大連灣藍色海岸線沙鷗翔集、桅桿交織，而在海平面下30米處，縱貫?zāi)媳焙０兜倪|寧省大連市大連灣海底隧道構(gòu)建了5分鐘“便民生活圈”，自2023年5月通車運營以來，該隧道成為緩解交通壓力、優(yōu)化城市功能的“黃金通道”。該工程全長5.1公里，其中沉管段長3035米，雙向六車道，是我國北方地區(qū)首條跨海沉管隧道。

　　近日，交通運輸部、市場監(jiān)管總局公示第一批國家級服務(wù)業(yè)標準化試點(智慧交通專項)項目評審結(jié)果，由中交一航局負責實施的大連灣沉管隧道智慧運維標準化試點項目入選“新型基礎(chǔ)設(shè)施”試點方向。項目團隊以工程數(shù)據(jù)中心和運營指揮平臺推進實體工程數(shù)據(jù)化和運維流程數(shù)字化，以標準化賦能隧道全生命周期管理、養(yǎng)護，守護這座百年品質(zhì)工程。

　　數(shù)字化運維與實體工程同步建設(shè)

　　在大連灣海底隧道智慧運維中心數(shù)字大屏上，從管線位置監(jiān)測、實體結(jié)構(gòu)健康養(yǎng)護到應(yīng)急管理等全生命周期數(shù)字化管理的內(nèi)容一覽無余，為隧道管理帶來了顯著便利。

　　早在2013年工程建設(shè)之初，就明確了智慧運維系統(tǒng)與實體工程建設(shè)同步開展同步交付，這是該工程的一大創(chuàng)新。“這個創(chuàng)新既有大連市政府的要求，也有我們的預(yù)判——將來運維單位需要設(shè)備參數(shù)以及培訓(xùn)等產(chǎn)教融合的需求。”項目第五工區(qū)BIM(建筑信息模型)主管張?zhí)烨绫硎尽?/p>

　　“我們參考了工程標準數(shù)字化程度較高行業(yè)，如電力等行業(yè)從建設(shè)期到運營期同步交付數(shù)字交互產(chǎn)品的做法，并在調(diào)研基礎(chǔ)上結(jié)合一航局自己的前沿技術(shù)摸索出來的。”一航局安裝公司數(shù)字化工程負責人谷守奎表示。

　　經(jīng)過廣泛調(diào)研、方案論證、整合內(nèi)部資源、專家評審，2022年4月，大連灣海底隧道正式確定以工程數(shù)據(jù)中心和運營指揮平臺為基礎(chǔ)的數(shù)字化運維，開啟數(shù)字化與標準化雙向互動，推動設(shè)備的數(shù)據(jù)化與“建管養(yǎng)”標準的數(shù)字化建設(shè)，實現(xiàn)了工程實體、工程數(shù)字化到標準數(shù)字化的轉(zhuǎn)型。2023年5月，數(shù)字化運維與實體工程同步交付，確保了大連灣海底隧道通車運營維護無縫銜接。

　　建立BIM模型10萬余個

　　數(shù)字化運維的一大亮點是數(shù)據(jù)的標準化，即用統(tǒng)一的設(shè)備分類編碼標準整合大型隧道中各類設(shè)備、管線的位置和數(shù)量，并形成海量數(shù)據(jù)與三維模型。

　　“我們對海量設(shè)備數(shù)據(jù)按需分類，比如專業(yè)設(shè)備類型、施工工序與對應(yīng)區(qū)域，分類編碼精確到設(shè)備的位置、數(shù)量，并形成唯一標記。如此一來，哪個地方更換設(shè)備后只需要替換對應(yīng)BIM模型，非常容易!”張?zhí)烨缯f，存量數(shù)據(jù)擁有了“身份證”，當新增設(shè)備時，運維人員可以毫秒間定位、精準替換與實時更新增量數(shù)據(jù)。

　　不僅是設(shè)計圖紙、出廠資料、機電安裝等靜態(tài)數(shù)據(jù)可以隨取隨用，綜合監(jiān)控平臺還實現(xiàn)對隧道現(xiàn)場的動態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控與評估，為大數(shù)據(jù)分析提供底層數(shù)據(jù)支撐。

　　從靜態(tài)到動態(tài)、從存量到增量數(shù)據(jù)，項目團隊利用水下沉管隧道物聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)BIM各階段數(shù)據(jù)貫通，并實現(xiàn)對存儲設(shè)計、施工、機電安裝、運營維護管理等數(shù)據(jù)全生命周期管理。目前已建立模型10萬余個，總量超30G，積累數(shù)據(jù)超30萬條。

　　數(shù)字化運維的另一個亮點是實現(xiàn)了操作系統(tǒng)之間與業(yè)務(wù)部門之間有效整合。“跨系統(tǒng)整合十分重要，如果遇到火警，子系統(tǒng)之間信息不互通，報警信號、視頻電話等無法聯(lián)動，需要多人同時操作、上傳下達。”一航局安裝公司IT工程師朱鑫表示，運營指揮平臺將8個子系統(tǒng)整合，不僅推動數(shù)據(jù)互通、人員溝通，還能利用數(shù)智設(shè)備、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生等技術(shù)相互增益增效，緊急情況下僅1位監(jiān)控員就可以啟動應(yīng)急預(yù)案及協(xié)調(diào)處置工作，實現(xiàn)對隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、智能化運營和快速救援等運維標準的高效管理。

　　“大連灣海底沉管隧道項目的標準化建設(shè)經(jīng)驗、理念可以復(fù)用到其他工程項目中。”朱鑫表示。大連灣海底隧道的閃光點不僅是建好、管好、養(yǎng)好隧道，還為其他工程標準數(shù)字化建設(shè)提供借鑒之處。“標準化目的是實現(xiàn)技術(shù)的復(fù)用與推廣，相當于數(shù)字化產(chǎn)品的總體架構(gòu)或者具體功能模塊，可以像抽屜一樣抽出來并應(yīng)用到下一個工程中。”谷守奎表示。

　　提升應(yīng)急處置能力

　　作為目前國內(nèi)首個采用干塢法施工的跨海沉管隧道工程，大連灣海底隧道從沉管施工到管養(yǎng)謹防高濕度、高鹽霧環(huán)境等變量對工程，尤其是對機電設(shè)備的使用壽命、性能、故障率產(chǎn)生諸多不確定性影響。“從沉管結(jié)構(gòu)間連接方式、涉水涉火應(yīng)急處置方式、大尺寸斷面直徑對施工運維的要求，到機電設(shè)備數(shù)量布局、維護、更新升級以及協(xié)同物聯(lián)難度，這些都區(qū)別于普通山體隧道。”大連灣海底隧道監(jiān)控中心主任劉建表示。

　　環(huán)境的特殊性決定運維舉措的針對性，運維指揮平臺的標準化流程為管養(yǎng)團隊提供了有力技術(shù)支撐。

　　在運維人員眼中，涉水涉火是大連灣海底隧道最高級別的應(yīng)急事件。而在硬件設(shè)備和綜合監(jiān)控平臺配合下，以往針對外賣電動車、大型觀光巴士通行“堵”的做法，如今逐步過渡為技防為主、人防為輔的“疏”的做法，大大提升安全保障能力。

　　以火情處置為例，千米長的海底隧道被分為不同的防火區(qū)間，任一區(qū)間都配備了感溫光柵、雙波長火焰報警器、手動報警器、消火栓報警器等5處防火預(yù)警設(shè)備，其中任意2點被激活，現(xiàn)場消防警報就會自動啟動;在監(jiān)控系統(tǒng)中的運維人員會根據(jù)近16種火災(zāi)工況進行人為判斷，剩下操作全部交給自動化設(shè)備，如排煙風機、應(yīng)急廣播等。

　　“在火災(zāi)發(fā)展為明火前的冒煙階段，視頻監(jiān)控就會依據(jù)5處防火預(yù)警設(shè)備作出提示。”劉建表示。

　　此外，運維指揮平臺結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)對結(jié)構(gòu)的耐久性、震動響應(yīng)、止水帶壓力等實時“體檢”，確保工程安全;設(shè)備監(jiān)控和智慧管養(yǎng)系統(tǒng)對交通、照明、通風、消防等設(shè)施實現(xiàn)全覆蓋監(jiān)控……運維指揮平臺運用標準化流程，發(fā)揮技防優(yōu)勢，增強事故應(yīng)急處置能力。目前已實現(xiàn)1分鐘接警、7分鐘內(nèi)到達現(xiàn)場、5分鐘內(nèi)先期處置完畢的“175”應(yīng)急處置目標。(張一坤 趙磊)