们的技能。

  灵活的系统集成提升信息化价值

  在港珠澳大桥岛隧项目信息化建设过程中,需要应用多种信息化软件系统,比如海洋监测、天气监测、沉降监控、定位管理等,用于支撑和保证工程的顺利进行。信息化建设团队利用丰富的系统整合经验,成功地将海上施工监测系统、广东海事局的A I S系统、海洋环境预报系统、视频监控系统等各专业系统整合在统一的平台上,实现各系统的便捷实用,充分发挥信息化的价值,展现了技术人员信息化系统整合能力与创新,而且巧妙地改善了第三方系统使用的简易程度及安全性。

  以监控大屏幕为切入点,整合视频监控、海事局AIS系统,提高项目过程监控能力。在港珠澳大桥施工总营地调度中心监控室,一个由12块46寸液晶屏幕拼接而成的184寸电视幕墙蔚为壮观,全数字化网络监控系统以网络为平台,采用全新的设计理念,集成当今最先进的网络技术,计算机技术以及数字处理技术,以IP地址来识别所有的监控设备,采用TCP/IP协议来进行图像、声音和数据传输,实现了对桂山沉管预制厂、东西人工岛、港珠澳大桥1号码头等施工区域的远程综合监控,具备全天候、全方位、全自动、不间断地

  监控功能和调度能力,实现了建立生产调度、安全监控、应急指挥“三位一体”生产调度指挥系统的目标。

  在港珠澳大桥沉管隧道进出口处和隧道内部重要施工部位,都安装了可进行360°旋转的工业级高清摄像头,对隧道进出人员及管内作业实施24小时全程监控,将隧道内的实时画面传送到项目总经理部调度中心。“监控系统不仅能实时传输,而且能够自动记录,整个施工过程完全可以追溯。只要有网络,在任何地方登陆账号后都可以看到现场的实时生产情况。”同时,大屏幕上整合了广东海事局的A I S系统,具备电子海图、船舶分组、船舶跟踪等显示功能和船舶信息查询功能,对海上施工船舶的使用管理具有监控、调度、应急、信息转送等能力,不仅满足内部实时监控管理需要,也起到很好地对外宣传用途。

  以办公平台为切入点,整合海洋监测、天气监测、沉降监控等系统,发挥大数据的决策价值。沉管浮运和沉放是港珠澳大桥建设的核心环节,而浮运最大的限制因素是气象和海流:它对所在海域气象、海浪、海潮有苛刻的要求。必须在合适的天气、海洋潮汐与海浪、海流的条件下才能施工,也就是要找到满足两个因素叠加形成的作业保障窗口期。而一个月仅有两个短暂的“窗口期”。

  从2011年开始,港珠澳大桥岛隧项目就开始了当地气象、波浪、洋流的观测与预测分析研究,一方面,结合施工海域的历史资料数据,加上详细的现场观测记录积累大量基础数据,另一方面,通过与专业机构建立综合模型来对小区域短时段作业窗口实现精确预报。

  通过智能办公平台,可以直接查看珠海当地的气象、水文情况分析报告,这些数据既来自于风云卫星数据基础,也包括现场长期的观测积累。远在北京的研究组动用了全国最大级别的超级计算机,建立预报模型;来自现场的数据则不断校验模型的可靠性。通过不断地校验测量值与真实值之间的差异,实现了预报精准度100%目标,创造了零误差预报的奇迹。同时,通过整合在办公平台上的施工监测系统,无论是在总部办公室,还是出差在外,随时随地都能够了解到施工现场的情况,查阅各种现场检测报告。

  这样,通过在统一的智能办公平台上,整合了各种专业的应用系统,既能够实现横向、纵向办公协同,也能够及时、准确地掌握施工过程中的外部天气环境、内部施工情况、现场施工情形,确保港珠澳岛隧工程的紧张有序开展。

  (作者单位:中交第四航务工程局有限公司信息中心,中交港珠澳大桥岛隧工程项目总部)

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