(2) Создание платформы больших данных щитовой проходки является предпосылкой для внедрения ИИ в работу оборудования и строительный процесс.
Благодаря быстрому развитию информационных и интернет технологий, строительное оборудование и технологии постоянно совершенствуются. Щитовая проходка является важным методом проведения подземных строительно-монтажных работ. Оборудование щитовой проходки прошло эпоху автоматизации и вошло в новую цифровую эру. С развитием информационных и интернет технологий традиционные методы сбора, хранения и сводки строительных данных не удовлетворяют темпам технического прогресса и нуждам строительства. В целях содействия технологическому развитию щитового метода сбор, хранение и анализ данных стали главными направлениями интеллектуализации в производстве и строительстве.
(3) Строительство щитовым методом быстро развивается, оборудование для щитовой проходки используется повсеместно, что приводит к очень важной задаче – реализовать централизованное управление и единое планирование.
В связи с устойчивым развитием метрополитенов в Китае, все более осваивается подземное пространство городов и строятся новые туннели, при этом основным методом строительства является щитовая проходка. Возьмем, к примеру, Китайскую корпорацию железнодорожных туннелей. В настоящее время компании в общей сложности принадлежит более 80 проходческих щитов и ТПК, в том числе более 50 проходческих щитов с грунтопригрузом, 15 жидкошламовых проходческих щитов, 12 ТПК и 2 проходческих прямоугольных щита. Таким образом, в компании используются практически все известные строительные модели. Что касается строительно-технических объектов, это в основном железные дороги, шоссе, городской транспорт, ГЭС и др. объекты на востоке, юге, севере, северо-востоке, юго-западе и северо-западе Китая, а также в Израиле, Сингапуре и Малайзии и некоторых других странах. Широкое региональное распространение проходческих щитов создает трудности для управления оборудованием и строительством. Создание единой системы, которая сможет стабильно и эффективно осуществлять единый мониторинг ТПК в различных регионах и облегчит контроль строительства на местах, принятие управленческих решений и сбор строительно-технических данных, а также обмен информацией, регулирование всестороннего планирования и интегрированного управления, является первостепенной задачей современного предприятия.
(4) Сбор и анализ данных для щитовой проходки, эффективное снижение рисков в строительстве, комплексный контроль и оценка рисков.
Феномен «информационных островов» широко распространен в производстве оборудования для щитовой проходки и в строительной отрасли в целом. Ведется множество подземных и скрытых строительных работ, существуют разные неизвестные риски и непредсказуемые ошибки оборудования. Таким образом, технология применения анализа больших данных может собирать данные о строительных работах и оборудовании в разных областях и регионах и затем анализировать эти данные в интерактивном режиме. Совместный обмен большими данными щитового метода стал реальностью и принес большой вклад в развитие данной отрасли.
Тот, кто может контролировать данные, может контролировать рынок. Анализ и обработка больших данных очень важны для предприятий. Благодаря сбору и анализу данных предприятие получает информацию о его развитии, а затем прогнозирует потребности потребителей и рынка и проводит более точный анализ принятия решений. Внедрение передовых математических методов для проведения сбора и анализа больших данных при щитовом методе может не только повысить эффективность данного метода, снизить риски строительства и принести пользу экологическому развитию индустрии, но также восполнить пробелы в отношении автоматизации и интеллектуализации управления проходческими щитами и улучшить конкурентоспособность оборудования на международном рынке. Для строительных компаний применение метода управления большими данными может повысить уровень корпоративного менеджмента и эффективность принятия решений, снизить вероятность выхода из строя проходческих щитов, увеличить коэффициент использования и срок службы оборудования, а также снизить затраты на строительство.
(5) Стандартизация больших данных щитового метода станет предпосылкой для будущего развития платформы анализа данных и принесет успех отрасли.
Количественная оценка и совместное использование данных является основой больших данных. Анализ больших данных щитового метода включает сбор данных о производителях, инженерно-геологических условиях, моделях ТПК, данные о строительстве и местоположении, а также их упорядочивание для создания единого стандарта данных для метода щитовой проходки. Создается словарь данных для щитового метода. Сведения о строительстве, состоянии оборудования, неисправностях и научных исследованиях записываются на стандартизированной национальной платформе больших данных щитового метода, они накапливаются и используются в открытом доступе. Все это может принести успех отрасли.
5.2. КОНЦЕПЦИЯ И СОЗДАНИЕ ПЛАТФОРМЫ БОЛЬШИХ ДАННЫХ
Создание единой платформы для использования больших данных щитовой проходки должно быть ориентировано на щитовой метод и обеспечивать доступ к данным о производителях, инженерно-геологических условиях, моделях ТПК и работах на объектах. Строительство платформы больших данных щитовой проходки должно соответствовать следующим требованиям:
(1) Платформа должна устанавливаться на строительной площадке щитовой проходки, обслуживать данную проектную площадку и осуществлять контроль и оценку рисков проекта;
(2) Создание платформы предназначено для отрасли технологии проходческих щитов и проходки, необходимо построить связующее звено между сферой оснащения проходческими щитами и сферой щитовой проходки, чтобы реально решить проблему «адаптации» оборудования;
(3) Создание платформы должно быть направлено на улучшение принятия управленческих решений, реализацию информационного обмена и комплексных сфер услуг, и усиление влияния китайских проходческих щитов на международной арене;
(4) Платформа должна создаваться при соблюдении нормативно-правовых принципов, и быть открытой, прогрессивной, практичной, надежной, гибкой и оперативной, безопасной, экономичной, точной, простой в использовании и управлении, и работать в режиме реального времени.
Структура платформы больших данных для щитовой проходки должна включать уровень аппаратных ресурсов, уровень управления системой, центральный уровень, список пользователей и администраторов и т. д. Базовый интерфейс платформы показан на рис. 5-1. Ядром базы данных является центральный уровень, который имеет платформу сбора больших данных щитовой проходки, платформу управления большими данными при проектировании туннелей, платформу моделирования вычислений и интеллектуальную систему поддержки принятия решений, платформу контроля и мониторинга строительства туннелей и платформу публикации больших данных.
5.2.1. Платформа сбора больших данных щитовой проходки
Платформа сбора больших данных щитовой проходки использует интернет и мобильные интернет-технологии для подключения различных инструментов обнаружения и мониторинга на строительной площадке, чтобы достичь всестороннего понимания инженерно-геологических условий проектной зоны и рабочего состояния строительной техники; хранит проектную документацию технического персонала и запись операций на строительных работах в режиме реального времени; осуществляет мгновенную передачу данных в центр хранения и обработки данных, а также обработку и хранение данных в соответствии с инженерными стандартами, что обеспечивает своевременную и надежную информацию для различных специалистов, которые совместно работают над проектом.
Практически все современные проходческие щиты и различные контрольно-измерительные приборы оснащены интеллектуальными сенсорными компонентами или специализированными ЭВМ и работают совместно на базе интернета вещей и мобильного интернета. Также необходимо усилить исследования и разработки в области высокоточного и высокопроизводительного позиционирования для проектирования туннеля, обнаружения деформаций, усовершенствовать техники измерения и описания грунтовых поверхностей вблизи забоя, чтобы обеспечить надежную техническую поддержку для точного прогнозирования инженерно-геологических условий вблизи забоя.
