CN116899159B - 基于gis和bim的高海拔特长隧道的建设管理*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于GIS和BIM的高海拔特长隧道的建设管理***，数据监测模块用于获取发生火灾的位置信息，网络传输模块用于将位置信息发送给数据分析模块，第一隧道、第二隧道的若干区段上均设置第一滑槽，第一滑槽上设置有若干喷头，若干喷头之间设置有伸缩机构，所述伸缩机构用于调节喷头在第一滑槽上的位置，数据分析模块用于根据位置信息调节喷头的位置，并通过旋转机构使喷头旋转。本***通过地理信息***与建筑信息模型融合，能够快速准确获取发生火灾的位置信息，并根据位置信息调节每个区段中的喷头位置，在火灾初期，快速及时的控制火源的燃烧及烟气的蔓延，避免发生大的伤害，有助于人群快速的撤离和疏散。

Description

基于GIS和BIM的高海拔特长隧道的建设管理***
技术领域
本发明涉及隧道领域，具体涉及基于GIS和BIM的高海拔特长隧道的建设管理***。
背景技术
隧道的建设管理中，BIM与GIS融合后将全面解决GIS三维信息内容简单、BIM模型独立分散的现实问题，基于GIS的位置服务可实现对BIM模型的集成管理和应用。
在地理信息***中集成建筑信息模型功能，在建筑信息模型中集成地理信息***功能以及地理信息***与建筑信息模型深度集成。通过在GIS应用中集成BIM功能、在BIM应用中集成GIS功能、GIS与BIM的深度集成三种集成模式，一方面以搭建沟通平台的方式实现信息资源共享，另一方面融合各自数据标准，搭建“格式工厂”实现数据互通。
借助无人机拍摄的倾斜摄影技术和多视图三维重建技术，对倾斜摄影与正射影像数据进行三维建模，生成真实坐标下的轨道周边三维场地环境模型，在每个单一模型内部实时更新模型信息，其中包括结构信息与检测监测设备信息；运用GIS技术提前设置沿线影响区域，提早实现实地三维模型可视化，将各BIM模型导入三维GIS平台，动态集成沿线基础设施群从设计到建造到运营到维护全生命周期信息；通过投影交互式动态可视化技术，设置虚拟现实场景，由不同专业将多工作可视化处理和展示，快速准确地调取现场信息，形成科学的基础设施检测监测一体化平台。
BIM与GIS融合后的建设管理***更适用于高海拔的特长隧道，其中，状态监测***，主要完成多源、立体信息获取、管理，平台信息的收集与管理功能，由BIM建设管理功能、结构长期监测功能、交通监测功能、电子化巡检功能、多源信息接入与数据管理功能共同组成。网络传输***主要包括物联网技术与数据传输通道等。数据分析***主要对状态感知***提供的高海拔环境下的基础设施多源数据资源进行有效智能分析与评估、挖掘与利用，重点实现海量数据处理与挖掘、结构性能演变分析与评价、安全报警与状态评估、风险管理及预警等功能。
但是，当高海拔特长隧道发生火灾时，高位水池通常位于隧道洞口附近，即使在BIM与GIS融合后的建设管理***中，也存在供水缓慢，反应时间较长的问题。同时，因为气候和海拔原因，高海拔长大隧道火灾初期时烟气扩散速度较慢，烟气容易凝聚，如果初期没有快速及时的控制住火源的燃烧及烟气的蔓延，高海拔超长隧道，空气不仅稀薄，且出口远，容易造成极大伤害。
发明内容
本发明的一个目的在于提供基于GIS和BIM的高海拔特长隧道的建设管理***，通过地理信息***与建筑信息模型融合，快速准确获取发生火灾的位置信息，更根据位置信息调节喷头位置，在初期快速及时的控制火源的燃烧及烟气的蔓延。
该目的采用以下技术方案实现：
本***应用在相互平行的第一隧道、第二隧道上，第一隧道、第二隧道之间设置有若干横向通道，第一隧道上设置有若干斜井。在本***中，根据若干斜井将第一隧道、第二隧道分为若干区段。第一隧道、第二隧道的若干区段上均设置第一滑槽，第一滑槽上设置有若干喷头，若干喷头之间设置有伸缩机构，所述伸缩机构用于调节喷头在第一滑槽上的位置，喷头与水连接，用于喷水。
本***包括数据监测模块、网络传输模块、数据分析模和数据展示模块，数据展示模块用于通过地理信息***与建筑信息模型融合，可视化展示基础设施的三维模型数据及基础设施多源数据，数据监测模块用于获取发生火灾的位置信息，网络传输模块用于将位置信息发送给数据分析模块，数据分析模块用于根据位置信息控制伸缩机构伸缩调节喷头的位置，进而在发生火灾时，能够有针对性的快速对火灾处进行处理，及时控制火源的燃烧及烟气的蔓延。
具体的，每个区段中均设置有第一滑槽，且第一滑槽的长度与对应区段的长度相同，若干喷头能够均匀分布在第一滑槽上。优选的，为了能够更加快速及时的对火源处进行处理，本发明人在每个区段均设置有两个相互平行的第一滑槽，两个第一滑槽上均设置有若干喷头，数据分析模块根据火灾的位置信息调节每个区段中的第一滑槽中的喷头的位置，以便快速对火源进行处理。
其中，沿行进方向每个区段均分为首区段、中区段和尾区段，上个区段中的尾区段与该区段的首区段相连接，下个区段中的首区段与该区段的尾区段相连接。
当火灾的位置信息为首区段时，数据分析模块控制该区段中的一个第一滑槽中的若干喷头均匀分布在首区段中，另一个第一滑槽中的若干喷头均匀分布在该区段中；同时，数据分析模块控制上个区段中的一个第一滑槽中的若干喷头均匀分布在尾区段中，另一个第一滑槽中的若干喷头均匀分布在该区段中，数据分析模块控制下个区段中的两个第一滑槽中的若干喷头均匀分布在对应区段中。
当火灾的位置信息为中区段时，数据分析模块控制两个第一滑槽中的若干喷头均匀分布在该区段中，数据分析模块控制上个区段和下个区段中的两个第一滑槽中的若干喷头均匀分布在对应区段中。
当火灾的位置信息为尾区段时，数据分析模块控制该区段中的一个第一滑槽中的若干喷头均匀分布在尾区段中，另一个第一滑槽中的若干喷头均匀分布在该区段中；数据分析模块控制上个区段中的两个第一滑槽中的若干喷头均匀分布在对应区段中，下个区段中的一个第一滑槽中的若干喷头均匀分布在首区段中，另一个第一滑槽中的若干喷头均匀分布在该区段中。
通过地理信息***与建筑信息模型融合，快速准确的获取发生火灾的位置信息，并通过数据分析模块根据位置信息对喷头的位置进行调节，对于火源处增加喷头数量快速高效的进行喷水处理，相邻区域处也设置喷头，逐步抑制烟气的蔓延，实现在高海拔超长隧道中快速及时控制火源以及烟气蔓延的效果，避免在空气稀少、难以快速逃出的隧道中造成极大伤害。
本***除了通过喷头喷水控制火源以及烟气蔓延外，还通过调节通风进一步的对火源和烟气进行处理，进一步的，本***的斜井与第二隧道之间设置有除烟通道，除烟通道、斜井上分别设置有第一防烟阀和第二防烟阀，第一隧道的进出口、第二隧道的进出口均设置有第一电机，斜井上设置有第二电机，数据分析模块用于根据位置信息控制第一防烟阀和第二防烟阀开启或关闭、控制第一电机和第二电机送风或抽风。
具体的，当火灾的位置信息为第一隧道时，数据分析模块用于根据位置信息确定区段，并控制该区段的第二防烟阀开启，第一防烟阀关闭，第二电机抽风，第一隧道进入口、第二隧道进出口的第一电机均为送风状态，第一隧道出口的第一电机为抽风状态；
当火灾的位置信息为第二隧道时，数据分析模块用于根据位置信息确定区段，并控制该区段的第一防烟阀开启，第二防烟阀关闭，第二电机抽风，第一隧道进出口、第二隧道出口的第一电机均为送风状态，第二隧道进入口的第一电机为抽风状态。在上述操作中，人群能够迎风朝向安全的隧道疏散撤离，避免烟气造成进一步伤害，加快撤离速度。
在上述管理***中，通过对火灾的定位获取火灾位置信息，并通过数据分析模块根据火灾的位置信息对隧道中的电机、防烟阀进行控制，同时配合喷头位置的调节，达到快速控制火源的燃烧及烟气的蔓延的效果，避免造成大伤害。
在上述过程中，喷头位置的调节主要通过伸缩机构来调节，但是若是全部通过伸缩杆分别调节每个喷头的位置，对于超长隧道而言，需要的成本高，且增加了对设备维护维修的成本和难度，特别在高海拔的环境中，设备维护成本更高，难度也加剧，为了进一步的简化结构零部件，本发明人还设计了一种能够快速直接调节所有喷头位置的伸缩机构，该伸缩机构能够同时作用在第一滑槽中所有的喷头上，且调节时，相邻两个喷头之间的距离也是始终保持一致，进而调节时能够确保调节到所有的喷头上。
具体的，若干喷头上均连接有第一连接杆，第一连接杆的一端连接在第一滑槽中，伸缩机构包括第一旋转件、铰链连接在第一连接杆上的至少两个第一伸缩杆，若干第一连接杆依次设置在第一滑槽中，第一滑槽设置在固定杆上，第一旋转件设置在固定杆的一端上，其中远离第一旋转件的一个第一连接杆上设置有两个第一伸缩杆，其余第一连接杆上连接有四个第一伸缩杆，第一旋转件上连接有两个第二伸缩杆，两个第二伸缩杆与第一个第一连接杆上的两个第一伸缩杆铰链连接，第一个第一连接杆上的剩下两个第一伸缩杆与第二个第一连接杆上的两个第一伸缩杆铰链连接，第二个第一连接杆上的剩下的两个第二伸缩杆与第三个第一连接杆上的两个第一伸缩杆铰链连接，按上述方式依次连接相邻的两个第一连接杆上的第一伸缩杆，当第一旋转件旋转时，在第一伸缩杆和第二伸缩杆的作用下，带动第一连接杆沿第一滑槽滑动，当第一旋转件旋转，铰链连接在其上的第二伸缩杆在第一旋转件的作用下旋转，并带动第一伸缩杆旋转，第一伸缩杆旋转的过程中带动第一连接杆在第一滑槽内移动。
本结构与现有的控制喷头移动的结构相比，本结构通过第一旋转件的旋转能够同时控制同一个第一滑槽上的所有的喷头的移动，进一步的简化了结构，同时，喷头可以连接在第一连接杆上外，还可以将喷头连接在两个第一伸缩杆的连接处，可利用伸缩机构本身的结构进一步的扩大喷头的喷射区域，同时通过伸缩机构一起调节喷头的位置，更有利于隧道中使用。
此外，在每个区段中，均包括两个相互平行的第一滑槽，两个第一滑槽的第一旋转件分别设置在区段的两端上，通过首尾进行控制调节，更有利于快速灭火以及烟气的排散。
进一步的，为了进一步提高使用效率，喷头还可以连接旋转机构，在喷头使用的过程中，同时带动喷头旋转，基于此，本发明人在上述伸缩机构的基础上，设计了一种旋转机构，第一连接杆的下端连接有第一作用杆，第一作用杆与第二连接杆连接，旋转机构包括两个第二旋转件和第二滑槽，第二旋转件上连接有第二作用杆，第二连接杆的一端与第二滑槽连接，第二滑槽的两端分别与两个第二作用杆铰链连接，通过第二旋转件旋转，带动第二滑槽移动，使第二连接杆带动第一连接杆旋转。通过第二旋转件的旋转，使第二旋转件带动第二滑槽移动，第二滑槽移动时带动其上的第二连接杆一起移动，第二连接杆移动的过程中通过第一作用杆作用在第一连接杆上，进而带动第一连接杆旋转，第一连接杆旋转的过程中带动喷头旋转，在使用时，第一旋转件和第二旋转件的旋转可通过一个动力源提供使用，不仅简化结构和操作，也能节约能源，更适用于高海拔的超长隧道的使用。
在此基础上，本***中第一隧道和第二隧道的侧面均设置有水池通道，水池通道上设置有高位水池，第一隧道和第二隧道内均设置有蓄水池，高位水池与蓄水池之间通过第一连接管连接，高位水池与喷头之间通过第二连接管连接，喷头与蓄水池之间通过第三连接管连接。在使用时通过蓄水池和高位水池对喷头供水，且蓄水池、喷头以及第一连接管中始终有水，因此，发生火灾时能够快速进行处理。
优选的，***还包括事故处理模块，事故处理模块用于根据数据监测模块和数据分析模块可视化展示逃生路线。在隧道内每个区段内均设置有显示屏，当发生危险事故后，数据分析模块获取逃生路线，并在显示屏上显示，便于人群快速撤离。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明基于GIS和BIM的高海拔特长隧道的建设管理***，本***通过地理信息***与建筑信息模型融合，能够快速准确获取发生火灾的位置信息，获取位置信息后，本***根据位置信息调节每个区段中的喷头位置，在火灾初期，快速及时的控制火源的燃烧及烟气的蔓延，避免发生大的伤害，有助于人群快速的撤离和疏散。
本***在调节喷头位置时，调节喷头位置的伸缩机构能够同时调节同一个第一滑槽中的所有喷头的位置，并且调节过程中所有喷头均匀移动，不仅简化了结构，简化了操作，同时减少了设备维护的成本和难度，其次，伸缩结构两个相互连接的第一伸缩杆上还可单独连接喷头，不仅能够扩大喷头的喷射区域，提高处理效率，同时不占用额外的结构和动力源，更有利于长期使用。
其次，在每个区段中设置两个第一滑槽，通过对火灾位置信息的获取，控制喷头在第一滑槽中的位置，两个第一滑槽中的喷头位置配合使用，提高控制烟气蔓延的效率，同时配合风机的使用，根据火灾位置信息，快速有针对性的对火源和烟气进行控制。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为实施例2中隧道内除烟通道、电机布局示意图；
图2为火灾的位置信息为第一隧道时，电机作用下风流方向示意图；
图3为火灾的位置信息为第二隧道时，电机作用下风流方向示意图；
图4为实施例3中伸缩机构缩短时结构示意图；
图5为实施例3中伸缩机构伸长时结构示意图；
图6为实施例4中旋转机构结构示意图；
图7为实施例4中第一作用杆、第一连接杆之间的结构示意图；
图8为第一旋转件和第二旋转件之间结构示意图；
图9为实施例5中高位水池结构示意图；
图10为隧道区段中两个第一滑槽中的喷头原始状态时结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-第一隧道，2-第二隧道，3-横向通道，4-斜井，5-除烟通道，6-高位水池，7-第一电机，8-第二电机，9-水池通道，10-第一连接管，11-第二连接管，12-蓄水池，13-排水沟，14-连接处，15-喷头，16-固定杆，17-第一滑槽，18-第一旋转件，19-第一作用杆，20-第一连接杆，21-第一伸缩杆，22-第二伸缩杆，23-第二旋转件，24-第二作用杆，25-滑板，26-第二滑槽，27-第二连接杆，28-第三作用杆，29-第四作用杆。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
本***包括相互平行的第一隧道1、第二隧道2，第一隧道1、第二隧道2之间设置有若干横向通道3，第一隧道1上设置有若干斜井4，所述若干斜井4将第一隧道1、第二隧道2分为若干区段。
本***包括数据监测模块、网络传输模块、数据分析模块和数据展示模块，数据展示模块用于通过地理信息***与建筑信息模型融合，可视化展示基础设施的三维模型数据及基础设施多源数据，数据监测模块用于获取发生火灾的位置信息，网络传输模块用于将位置信息发送给数据分析模块，第一隧道1、第二隧道2的若干区段上均设置第一滑槽17，第一滑槽17上设置有若干喷头15，若干喷头15之间设置有伸缩机构，所述伸缩机构用于调节喷头15在第一滑槽17上的位置，数据分析模块用于根据位置信息调节喷头15的位置，并通过旋转机构使喷头15旋转。
在使用的过程中，当发现火灾时，数据监测模块检测到火灾，并通过地理信息***与建筑信息模型融合获取火灾位置信息，并通过网络传输模块将火灾位置信息发送给数据分析模块，数据分析模块根据火灾位置信息，控制喷头在第一滑槽中滑动，对火源及烟气进行控制和处理。
在部分实施例中，第一滑槽17的长度与对应区段的长度相同，且每个区段均设置有两个相互平行的第一滑槽17，若干喷头15能够均匀分布在第一滑槽17上。沿行进方向每个区段均分为首区段、中区段和尾区段，上个区段中的尾区段与该区段的首区段相连接，下个区段中的首区段与该区段的尾区段相连接。
当火灾的位置信息为首区段时，数据分析模块控制一个第一滑槽17中的若干喷头均匀分布在首区段中，另一个第一滑槽17中的若干喷头均匀分布在该区段中；当火灾的位置信息为中区段时，数据分析模块控制两个第一滑槽17中的若干喷头均匀分布在该区段中；当火灾的位置信息为尾区段时，数据分析模块控制一个第一滑槽17中的若干喷头均匀分布在尾区段中，另一个第一滑槽17中的若干喷头均匀分布在该区段中。
在部分实施例中，为了进一步的在初始阶段控制火源及烟气，本***的数据分析模块还控制火源发生区段的上下区段中的喷头的位置，辅助进行处理，加速控制，当火灾的位置信息为首区段时，数据分析模块控制上个区段中的一个第一滑槽17中的若干喷头均匀分布在尾区段中，上区段的另一个第一滑槽17中的若干喷头均匀分布在该区段中，数据分析模块控制下个区段中的两个第一滑槽17中的若干喷头均匀分布在对应区段中；当火灾的位置信息为中区段时，数据分析模块控制上个区段和下个区段中的两个第一滑槽17中的若干喷头均匀分布在对应区段中；当火灾的位置信息为尾区段时，数据分析模块控制上个区段中的两个第一滑槽17中的若干喷头均匀分布在对应区段中，下个区段中的一个第一滑槽17中的若干喷头均匀分布在首区段中，另一个第一滑槽17中的若干喷头均匀分布在该区段中。
在部分实施例中，***还包括事故处理模块，事故处理模块用于根据数据监测模块和数据分析模块可视化展示逃生路线。
实施例2
如图1所示，斜井4与第二隧道2之间设置有除烟通道5，除烟通道5、斜井4上分别设置有第一防烟阀和第二防烟阀，第一隧道1的进出口、第二隧道2的进出口均设置有第一电机7，斜井4上设置有第二电机8，在发生火灾时，为了能够更好的控制火源，本***的数据分析模块除了控制喷头位置外，还能够控制防烟阀与电机，通过配合风流方向，进一步的提高控制效率。
具体的，当火灾的位置信息为第一隧道1时，数据分析模块用于根据位置信息确定区段，并控制该区段的第二防烟阀开启，第一防烟阀关闭，第二电机8抽风，第一隧道1进入口、第二隧道2进出口的第一电机7均为送风状态，第一隧道1出口的第一电机7为抽风状态，当发生火灾事故时，在第一电机和第二电机的作用下，风流方向如图2所示，烟气在风的作用下从斜井4中排出。
当火灾的位置信息为第二隧道2时，数据分析模块用于根据位置信息确定区段，并控制该区段的第一防烟阀开启，第二防烟阀关闭，第二电机8抽风，第一隧道1进出口、第二隧道2出口的第一电机7均为送风状态，第二隧道2进入口的第一电机7为抽风状态，在第一电机和第二电机的作用下，风流方向如图3所示，烟气在风的作用下通过除烟通道5从斜井4中排出。在上述过程中，人群疏散到安全的隧道的过程中，行走的方向均为迎风的方向，因此在疏散撤离过程，安全程度能够更高。
实施例3
在上述实施例的基础上，伸缩机构可以为分别连接在喷头和第一滑槽上的伸缩杆，每个喷头对应一个伸缩杆，进而通过伸缩杆的伸缩来控制喷头在滑槽中的位置。
在部分实施例中，伸缩机构如图4所示，每个喷头15分别对应一个第一连接杆20，,第一连接杆20的一端连接在第一滑槽17中，第一连接杆20的另一端与喷头连接，第一连接杆能够在第一滑槽中滑动，第一滑槽设置在固定杆16上，固定杆16连接在隧道的上端，第一旋转件18设置在固定杆16的一端上，其中远离第一旋转件的一个第一连接杆上设置有两个第一伸缩杆21，其余第一连接杆上连接有四个第一伸缩杆，第一旋转件上连接有两个第二伸缩杆，第一旋转件18上的两个第二伸缩杆22与第一个第一连接杆上的两个第一伸缩杆铰链连接，第一个第一连接杆上的剩下两个第一伸缩杆与第二个第一连接杆上的两个第一伸缩杆铰链连接，第二个第一连接杆上的剩下的两个第二伸缩杆与第三个第一连接杆上的两个第一伸缩杆铰链连接，按上述方式依次连接相邻的两个第一连接杆上的第一伸缩杆，当第一旋转件旋转时，第一旋转件带动其上的两个第二伸缩杆朝向相互靠近的方向旋转，同时第二伸缩杆带动第一伸缩杆也朝向相互靠近的方向旋转，如图5所示，第一伸缩杆旋转的过程中带动第一连接杆在第一滑槽内移动，调节第一连接杆上喷头的位置。在此过程中，第一滑槽上相邻两个喷头之间的距离相同，因此调节时，能够均匀调节。
在部分实施例中，第一旋转件上的两个第二伸缩杆与第一个第一连接杆上的两个第一伸缩杆的连接处14上连接有喷头，相邻两个第一伸缩杆的连接处14上也设置有喷头，因此在使用时，能够进一步的扩大作用范围，更适用于超长隧道的使用。
在使用时，隧道区段中的喷头如图10所示，两个第一滑槽中，两个第一旋转件分别位于两个第一滑槽的两端，原始状态时，所有的喷头分别集中在区段的两端，数据分析模块根据火灾的位置信息对两个第一滑槽中的喷头的位置进行调节。当一个第一滑槽中的喷头需要均匀分布在首区段和中区段时，第一旋转件旋转，使第一滑槽中的最后一个第一连接杆移动到中区段与尾区段的连接点即可；当一个第一滑槽中的喷头需要均匀分布在尾区段和中区段时，第一旋转件旋转，使第一滑槽中的最后一个第一连接杆移动到中区段与首区段的连接点即可。
实施例4
在上述实施例的基础上，喷头15上设置有用于带动其旋转的旋转机构，如图6所示，第一连接杆20的下端连接有第一作用杆19，第一作用杆19与第二连接杆27连接，如图7所示，旋转机构包括两个第二旋转件23和第二滑槽26，第二旋转件23上连接有第二作用杆24，第二滑槽26设置在滑板25上，第二连接杆27的一端与第二滑槽26连接，滑板25的两端分别与两个第二作用杆24铰链连接，
当第二旋转件23旋转时，第二旋转件通过第二作用杆带动滑板移动，滑板移动的过程中，位于第二滑槽上的第二连接杆27通过第一作用杆19带动第一连接杆20旋转，进而实现带动喷头旋转。
在部分实施例中，如图8所示，第二旋转件23设置在固定板16上，第一旋转件18上设置有旋转轴，旋转轴用于带动第一旋转件旋转，第二旋转件也设置在旋转轴上，通过旋转轴旋转能够同时控制第一旋转件和第二旋转件旋转。
在部分实施例中，两个第二旋转件23上均连接有第三作用杆28，两个第三作用杆28之间连接有第四作用杆29，通过第二旋转件旋转，在第四作用杆的作用下进一步的确保第二滑槽的移动。
实施例5
在上述实施例的基础上，如图9所示，第一隧道1和第二隧道2的侧面均设置有水池通道9，水池通道9上设置有高位水池6，第一隧道1和第二隧道2内均设置有蓄水池12，高位水池6与蓄水池12之间通过第一连接管10连接，高位水池6与喷头15之间通过第二连接管11连接，喷头15与蓄水池12之间通过第三连接管连接。在发生火灾时，通过蓄水池和高位水池的水为喷头提供水源，确保喷头能够随时喷出水，同时，蓄水池与排水沟13的水连接，隧道中多余的水能够从排水沟中进入蓄水池进行重复使用。
实施例6
在上述实施例的基础上，本***还包括数据库、数字化交互模块、数据接口模块、可视化交互终端、工程数量表分类模块，可视化交互终端包括GIS+BIM网页端和GIS+BIM移动端。
数据库通过分析工程信息在设计、施工过程的运行机制，如工程量提取、计量支付、BIM模型关联等，对工程数据进行读取、分类、存储、使用，建立统一的设计与施工应用数据底层，形成完备的数据库。数据库中，包含了设计信息（BIM模型）、设计数据（工程数量）、工程量清单、EBS、WBS共计5种设计数据。
数字化交互模块依托GIS平台，以勘察设计为源、施工建设为过程，以建设管理***为桥梁，实现在勘察设计阶段BIM模型、数据，传统设计信息数字化、标准化、平台化交付的基础上研究勘察设计数字化交付数据与施工建设管理阶段过程管理数据的融合、关联，以及勘察设计阶段数据和施工建设阶段过程数据的数字化、标准化、平台化交互。通过基于GIS平台建立的建设管理平台，构建具有统一数据库信息的BIM模型，实现公路工程项目从勘察设计、施工建设阶段的所有数据乃至运营管养阶段的可视化、标准化、数字化交互。
数据接口模块根据项目变更资料进行模型和数据的更新维护，确保BIM模型与项目现场基本保持一致。BIM项目管理***的建立，还包含多种数据接口及信息整理，如OA办公***、合同管理***、视频监控***、实验检测数据信息化***及竣工管理数据均可介入BIM模型中，将各种建设信息根据模型编码及接口绑定至每一个模型单元构件中去，实现对信息的模型三维可视化管理。
GIS+BIM网页端通过对三维模型的地理坐标转换，结合GIS地理信息技术，将实现施工现场的远程监控与展示。
GIS+BIM移动端通过BIM模型浏览，可在工地现场实时定位，查看模型及周边环境。通过设计资料查看模块无地域限制快速浏览查阅设计资料，工地巡查填报模块实时、记录工地现场建设进度信息。工序检查填报模块实时完整记录工序检查结果，便于后续工序计划开展。变更资料填报，及时记录变更信息及完成情况。
工程数量表分类模块用于固定每一行（处、段）工程量的具体处置范围、高速或宽度（如桥头路基的处置宽度等）及左右侧信息。因此理论上每一张工程数量表都会有对应的唯一处置信息。本项目中将工程数量数据结构化的处置信息定义为：处置长度（左、中、右）、处置宽度（左、中、右）以及处置高度。
在使用时，巡查人员、施工人员、项目人员可以在施工现场使用移动端APP记录巡查情况、施工工序情况，通过图片、视频、文字描述等方式记录并上传。上传的资料自动与BIM模型进行关联，可通过资料直接定位到对应的BIM模型。
上传过程中，***自动记录当前操作人员个人信息以及GPS位置信息，有效避免信息作假。管理人员通过网页端登录BIM管理***后，汇总查看上传的所有资料，并针对特定的情况提出相应处置措施，也可以在电子沙盘中点击某个模型部件，查看现场资料的所有历史记录。
现场施工过程中，对于质量不合格过程的处理也得到跟踪。从质量不合格事件的发生，到不合格的处理，每一个操作人员、操作过程及处理方式都得到完整的跟踪。可做到意见查看所有不合格过程的处理流程。征地现场人员在征地过程中通过BIM建设管理***记录征地的过程和状态。在BIM建设管理***中可以非常形象的展示出征地的状态。在与地方交流征地问题时，真正实现挂图作战。
当本***检测到火灾时，本***自动与BIM模型进行关联，可直接定位到对应的BIM模型，快速直观的掌握火灾位置，同时通过网络传输模块将火灾位置信息发送给数据分析模块，数据分析模块根据火灾位置信息快速进行处理，通过控制防烟阀、电机、喷头位置快速对火灾进行处理，同时，数据展示模块展示火灾位置信息以及逃生路线，便于人群快速疏散到安全位置。
本文中所使用的“第一”、“第二”、“第三”只是为了描述清楚起见而对相应部件进行区别，不旨在限制任何次序或者强调重要性等。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以使经由其他部件间接相连。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于GIS和BIM的高海拔特长隧道的建设管理***，包括相互平行的第一隧道（1）、第二隧道（2），第一隧道（1）、第二隧道（2）之间设置有若干横向通道（3），第一隧道（1）上设置有若干斜井（4），所述若干斜井（4）将第一隧道（1）、第二隧道（2）分为若干区段，包括数据监测模块、网络传输模块、数据分析模块和数据展示模块，数据展示模块用于通过地理信息***与建筑信息模型融合，可视化展示基础设施的三维模型数据及基础设施多源数据，其特征在于，数据监测模块用于获取发生火灾的位置信息，网络传输模块用于将位置信息发送给数据分析模块，第一隧道（1）、第二隧道（2）的若干区段上均设置第一滑槽（17），第一滑槽（17）上设置有若干喷头（15），若干喷头（15）之间设置有伸缩机构，所述伸缩机构用于调节喷头（15）在第一滑槽（17）上的位置，数据分析模块用于根据位置信息调节喷头（15）的位置，并通过旋转机构使喷头（15）旋转；
若干喷头（15）上均连接有第一连接杆（20），第一连接杆（20）的一端连接在第一滑槽（17）中，伸缩机构包括第一旋转件（18）、铰链连接在第一连接杆（20）上的至少两个第一伸缩杆（21），相邻两个第一连接杆（20）上的第一伸缩杆（21）铰链连接，第一旋转件（18）上连接有两个第二伸缩杆（22），两个第二伸缩杆（22）与其中一个第一连接杆（20）的两个第一伸缩杆（21）分别铰链连接，通过第一旋转件（18）旋转使若干第一连接杆（20）沿第一滑槽（17）滑动；
喷头（15）上设置有用于带动其旋转的旋转机构，第一连接杆（20）的下端连接有第一作用杆（19），第一作用杆（19）与第二连接杆（27）连接，旋转机构包括两个第二旋转件（23）和第二滑槽（26），第二旋转件（23）上连接有第二作用杆（24），第二连接杆（27）的一端与第二滑槽（26）连接，第二滑槽（26）的两端分别与两个第二作用杆（24）铰链连接，通过第二旋转件（23）旋转，带动第二滑槽（26）移动，使第二连接杆（27）带动第一连接杆（20）旋转。
2.根据权利要求1所述的一种基于GIS和BIM的高海拔特长隧道的建设管理***，其特征在于，斜井（4）与第二隧道（2）之间设置有除烟通道（5），除烟通道（5）、斜井（4）上分别设置有第一防烟阀和第二防烟阀，第一隧道（1）的进出口、第二隧道（2）的进出口均设置有第一电机（7），斜井（4）上设置有第二电机（8），数据分析模块用于根据位置信息控制第一防烟阀和第二防烟阀开启或关闭、控制第一电机（7）和第二电机（8）送风或抽风。
3.根据权利要求1所述的一种基于GIS和BIM的高海拔特长隧道的建设管理***，其特征在于，第一隧道（1）和第二隧道（2）的侧面均设置有水池通道（9），水池通道（9）上设置有高位水池（6），第一隧道（1）和第二隧道（2）内均设置有蓄水池（12），高位水池（6）与蓄水池（12）之间通过第一连接管（10）连接，高位水池（6）与喷头（15）之间通过第二连接管（11）连接，喷头（15）与蓄水池（12）之间通过第三连接管连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于GIS和BIM的高海拔特长隧道的建设管理***，其特征在于，第一滑槽（17）的长度与对应区段的长度相同，若干喷头（15）能够均匀分布在第一滑槽（17）上，每个区段均设置有两个相互平行的第一滑槽（17）。
5.根据权利要求4所述的一种基于GIS和BIM的高海拔特长隧道的建设管理***，其特征在于，沿行进方向每个区段均分为首区段、中区段和尾区段，当火灾的位置信息为首区段时，数据分析模块控制一个第一滑槽（17）中的若干喷头均匀分布在首区段中，另一个第一滑槽（17）中的若干喷头均匀分布在首区段对应的该区段中；当火灾的位置信息为中区段时，数据分析模块控制两个第一滑槽（17）中的若干喷头均匀分布在中区段对应的该区段中；当火灾的位置信息为尾区段时，数据分析模块控制一个第一滑槽（17）中的若干喷头均匀分布在尾区段中，另一个第一滑槽（17）中的若干喷头均匀分布在尾区段对应的该区段中。
6.根据权利要求4所述的一种基于GIS和BIM的高海拔特长隧道的建设管理***，其特征在于，当火灾的位置信息为首区段时，数据分析模块控制上个区段中的一个第一滑槽（17）中的若干喷头均匀分布在尾区段中，另一个第一滑槽（17）中的若干喷头均匀分布在尾区段对应的该区段中，数据分析模块控制下个区段中的两个第一滑槽（17）中的若干喷头均匀分布在对应区段中；当火灾的位置信息为中区段时，数据分析模块控制上个区段和下个区段中的两个第一滑槽（17）中的若干喷头均匀分布在对应区段中；当火灾的位置信息为尾区段时，数据分析模块控制上个区段中的两个第一滑槽（17）中的若干喷头均匀分布在对应区段中，下个区段中的一个第一滑槽（17）中的若干喷头均匀分布在首区段中，另一个第一滑槽（17）中的若干喷头均匀分布在首区段对应的该区段中。
7.根据权利要求2所述的一种基于GIS和BIM的高海拔特长隧道的建设管理***，其特征在于，当火灾的位置信息为第一隧道（1）时，数据分析模块用于根据位置信息确定区段，并控制该区段的第二防烟阀开启，第一防烟阀关闭，第二电机（8）抽风，第一隧道（1）进入口、第二隧道（2）进出口的第一电机（7）均为送风状态，第一隧道（1）出口的第一电机（7）为抽风状态；当火灾的位置信息为第二隧道（2）时，数据分析模块用于根据位置信息确定区段，并控制该区段的第一防烟阀开启，第二防烟阀关闭，第二电机（8）抽风，第一隧道（1）进出口、第二隧道（2）出口的第一电机（7）均为送风状态，第二隧道（2）进入口的第一电机（7）为抽风状态。
8.根据权利要求1所述的一种基于GIS和BIM的高海拔特长隧道的建设管理***，其特征在于，***还包括事故处理模块，事故处理模块用于根据数据监测模块和数据分析模块可视化展示逃生路线。
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