厦门交警违章咨询热线:三峡工程施工现场信息管理系统初探

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/06 11:00:02
刘运增 长江水利委员会计算中心
刘运增 长江水利委员会计算中心
编者按:
在广阔的计算机应用领域中,信息管理是一个重要方面。各企事业单位、行政机关、
科研院所、部队、学校等纷纷建立起自己的MIS系统,并在实际工作中发挥了重要作用
。在MIS系统的建立和运行过程中,各单位都有自己的经验和教训,为了交流经验,探
讨解决问题的办法和途径,使各单位的MIS系统运行得更好,现编发一组MIS主题的
文章,从不同的行业特点、不同的角度对有关MIS系统的开发和应用中的一些问题进行
了探讨。这些文章有:
1.三峡工程施工现场信息管理系统初探
2.三峡MIS建设中几个问题的思考
3.简论BTAMIS建设
4.谈攀钢MIS的建设和维护
5.石家庄市公安计算机信息系统的建设与发展
6.大型棉纺织厂企业MIS系统的开发
7.我国港口MIS建设的若干问题
8.住院病人管理信息系统的实现
9.济宁医学院附院HMIS系统介绍
10.谈谈医院计算机网络建设
举世瞩目的三峡工程即将开工,有关部门面对三峡工程的建设施工及今后的工程管理
提出了建立“三峡工程管理信息系统”(以下用缩写TGMIS)的设想。这对我国电子
信息行业发展不仅是一次难得的机遇,也是一次挑战。一流的工程必须用一流的管理手段
,而TGMIS可以说是最重要的管理手段或工具。它直接影响三峡工程的进度、工期、
造价及质量。TGMIS系统做得好坏,将对三峡工程的建设产生巨大的影响,经济上的
得失也是显而易见的。但是,如何建立及实施TGMIS系统则众说纷纭。笔者认为,当
前立即拿出一个切实可行的总体方案是不现实的。以一般通用的MIS系统(如企业管理
的MIS系统)的概念提出设想,使系统建立在这种设想的基础上是很难符合水电工程施
工实际的。总体设计到底要不要?当然要,但是目前应该“淡化”。所谓“淡化”有下述
含义:
*根据目前的可能条件,仅仅提出一个粗略的框架,规定计算机软硬件、网络、通讯
方面最基本的要求,以保证模块互连时的完整性。许多定量的设计暂时只能定性地提出,
暂时提不出的问题可以放一下。
*不因总体设计没有做出,就停滞不前。相反,立即启动试点工作,把TGMIS关
键子系统拿出典型的部分开始设计甚至实施试点。
当然“淡化”并不是不做。而是在适当的时候(也许不会很久)召集有水电施工专家
、管理科学工作者、计算机专家联合把总体设计作出来。
TGMIS系统的直接服务对象是三峡工程的施工现场。它不仅是TGMIS处理的
各类信息的发源地,又是TGMIS的主要服务对象。因此,可以说当前做好施工现场的
管理信息系统是做好TGMIS的关键或核心。基于这种认识,我们把施工现场管理信息
系统放在第一位,提出一个初步设想以及具体实施的几点意见。
作为三峡工程先进的管理工具或手段的TGMIS系统,首先要弄清它的服务对象是
什么?它对TGMIS有什么要求?三峡工程施工的主要三大工程是土石方工程、混凝土
工程、金结机电安装工程。土石方工程打头,并贯穿整个工程的始终。混凝土工程是建设
施工的主体,直接影响施工总体进度,金结机电安装工程一般在后期,独立性比较强。可
以说其它部门都是为这三大工程服务的,TGMIS当然也不例外。因此,可以简要地把
TGMIS系统的主要功能归结为:采用最先进的计算机技术及科学的管理方法,在保证
设计要求及工程质量的前提下,尽可能地缩短工期,减低造价,合理地利用资金。这意味
着摆脱过去传统的施工建设管理的方法及技术,而代之以一套人们还不熟悉的管理方法。
于是TGMIS也不得不面临施工人员能否承受,现有的管理体制能否相容的问题。这虽
然并非TGMIS的技术问题,但却直接影响TGMIS的成败。
TGMIS作为MIS的一员,当然具有许多MIS本身的特性。但是面对三峡工程
,TGMIS有它自己的特点:
*受自然环境的制约性比较强,三峡工程是在一个大的自然环境中建设的。水文、气
象、地质、人文、行政的条件,都会影响工程进展,如气温、水文、汛期及意想不到的地
质条件等。因此,TGMIS系统必然是“动态”的,甚至是“实时的”。许多设计的条
件参数、图形可能因现实条件的变化而变化。TGMIS系统不仅应能适应这种变化,而
且应能实施管理、优化及决策。
*系统覆盖的地域广、条件复杂:在几十平方公里内(甚至更大),在复杂的地形、
水文条件下,布设大量的站点、网线并集成一个系统,其可靠性、安全性,必然是要认真
对待的重要因素之一。
一、施工现场信息管理系统的功能概述
如果要用简明的语言说明施工现场信息管理系统功能的话,可以归结为下述几点:
*存储及处理三峡工程施工设计的图纸、数据、参数、标准等一切预先设计规划的资
料。在数据库管理系统和图形处理系统的支持下,实时地显示,输出各类设计条件、标准
、要求等等。
*实时地采集施工现场的各类反映施工进度、效率、质量、造价等各类动态数据(图
形、图像、语音等)。使管理人员及时了解施工现场的当前运行状态。
*比较和分析设计的技术条件与当前的工程进展状态,指挥人员使用TGMIS提供
的应用软件,实施管理及指挥。许多决策只能靠人而不是应用软件做出。因此应该说系统
的决策功能是辅助的。
传统的施工管理方法是靠施工设计技术人员、设计图纸、质量控制标准实施现场指挥
。而现在则应把大部分繁琐性的工作交给TGMIS系统。专家们仅仅根据TGMIS提
供的数据,在关键时刻决策指挥。因此可以说:摆脱过去水电工程传统的施工管理方法,
代之以最先进的计算机技术、信息技术管理三峡工程建设,必将产生巨大的效益。
二、软件系统结构
根据水电工程施工的方法技术及计算机软件模块划分技术,我们把该系统的软件结构
分为四层:
1、操作系统软件平台:这是硬件之上的最低层系统软件,其性能直接影响系统的运
行效率、安全、开放性等等。目前较为流行的操作系统有Window-NT、Unix
、OpenVMS等。很可能会在系统中有多种操作系统共存。该层软件需由专家进一步
论证。
2、支撑软件层:该层是在操作系统之上应用软件的支撑工具。从施工现场管理的实
际需求来看,该层应由下述二个部分软件构成。
*数据库管理系统:它统一管理施工现场产生的实时数据及设计施工的技术经济数据
(包括建筑物、设计标准、规范、质量控制因素等等)。该系统应面向网络,具有Cli
ent/Server结构,集中式与分布式数据库相结合,分项目及主体建筑物建库。
它为其上层(项目管理层)提供数据信息服务。
*图形处理系统:项目管理层应用软件大多涉及图形处理(如土石方工程、混凝土工
程等)。图形处理应在网上的图形工作站实现。较为流行的图形工作站有Sun、SGI
、Intergraph等美国厂家。这些工作站上有许多可供选择的应用软件(如土石
方工程及现场布置、土建工程、GIS等)。故图形处理系统应与图形工作站的选择统一
考虑。网上的图形工作站应能与网上的数据库服务器双向交换信息(图形及非图形数据)
,并易于实现网上的应用软件的开发。
3、项目管理层:该层直接面向施工主体项目,并在支撑软件层之上。由于项目的施
工技术方法、管理的内容不同,对软硬件的要求也不同。故该层软件的模块划分是根据施
工项目的划分决定的。我们初步划分为六个模块:
*土石方工程管理子系统:三峡工程的土石方填挖是贯穿三峡工程建设施工始终的主
体工程。它工程量大,地域分散,施工强度大,并直接影响后续工期(如混凝土工程),
该系统涉及数据库及图形处理。系统的主要管理功能是:地形地质的图形处理、土石方工
程建筑物的填挖放样、土石方量的计算、质量的监控,并应结合人力设备、材料制定施工
进度计划、监控土石方工程的实际进度等。
土石方工程管理子系统应独立运行在图形工作站上。
*混凝土工程管理系统:混凝土工程是影响全局的主体工程,直接影响关键工期(如
截流,第一台机组发电)。混凝土工程工序复杂,涉及面广,它包括立模、扎筋、拌和、
运输、浇筑、温控。所用的人力、机械、材料种类繁多,且相互关系密切。
该系统的主要功能:存储及处理施工设计数据及图表,监测各工种施工现场的状态,
检测及控制工程质量,按建筑物制定或修改工程进度计划,协调各工种之间的配合及设备
材料的供需计划等。混凝土工程管理子系统涉及数据库及图形处理。应在图形工作站上运
行,并建立相应的数据库。因无商品化的软件可用,故应在数据库管理系统、图形处理系
统的支持下,编写切合实际的应用软件实现。土建工程的有关混凝土部分的CAD系统可
作为后选软件。
*交通调度管理子系统:根据初步设计的要求,对外交通以公路为主,结合水运的方
案。现场内部的交通网已在施工总体布置中定位。由于任何工期内均有若干个主体建筑物
同时施工,交通网线必须共享。交通的调度应该是动态的、实时的。交通管理系统的主要
功能是:布置及绘制各个工期的交通网图,包括主要站点的位置、运力、设备等。动态显
示交通网内的现行状态,制定交通调度计划,及时解决交通网上的拥塞、事故等等实时事
件。交通管理子系统应在图形工作站上运行,国外有GIS系统(地理信息系统)实施交
通管理的应用软件可借鉴。
*设备管理子系统:土石方工程,混凝土工程需大型专用设备十几种,用以进行材料
设备的运输、装载、挖掘、推土、混凝土拌和等。这些设备为各工种及建筑物提供服务。
设备管理子系统统一管理通用及专用设备的分布、规格、数量、产出能力、维修等。动态
显示当前运行状态,制定各主体建筑物的供需计划,并实施调度管理。
*材料管理子系统:
土石方工程及混凝土工程需大量人工及天然材料,三材及其它器材。这些材料的来源
、数量、加工程度、运输要求均不相同,分布场地也极为分散。故需建立材料管理子系统
,统一管理各类有关的图形及非图形数据,包括料场、料源、储量、运量、加工要求、质
量控制等供需原始数据,制定各工期内材料的供需计划及资金需求,运输要求等。根据要
求计划及现场的实时状态,实施管理调度。
*机电及金结安装管理子系统:(本系统独立性较强,此处略)。
4、高层项目管理:该层是整个系统的最高层,项目管理层的上层。主要功能是综合
处理项目管理层的基层信息,协调项目管理层中各模块间的管理调度功能。对施工现场的
总体进度、工程质量、造价成本、投资四个重要因素实施管理、控制及调度。该层软件比
较抽象,应具有多方案比较、优化、决策及专家系统功能。该层应用软件的主要功能如下

*接收及管理下层施工现场的实时数据,存入中心枢纽数据库。
*存储及显示施工设计的总体进度,设计数据及图表。
*运行高层项目管理软件,根据设计要求制定详细的工程项目时间表,编辑或修改相
关项目的总体进度。
*根据各项目对资源的占有率,人力、物力的消耗,制定每个子项目的造价及成本,
并输入高层项目管理软件。
*以动态的图表方式,显示施工现场的现行状态。
*比较及分析实际进度与设计进度的差异,根据实际情况进行现场调度,对现场内各
工程项目实施全局性控制、管理、优化、决策。
*根据造价及成本计划,分析及计算工程的投资,预算及预测投资需求及投资风险。
*管理各工程项目的各类合同。
综上述,该层应用软件对计算机硬件资源要求较高,数据库容量较大,故应选用超级
小型机及工作站实现。
高层项目管理软件在国外已商品化,但大多用于企业管理。对于大型水电工程的该类
软件应进一步调查研究,根据我国国情及现行三峡工程采用的“招标承包,建设监理,合
同管理,业主负责”制的原则选用。高层项目管理软件的优劣直接影响MIS系统的成败
,应慎重权衡后决定。
三、系统硬件结构概要
该系统的硬件结构应根据系统软件结构配置,配置的原则是:
1、分布式数据库管理系统应在小型机、图形工作站或超级微机上运行。在网络系统
的支持下统一建库,分项目管理。网上数据库服务器结点的数量、机型应根据项目模块的
划分,数据量的大小,施工现场的布置确定。
2、对于有图形处理要求的项目管理应用软件应配备图形工作站。图形工作站应能在
网上与其它结点双向通讯,通过相应的数据库接口,实现数据与图形的共享。
3、中心枢纽配备功能较强的硬设备及大屏幕显示设备,并同时具有数据库服务器及
图形处理的功能。
4、施工现场内的所有服务器、图形工作站、微机、检测采集设备,用Lan局域网
及相应的通讯设施互连。有线(同轴电缆、光纤)无线(微波)通讯相结合,通讯网络协
议应能实现异型网互连。
5、统一布设现场实时数据采集点,通过数据集散点向相应的数据库服务器结点传送
。采集方式有二:自动采集(埋设固定点);人工采集(由现场施工人员、监理人员用掌
上机或便携机实时输入)。
系统的硬件结构应在项目管理层应用软件深入分析后,决定其拓扑结构、数据等,本
文不打算详述。
四、具体实施的几点意见
以上提出的设想是初步的,尚需深化及解析。为了把该设想建立在更加现实的基础上
,当前急需做的几项工作如下:
1、向有经验的水电工程施工专家请教。诸如:施工总体布置的构思,施工总体进度
计划的设计,关键工期的要求,关键施工技术及方法,常规的质量监测及管理方法,施工
、监理技术人员的要求等等问题有待深化。
2、分类及统计主体建筑物的设计数据、规范标准、质量监控、地形地质、水文气象
、材料设备等等一切与施工管理有关的数据,不仅要求定性分类,而且要做出数量估价,
做好数据库建库的准备工作。
3、输入并数字化各类原始图纸,包括设计图、统计图、图表等等,地形地质数据应
先完成数字化,并建立DTM模型。
4、分解施工总体布置,按管理层应用模块建立各类布置图、线网图等。
5、调研工程项目管理软件,根据三峡工程建制,试点运行高层项目管理软件,探索
工程施工总进度、造价、质量、投资的重要调度管理的决策方法及相应的软件实施要求。
6、调研数据库管理系统、图形处理系统、网络软件、操作系统、初步构造系统的软
硬件结构。
7、从现在开始(即在施工准备及第一期工程),立即在小范围内试点,以土石方工
程、混凝土工程为例探索对工程的管理控制方法。通过试点取得经验。