轨道交通项目计划书范文

2023-11-21

轨道交通项目计划书范文第1篇

管线综合设计是轨道交通装备工业项目总平面设计工作中的重要组成部分, 需与总平面布置、竖向设计和绿化布置相结合, 统一规划。经过多年的铁路和城市轨道交通装备工业工程厂区的规划设计, 对于轨道交通装备工业项目的厂区管线综合设计技术和手段逐步成熟。对于每个轨道交通装备工业项目, 管线综合必不可少, 初步设计、规划申报、施工图设计均涉及到管线综合。所以管线综合在轨道交通装备工业工程设计项目中处于重要的地位。

1 管线综合设计原则

在总平面规划中, 专业的设计者都会考虑到管线敷设的合理位置。轨道交通装备工业项目的管线相比住宅小区的复杂而且种类多, 以北方厂区为例, 一般轨道交通装备工业项目的管线包括雨水、污水、生产废水、给水、消防、天然气、热力、压缩空气、气体、电力、通信等。无论走进老旧的住宅小区还是比较早建设的工业厂区都可以看到半空中架空的采暖管、电力线、给水管道等, 地下的雨水管、污水管等, 再看看现在新的无论是住宅小区还是厂区, 半空中都看不见有任何管线。根据规划要求, 各种管线原则上按照地下敷设考虑, 并尽量敷设在绿化带内, 绿化带内布置不能满足时布置在道路下。如果厂房周边管线相对少, 绿化带可以窄一些, 以9m为宜, 如果生活服务设施周边管线比较多, 绿化带可以宽一些, 以12m为宜。根据各种管线的设计规范要求, 按由近入远, 由浅入深, 压力管让自流管, 管径小的让管径大的, 易弯曲的让不易弯曲的, 临时性的让永久性的, 工程量少的让工程量大的, 检修次数少、方便的让检修次数多、不方便的原则进行设计。

2 管线综合设计前的基本工作

管线设计前需要先做一些基本工作。首先确定总平面, 确保总平面上的道路、建构筑物、绿化带等内容准确无误。另外将车间外面的设备反应到总平面图上, 避免管线与其重叠, 一般轨道交通装备工业项目厂区的备料车间钢材预处理线和数控等离子切割机外面有除尘设备, 铝合金车体车间大部件组焊和车体总成组焊外面有焊烟除尘设备, 构架车间转向架构架焊接外面有焊烟除尘设备, 油漆库保持油漆温度的空调外面有压缩机, 锅炉房外面有排污降温池, 空压站房外面有冷却塔和储气罐等等。确定完总平面后在电脑CAD图中将整个图面的各种线条调整为细线, 颜色改为浅灰色, 即调色板上的9号颜色为宜, 不是很亮也不是很暗, 因为在管线综合图里, 管线是主要元素, 需着重体现, 各专业管线设置为粗线, 间距比较小的管线线宽稍微细一些, 并赋予每种管线不同的颜色。图面上的线宽和颜色调整好后将整个图形生成块作为管线综合图底图, 以便总平面调整时方便各专业更换底图。将整理好的综合图底图提供给管线设计所涉及的给排水、电气、动力等专业, 每个专业初步根据建构筑物单体施工图将本专业管线主管和建构筑物单体的出入管线反映到综合图上, 各专业的主管可以先按照自己的需求放置, 但是出入建构筑物单体的管线位置必须与其施工图一致, 提资料给管线综合设计者。管线综合设计者在各专业提资料的同时收集有关各建构筑物单体的结构基础平面图, 将每个建构筑物单体基础平面图生成块, 比例缩放成与综合图一样的比例, 按每个建构筑物单体的位置插入到综合图里, 并放置在同一个图层里面, 方便隐藏, 因为此基础平面图在出图时并不需要显示, 只是起到布置管线的辅助作用。

3 管线综合平面设计

在每个专业的管线提资料图收齐后将各专业管线全部插入到综合图里, 并将其整理。这时你会看到各种管线很乱, 有位置特别近的, 也有重叠在一起的, 这就需要综合调整。其实管线综合的另一个功能是可以再次检查各专业出入各个建构筑物单体管线的合理性。往往是有些专业管线从同一个位置出来, 或者是间距太小, 外面设置的检查井互相影响放不下。发现问题及时与相关专业沟通调整, 避免单体出图后再修改。管线布置时宜与道路、建构筑物平行布置。调整各专业主管从道路边开始, 按照大的类别可以将管线分类分别布置在道路的两侧, 有个多年形成的潜在原则, 即与给排水专业有关的管线布置在垂向道路的西侧、水平向道路的南侧, 与电气专业有关的管线布置在垂向道路的东侧、水平向道路的北侧, 天然气和气体管线最好与给排水专业布置在同一侧, 顺序依次为消防、给水、热力、压缩空气、雨水、污水、生产废水、天然气、气体管线, 照明、电力、通讯, 显然给排水专业一侧管线比较多, 总平面图规划时为了整齐, 一般厂房周围的绿化带相对于道路中心线是对称的, 可以适当调配给排水专业管线到电气专业一侧。消火栓设置在道路边2m范围内, 照明灯杆设置在道路边0.5m的位置, 为了方便检修, 热力通常设置为热力沟, 与其并行的压缩空气、给水可以布置在热力沟里。超过8根的电力电缆通常设置为电缆沟或者电缆隧道。一个厂区里既要设置热力沟, 又要设置电缆沟, 总平面规划时就必须考虑将锅炉房和降压站 (开闭站) 分开布置在不同方位, 避免主沟之间的交叉。管线布置到厂房附近时, 之前插入综合图里的基础平面图就派上了用场, 首先核实管线与基础承台之间的水平距离符不符合规范要求, 如果不符合就得与相关专业核对管线埋深有没有超出承台顶面, 埋深没有超出就可以不用理会承台, 直接核对与承台上面的小基础间距符合规范要求就可以了。在这里重点说明一下, 规范里面对管线水平间距要求分两种, 一种是水平间距宜符合, 一种是应符合, 对于应符合的管线间距绝对要符合规范要求, 对于宜符合的可以适当调整, 但是不能超出规定太多。绿化带宽度不足以将所有管线布置在绿化带时, 首先可以考虑将雨水管布置在路面下面, 其次是污水管线。布置过程中为了节省占地可以将规范要求间距小的紧邻布置。整个平面调整完成后需要将管线之间的间距、与建构筑物之间的间距进行标注, 同时也起到检查管线之间布置的合理与否。按照图例将管线所对应的字母名称间隔放置在管线上。管线平面布置完成后就可以反提资料图给各专业继续完成后续的工作, 同时将道路竖向图上布置的道路收水口插入综合图里一并提给给排水专业, 以便将道路收水口与雨水主管线连接收集路面雨水, 收水口与管线位置重叠的将收水口微调一下, 并在道路施工图上也调整过来。下图1为某厂区局部管线综合平面图:

对于雨水管线和电力管线需要注意一下, 轨道交通装备工业项目厂区里布置的铁路线比较多, 铁路线的排水一般以带盖板的排水侧沟分段排放, 给排水专业需要将每段排水侧沟末端用雨水管连接到雨水管网, 以便收集铁路线区域的雨水, 另一方面铁路试验线需要的DC750V、DC1500V或者AC25k V电压引自牵引变电所, 牵引变电所的电压引自厂区降压站或者开闭站, 管线垂直穿过铁路时管顶或沟盖板顶至铁路轨底的垂直净距不小于1.2m, 不能满足时, 需加防护套管或设管沟。

4 管线综合竖向设计

此时管线综合只做了一半的工作, 管线平面布置完成后还需要对其竖向进行校核。提到管线的竖向, 在这里重点说明一下, 各专业在进行管线竖向设计之前, 必须对厂区的竖向全面了解。曾经有一个项目, 给排水专业没有注意到厂区竖向以2.5m的高差将厂区分为两个区域, 结果比较低的区域按照给排水管线施工图上所标注的管线标高管线只能被放在地面上, 成了当时的笑话, 所以了解厂区竖向是每个专业的基本工作。管线综合竖向设计有以下三种方法:

核对管线竖向的第一种方法是管线交叉点标高法, 在各专业进行后续工作的同时, 管线综合设计者可以将各种管线交叉点用阿拉伯数字编号, 大的厂区可以按照每个厂房分段编号。每个管线交叉点对应两个专业管线标高, 各专业将涉及到本专业管线的上下管道标高填在列表里, 校核两个管道之间竖向是否符合规范要求。在规范里, 竖向要求也有两种情况, 一种是宜符合规范要求, 一种是应符合规范要求, 对于应符合规范要求的必须严格符合规范要求, 对于宜符合的可以适当调整, 但是不能超出规定太多。在厂房基础边上的管线还必须核对管线与基础埋深的关系, 如果管线比基础深, 不仅要符合规范要求的水平距离, 还要按管线与基础高差的2:1考虑管线施工时的施工面宽度, 避免管线施工时影响厂房基础。下图2为某厂区管线标高核对表:

在管线布置复杂的地段为了表示清楚各专业管线敷设深度关系, 可以用管线局部断面表示, 下图3为某厂区局部复杂管线断面图:

最后一步是各专业将完成的施工图重新提给管线综合设计者, 将各专业管线在综合图里再重新插一遍, 确保综合图与各专业图纸相一致。

核对管线竖向的第二种方法是管线属性法, 各专业将管线的信息赋予管线以属性, 包含管径、坡度、上下管道标高等, 管线综合设计者就可以直接在管线的交叉点上标出各种管线的信息, 列在表里核对管线竖向。这个方法要求各专业的工作必须到位, 赋予各专业管线的信息必须准确无误。

核对管线竖向的第三种方法就是信息化的BIM法。目前BIM的涉及面还不是很普遍, BIM的全拼是Building Information Modeling, 中文翻译为建筑信息模型。BIM可以指导相应工作又能将相应工作的信息反馈到模型中。建筑信息模型不是简单的将数字信息进行集成, 它还是一种数字信息的应用, 并可以用于设计、建造、管理的数字化方法, 这种方法支持建筑工程的集成管理环境, 可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。在后期施工时能作为施工的实际指导。将BIM应用到管线综合设计中, 利用管线的真实走向进行定位, 从而进行准确建模, 进一步使其智能化, 可视化。可以减轻核对管线竖向劳动强度, 能直观的发现管线交叉时上下竖向关系。BIM的普及在管线综合领域是迫不及待的。

这三种核对管线竖向的方法在目前来说都是比较实用的, 第一种方法虽说比较繁琐, 但是用起来还是比较好接受。第二种偏向于信息化, 向信息化靠近。第三种方法是现在新兴的更加科学化、直观化的一种方法。设计时根据实际情况合理安排。

5 结束语

管线综合设计是轨道交通装备工业项目总平面设计工作中的重要组成部分, 对保证厂区的生产正常运行起到重要作用。管线综合设计既要对其平面做到合理布置, 又要对竖向布置做到零碰撞, 施工时还需对各种管线、管沟统一协调, 统筹安排, 施工有序, 节约工期, 节省投资。避免各专业管线独自施工给其他专业管线造成施工上的困难或重复回填开挖。

摘要:管线综合设计是轨道交通装备工业项目总平面设计工作中的重要组成部分, 管线综合设计包括两大部分, 即管线平面设计和管线竖向设计。管线竖向设计和厂区竖向设计紧密联系。本文介绍了核对管线竖向设计是否正确的三种方法及其优缺点。

关键词:管线综合,管线平面,管线竖向

参考文献

轨道交通项目计划书范文第2篇

当前社会城镇化水平进一步推进, 大量人口向城市聚集, 导致城市人口的出行需求加剧, 在原有城市交通体系无法得到有效改善的情况下, 轨道交通作为一种现代化的出行方式逐渐成了大众出行的首选交通工具。在这种情况, 城市轨道交通建设在全国各地蓬勃开展, 为了提高建设效率、工程资金公开程度、项目建设安全性, 对城市轨道交通建设项目进行全方位、全过程的绩效审计应该成为未来审计人员研究的重点内容。

2 城市轨道交通建设项目全过程绩效评价模型的构建

2.1 模型环境分析

在城市轨道交通建设项目全过程绩效评价体系构建中, 所涉及的内容 (团体) 较多, 再加之评价周期很长、评价指标之间往往是相互影响的。所以在这种要求下, 需要构建模糊积分绩效评价模型, 该模型强调了“各个要素之间没有相互独立性”, 充分从多个维度考虑了轨道交通建设项目的绩效评价内容, 并将各个要素之间的相互联系作为研究的重点内容。所以本文认为, 模糊积分模型方法适用于轨道交通建设项目全过程绩效评价工作中。

2.2 模型的构建与关键数据的评估

模糊集概念模型最早于1965年被引入社会生产中, 其具有特殊的构造类型, 包括模糊度测量、信任测度、可行性测度等。在本次研究中结合模糊测度的方式构建相应的模型。该模型的基本定义为:

在上述模型结构中, 要保证模糊积分=H, 此时的H代表模糊积分计算后的总评估参数。

在模型应用过程中, 假设需要有m个需要被评价的部门, 此时存在n个绩效评价标准, 每个绩效评价标准中分别对应着l个次评估准则。之后由专家小组对所选取的各种数据目标进行模糊分析, 确定模糊分析的权重评估情况, 进而获得标准状态下的模糊评估参数。之后利用模糊数的相对距离公式, 将模糊参数进行处理, 使其成为模糊化的明确数据, 了解相关部门的整体模糊积分情况。

在数据分析过程中, 考虑到定性属性的指标值作为模糊语言, 所以为了能够进一步提高数据处理的质量, 相关人员在数据分析过程中, 可以利用属性指标规范化采用的规则, 其评价指标分为“很好”“好”“一般”“差”“很差”五个级别。

3 实例研究

本文结合本次考察项目的实际情况, 对模糊积分法的实施效果进行分析。在本次项目中, 当地为了保证城市轨道交通建设项目顺利完成、改善政府财政压力, 先后采用了多种渠道对本次工程项目进行“补血”。就当前情况而言, 本市的城市轨道交通已经进入了发展的新环境, 所以需要对整个轨道交通建设项目的全过程进行绩效指标评价, 最大程度上保证本次工程项目的合理性。

选择在城市交通轨道交通研究领域具有一定威望的专家, 对本次城市轨道交通项目进行绩效指标评价, 确定每个要素的模糊评估语义与评估值, 具体资料见表1。

注:表1所选的评估维度为立项准备阶段的绩效评价。

利用相关文献所提出的绩效准则的绩效评估情况, 例如表1中的理想准备阶段的绩效评价评估值为 (0.1000, 0.3125, 0.6125) ;同时为了保证数据分析结果, 对本地城市轨道交通建设项目的全过程进行绩效评估, 得出本次项目的绩效评价值H=0.5426, 将该数据带入到表1中进行数据对比, 发现项目的绩效评价标准处于“一般”的范畴内, 证明其绩效评价结果基本合格, 满足城市轨道交通建设项目的基本要求。

针对这一研究结果进行分析后可以发现, 在城市轨道交通建设项目实施过程中, 开展全过程的绩效评价结果, 因此对相关工作人员而言, 在未来工作中, 需要从全过程的角度进行研究, 将模糊评价结果中的语义评估中“很好”“好”等指标维度进行评价, 并将其作为未来城市轨道交通建设过程中的关键环节, 保证全过程绩效评价最终结果的有效性。

4 结语

在城市轨道交通建设项目中开展全过程绩效评价, 能够进一步提高项目建设效率、资金运行透明度、明确相关责任人的职责。本文围绕这一问题, 介绍了基于模糊积分的城市轨道交通建设项目全过程评价指标体系, 总体而言, 该体系能够进一步评价工程建设的实际情况, 具有可行性。所以对相关人员而言, 需要进一步了解模糊积分模型的实施技巧, 最终为提高轨道交通项目管理质量奠定基础。

摘要:本文通过模糊积分方法, 构建了城市轨道交通建设项目全过程绩效评价模型, 该模型充分结合了城市轨道交通建设项目本身所具有的特征, 考虑了政府在轨道交通项目建设中所发挥的作用, 并结合审计署审计全覆盖的要求, 实现了对整个轨道交通项目从建设到投入运营全过程的绩效评价, 希望能为未来城市轨道交通绩效评价提供帮助。

关键词:城市轨道交通,全过程,绩效评价

参考文献

[1] 张素燕, 秦国栋.构建城市轨道交通安全保障体系的思考[J].北京规划建设, 2017 (3) .

轨道交通项目计划书范文第3篇

长沙地铁6号线作为长沙第一条拟采用PPP模式运作的地铁线路, 也是第一条采用TOD理念建设的地铁线路, 此前已成功入选湖南省第三批PPP省级示范项目。作为示范项目, 有必要充分研究, 精心设计, 为推进省市其他PPP项目积累了丰富经验。本文通过对香港、深圳地铁在PPP运作与TOD开发方面的深入考察学习, 总结了一些供长沙地铁PPP项目开展可供借鉴的经验和启示。

1、国内轨道交通项目PPP运作情况

目前国内轨道交通PPP运作较为成功的项目有北京地铁4号线、杭州地铁1号线、深圳地铁6号线 (在建) 。三个PPP项目的运作模式如下表所示:

2、港深轨道交通项目TOD运作经验

2.1 港铁“轨道+物业”模式实施情况

香港铁路公司是现今世界上应用“轨道+物业”模式最成功的典范。港铁现有运营铁路网络221公里, 在建铁路53公里, 日均客运量546万, 市场占有率48.1%, 2014年基本业务净利润达116亿港币, 其中由物业开发和物业租赁及管理 (含车站租务) 带来的收益超过75%, 票务收入仅占总利润的18%。香港地铁“轨道+物业”模式的成功经验主要体现在:

(1) 确定轨道交通作为公共交通的骨干, 开创轨道交通引领城市发展 (TOD) 的理念先河。香港政府在1999年发布了第三份交通政策白皮书《长远运输政策白皮书—迈步向前》, 正式确定了更好地整合交通和土地利用规划发轨道交通发展原则。其中涉及TOD发展的重点措施包括:在铁路沿线地区进行密集发展, 方便在这些地区居住和工作的市民步行至铁路车站;辟设行人专用区, 并提供与车行道路分隔的行人通道系统等。 (2) 让轨道交通引领新市镇发展, 大力创造优质的地铁物业和社区, 实现轨道交通可持续发展。港铁通过地铁物业与车站同步规划设计, 采用无缝换乘等人性化措施, 创造性地吸引客流, 促进了新区开发和旧区改造, 同时有效降低了运营费用和提高了商业效益。截止2015年8月, 香港围绕轨道交通站点或车辆段上盖开发的物业项目已有43项, 站点物业总开发面积达1300万平米, 开发中物业总建筑面积达139万平米, 待开发物业总建筑面积达196万平米。强大的物业开发收益为后续轨道交通项目的投资、建设、运营提供了有力保证, 实现了轨道交通建设运营的可持续发展。

2.2 深圳地铁6号线PPP项目前期实践成果

深圳6号线是国内首条探索“轨道带动周边地区发展”+“全链条市场化融资 (PPP模式) 进行轨道建设”新思路的地铁线路。其前期工作的成功经验主要有:

1) 在前期研究和设计阶段便将投融资研究、物业开发研究纳入前期研究范围, 工可研、综合开发、投融资研究三项研究同步开展, 相互融合, 达到轨道周边资源价值提升、实现可持续发展的目的。

2) 在项目研究初期便开始谈判引进港铁作为合作投资人, 双方联合成立“深圳6号线项目工作小组”, 充分利用港铁在建设、运营和物业开发方面的丰富经验, 让其在项目研究和设计阶段便开始介入, 实现建设运营成本最低, 经营开发效益最大的目的。

3) 以轨道交通引领城市发展 (TOD) 理念探索“轨道+物业”可持续发展模式。

深圳地铁6号线在TOD研究方面主要做了如下工作: (1) 综合开发策划:包括既有规划与轨道线网协调性评价、土地资源梳理及价值评价、物业开发策略及方向、开发模式及配套政策体制、土地控制方案、开发意向及设计引导。 (2) 规划与城市设计:包括轨道沿线TOD规划及城市设计、站点区域物业策划、地下空间利用规划。 (3) 节点整合设计:TOD轨道交通车站优化、地块综合开发建筑概念方案、车站与地下空间整合设计、轨道交通站点综合交通配套。

通过TOD研究, 深圳6号线沿线土地资源存量和价值均得到显著提升, 具体有:

(1) 通过梳理全线20个站点周边800米范围内的地块, 共筛选出324块综合开发潜在合适地块, 约954公顷, 其中开发潜力地块107块, 为381.91公顷;旧改潜力地块131块, 共363.31公顷, 旧改单元潜力地块86块, 共209.00公顷。所有梳理地块中, 空地占38%, 已出让用地和现状建成区为62%。

(2) 通过对全线周边用地性质和业态进行统一规划, 全线车站核心区居住、商业类用地的土地价值提升了72%。

(3) 实现了区域土地综合效益最大化, 带动区域经济的可持续发展。通过对长圳车辆段的周边地块和上盖物业开发 (80公顷) , 使该地块地价由73.7亿元增长到153.4亿元, 二级开发收益 (8期、5年完成) 税前利润预计可达84.12亿元, 比原有规划增加27.8%。

(4) 极大提升了地铁运营和城市发展效益, 表现在:原规划全线站点周边800米半径研究区总面积约3216公顷, 法定图则规划总开发量约为3369公顷, 规划居住人口84.9万, 就业岗位69.4万个。通过TOD研究, 对站点800米半径范围内法定图则的土地利用优化, 总开发量提高了10.1% (约340万平米) , 站点周边人口聚集度提高了13.4% (约11.4万人) , 初期客运量可提升9%, 远期可提升18%。

4) 创新地铁建设投融资模式。深圳通过轨道开发用地定向招拍挂和作价出资两种方式, 确保了地铁公司 (或PPP项目公司) 对“轨道+物业”规划地块的建设开发权。通过这两种方式, 目前深圳地铁集团已取得9宗土地, 开发建筑面积383万平米, 其中定向招拍挂方式取得4宗128万平米, 作价出资方式取得5宗255万平米。

3、长沙轨道交通6号线PPP模式运作的相关建议

3.1 轨道交通6号线PPP项目运作和组织建议

借鉴深圳地铁6号线PPP项目的运作经验和管理模式, 长沙地铁6号线PPP项目运作的基本方案可采用“建设+运营+资源开发”的全链条PPP模式。基本工作方案如图1所示:

3.2 6号线PPP项目运作的关键

1) 规划控制:在TOD规划设计阶段, 根据各站点功能定位, 结合房地产市场调研, 通过对沿线站点两厢周边1000米范围内的土地进行梳理, 提出土地优化、重点站点发展组合建议以及概念性规格化设计方案。最后将相关优化方案并落实到规划法定图则。2) 地价计算:在土地价值评估过程中, 需综合考虑投资、税收等因素, 原则上尽量保障项目收益外部化以减轻政府的补贴负担。3) 土地出让:因目前物业开发项目用地必须通过市场公开招拍挂方式获得, 因此如何让PPP项目公司获得相关地块的土地开发权是落实“轨道+物业”理念最关键的环节。在该环节上, 建议借鉴深圳和上海的成功经验, 采用定向招拍挂、作价出资等方式, 确保PPP项目公司能结合轨道建设和规划对车站周边地块进行深入开发。在对车辆段或车站上盖物业开发过程中, 需对上盖物业与地铁设施在不同标高分层划分用地权属, 理清上盖物业与地铁建筑之间的权属关系。4) 股权分配:财政部规定政府在PPP项目公司中的持股比例应当低于50%, 且不具有实际控制力及管理权。参考深圳的成功经验, 政府可出资10%-40%, 若考虑否决权, 按公司法相关规定, 可考虑出资35%。5) 社会资本回报与补贴:社会资本参与轨道PPP项目需要获得合理回报, 具体需要参照市场情况及谈判情况确定。此前国内轨道交通项目的股东内部收益率一般在8%-10%之间, 如出现收益不足以支撑项目成本的情况, 需明确建议的补贴方式和预测的补贴额度。

3.3 6号线PPP项目推进过程中的有关问题

1) 关于6号线资源捆绑的系列问题:为实现轨道交通的可持续发展, 需通过物业综合开发收益弥补地铁运营亏损, 减轻财政负担。6号线PPP项目需捆绑沿线部分土地资源并进行同步规划、设计和开发。为解决捆绑土地转让或划拨至PPP项目公司的程序问题, 建议借鉴深圳市《国有土地使用权作价出资暂行办法》以及上海市《关于推进上海市轨道交通场站及周边土地综合开发利用的实施意见 (暂行) 》等文件的相关规定, 出台长沙本地的支持“轨道+物业”综合开发建设的相关土地政策, 明确地铁场站综合开发的规划编制、开发原则、开发方式、土地转让政策 (定向招拍挂、作价出资、协议转让) 等程序。2) 关于相关配套建设规范的问题:轨道交通场站综合开发在建筑设计、结构安全、消防设置、交通布局、卫生防疫、绿化要求等多方面有特殊性的要求 (如车辆段上盖物业的消防批复问题, 车站/车辆段上盖物业的土地权属问题) 。目前国内尚没有专门针对轨道交通场站综合开发建设的专业技术标准, 需长沙相关部门加快研究制定并出台相关的长沙地方标准, 以便为后续轨道交通站场的综合开发提供建设指导和验收标准。

结语

城市轨道交通采用PPP模式进行建设并运用TOD理念进行资源开发已被证实是一种行之有效的可持续发展方式, 对于提交国内轨道交通的建设运营管理水平, 减轻政府债务负担, 提升地铁沿线土地价值均有巨大意义。长沙地铁6号线PPP项目若充分借鉴港深等地在PPP运作与TOD开发方面的宝贵经验, 创新建设运营管理模式, 有条件成为省内的示范项目取得良好的社会效益。

摘要:轨道交通项目采用PPP模式建设运营, 按照TOD理念进行物业开发能有效地提高项目的可持续发展水平。本文根据笔者实地考察所得, 简要描述了香港在轨道交通TOD开发方面的丰硕成果, 分析了深圳地铁6号线PPP项目的前期实践经验, 并据此提供了一些长沙地铁6号线采用PPP模式运作的组织建议, 描述6号线PPP运作的关键的可能需要解决的有关问题, 供有关单位借鉴和参考。

关键词:轨道交通,TOD,长沙6号线,PPP

参考文献

[1] 香港铁路有限公司2014年[R].香港:香港铁路有限公司, 2014

[2] 李明阳, 邢燕婷, 刘丽琴.城市轨道交通PPP模式运用研究[J].都市快轨交通, 2016 (10) :1-7.

[3] 张智慧, 张剑寒.城市轨道交通PPP项目运营补贴测算[J].清华大学学报 (自然科学版) , 2016 (12) :1327-1332

轨道交通项目计划书范文第4篇

关键词:高架线路;城市轨道交通;轨道结构

引言

无论是资金投入还是建设实施上,我国的城市轨道交通在我国处于飞速发展时期,如何进行轨道交通建设全国各地都进行了可行性研究报告,如何实施轨道结构也成为一项重大的课题。由于轨道交通存在行车密度大,维修时间短等特点,合理地选择轨下基础型式至关重要,尤其对高架桥而言,道床的受力状况与在地面和地下存在许多不同,高架结构不仅需要具备一般轨下基础所要求的坚固稳定,耐久以及适当的弹性外,还应该具有良好的绝缘与减震、与桥梁变形相适应,从而确保车辆平稳安全以及舒适地运行。

重庆轨道交通三号线北延伸段工程全线所有车站、区间、变电所(含主变电所)及停车场等的土建及轨道梁桥系统工程(包括全线PC轨道梁预制和架设安装; 铸钢支座、指形板、各种系统设备预埋件的制造和安装; 全线区间高架桥墩和盖梁施工,地下区间锚箱盖梁施工; 地下区间、停车场的PC轨道梁基础施工,全线高架、地下车站PC轨道梁基础锚箱施工;道岔桥(含碧津站后道岔工程)、停车场及变电所土建工程施工;停车场内房屋建筑、构筑物、停车棚及其屋架结构的施工安装;钢结构、轻钢雨棚工程;全线检修通道、PC轨道梁的制作和安装;墩柱盖梁等砼耐久性涂装、导向标识施工;防雷及综合接地等);装饰工程;施工范围内所涉及的改迁及拆除项目和施工用水、用电、用地、绿化移植及恢复、道路改移、管线迁改等前期工作[1]。

1、高架线路概述

本高架轨道高架线路上的轨道结构采用的型式如下。(1)钢轨:钢轨采用的是60kg/m高碳微矾轨(PD3),是将标准轨焊接而成的无缝线路,同时在车站的道岔前后与大跨度桥梁中部设有钢轨温度伸缩调节器。无缝线路的设计主要是为了减少轨道的噪声与振动,提高行车时的平稳性,设置钢轨温度伸缩调节器是为了消除温度压力的影响。(2)扣件:扣件是小阻力WJ-2型弹条扣件,为弹性分开式的。轨下采用的是不锈钢板复合胶垫。承轨台上的支承块不设有挡肩。(3)轨下基础:高架桥的基础工程形式大致可分为扩大基础、桩基础和沉井等几种,应用哪种基础形式,需要根据轨道交通工程所在地的工程地质、水文地质以及环境要求而决定的。在本高架线上高架桥基础大多为打入预制钢筋混凝土方桩,然后浇筑桩平台,在上面浇筑桥墩。本高架线路结构为支承块式承轨台道床结构。首先将预制钢筋混凝土短枕块在相邻的两股钢轨下各垫一块,同时每块支承块顶面预留2只锚固螺栓孔,然后用锚固螺栓和扣件将钢轨与支承块连在一起,之后,将预制好的支撑块置入混凝土道床中。本高架线路的轨下基础与梁部是紧密联结在一起的,这样的结构具有很强的稳定性,排水性能也较好,符合城市对轨道交通的景观要求,但是混凝土的收缩与徐变会引起梁体上拱,从而影响轨道的平整,特别是在梁跨较大时,梁部顶面的徐变难以控制从而会极大影响顶面标高和承轨台制作。当选用无渣钢轨联结于梁体时,调整的幅度是很有限的,因此,在施工时应尽量减少预应力混凝土的收缩与徐变[2]。

2、轨道结构施工工艺

高架线路支承块承轨台道床结构属于混凝土整体道床的一种,其轨道结构施工工艺要求高,其中承轨台的施工作业程序分为施工准备阶段、铺轨轨道阶段及浇灌混凝土阶段。

2.1施工准备阶段

测量需要铺设承轨台的线路,设置标桩,进行承轨台放样,对需要浇注混凝土的桥面进行清理与凿毛,使桥梁与承轨台混凝土能更好地结合。检查调整桥面上的预埋钢筋,并将承轨台下层的钢筋进行绑扎,绑扎时需保证钢筋间距,并不得与桥梁预埋筋、支承块钢筋碰接。

2.2铺调轨道阶段

按照设计要求,将铁垫板锚固在支承块上,放置在相应的位置。将标准轨铺设在支承块短枕上,上好扣件并拧紧螺栓。安装好钢轨支撑架后,粗整轨道几何尺寸。将承轨台上的上层钢筋进行绑扎,安设定型模板并立模。之后,通过钢轨支承架螺旋构件精确细调轨道几何尺寸,达到要求后,将支承块底部与承轨台之间联结的钢筋焊接在一起。

3、高架线路施工特点

高架线路的轨道结构采用支承块式承轨台整体道床结构,支承块式纵向承轨台新型整体轨下基础与一般轨排式整体轨下基础的主要区别在于两股钢轨承轨台间无横向联接,在施工过程中,承块式纵向承轨台新型整体轨下基础必须借助于钢轨支撑架以及相关的技术措施才能保证两股钢轨的几何尺寸准确无误。这也是纵向承轨台式新型整体轨下基础施工过程中的关键问题。在本高架线的桥面上采用了GZ97型钢轨支撑架。GZ97型钢轨支撑架具有结构简单与操作方便的优点,使用GZ97型钢轨支撑架够有效地控制轨道的几何尺寸。钢轨底部通过扣件连接从而悬挂预制的钢筋混凝土支承块,然后现场灌筑隔断式钢筋混凝土纵向承轨台,由此便与桥面直接连结而形成整体轨下基础结构。浇灌混凝土承轨台采用的是利用泵车将商品混凝土泵送上桥的方式,采用分段流水作业,从而使轨下基础施工能够全线施工,加快了施工进度[3]。

为了能够使承轨台与梁面混凝土牢固地连结在一起,设计采用的是桥梁面预留插筋的方式,这种方式效果比较好,但是在施工过程中遇到了问题。一是插筋的平面位置与承轨台范围较难吻合。二是插筋的高度不好控制,难以达到设计标准,尤其是在曲线有超高地段。三是门式筋纵向位置在两支承块之间的位置无法得到有效控制,碰到支承块的现象经常发生。在高架上铺承轨台的施工过程中,梁面预留筋的型式需要改进,采用矮型插筋,这样高度都会控制在支承块底部以下,保证不与支承块位置相矛盾。在轨道施工时,进行了支承块定位后再进行与承轨台构造筋的焊接[4]。

结束语

城市轨道交通在我国各大城市都已被摆在城市发展的重要位置,但在城市轨道交通的建设施工过程中,采用何种轨道结构以及何种施工方法都要进行探索研究。在本线路的高架轨道结构实施过程中,有以下体会:(1)在高架桥梁体与车站贯通后就要进行承轨台的铺设,这样的施工安排使轨道铺设作业具有连续性,从而减少了吊车将标准(样板)轨以及其他各种机具送上桥面施工的工作量,一方面满足了工期要求,又给施工带来很多便利。(2)为了确保承轨台道床与梁体形成一体,在对需要浇注混凝土的桥面进行凿毛时,必须将桥面清洗、清理干净。(3)轨道施工进程关乎通信信号、电缆等工程的施工进度,而轨道施工的进度又取决于桥梁和车站的土建工程。因此,前期的土建工程施工应重点施工,从而使土建完成后桥梁与车站的沉降、徐变在基本相同的时间内稳定,以防土建完成后桥梁与车站的沉降、徐变呈现不均匀的状况,而这样的状况容易使轨道异变。

参考文献

[1]赵汝康.城市轻轨交通的轨道结构[C].中国土木工程学会第五届年会暨第二次全国城市桥梁学术会议论文集.2013:580~584.

[2]城市轨道交通高架桥上轨道结构的实施方法与工艺探讨[C].中国铁道学会粤京港沪第五届学术年会论文集.2014:196-202.

[3]沙明華.城市轨道交通高架桥无缝线路铺设[J].上海铁道科技,2009,(3):34-36.

[4]萧志佩,沙明华,贺建良等.城市轨道交通高架桥上轨道结构的实施方法与工艺探讨[C].中国铁道学会粤京港沪第五届学术年会论文集.2011:58-62.

轨道交通项目计划书范文第5篇

【摘要】本文概述了城市轨道交通项目的发展情况和建设内容,简要说明前期工程的内容、特点和投资情况,着重分析前期工程投资控制的现状,并据此提出若干解决对策,达到前期工程费用合理可控的投资目标。

1 引言

1.1 城市轨道交通项目概述

随着国民经济的快速发展,大中型城市的交通状态日趋严峻,车辆堵塞已经成为城市的发展瓶颈,由此引发了能源损耗、大气污染和效率低下等各类社会经济问题,严重制约了城市的可持续发展之路。

为了化解上述城市症状,各个城市积极探索解决之道,其中城市轨道交通因其安全、高效、节能、环保等特点而占据一席之地。经过多年发展,城市轨道交通已经形成以地铁作为主导,轻轨作为辅助,单轨、直线机电、磁悬浮等进行补充,而多种类型并存的交通体系。

由于城市轨道交通能够有效化解城市交通堵塞,引导区域发展和客流流向,受到各个大中城市的极力推崇。目前,全国已有30余个城市正在建设或者筹建城市轨道交通项目,规划新建总里程近2500公里,总投资达上万亿元。除北京、上海、深圳等老牌地铁城市外,苏州、无锡、宁波、南昌、昆明、南宁、石家庄、大连、青岛等城市也

加入了地铁俱乐部之中。

1.2 城市轨道交通建设内容

城市轨道交通项目由于专业繁多、技术复杂,是一个庞大的系统工程,建设工作难度相对较大。究其建设施工而言,主要阶段及其工作内容包括前期工程、土建工程、机电工程、设备工程、轨道工程、装修工程、绿化工程等;并在所有工程最终完工之后,全线进行联合调试、试运行和试运营等。

从上述建设施工阶段能够看出,前期工程是城市轨道交通项目建设的始发站,只有前期工程完成具备条件之后,才能进行最重要的土建工程施工。土建工程完工之后,方可提供机电工程施工条件和设备工程安装界面,为后续的轨道工程、装修工程等打下良好的工作基础。

2 前期工程简述

2.1 前期工程内容

前期工程作为城市轨道交通项目建设的重要内容,其名词概念目前并无清晰的定义,更多源于工程建设之中约定俗成的说法。前期工程的功用主要为后续土建工程创造施工条件和工作界面,促进城市轨道交通项目顺利建设。

前期工程的具体内容随着城市和线路的差异而略有不同,但其核心内容相对统一,一般包括:建(构)筑物保护、管线保护、管线拆除、管线改移、临时用地及地上物拆除、交通导改、临电接口、临水引入、商业补偿等工程或事务。

2.2 前期工程特点

与房屋建筑或者市政工程的前期内容相比,城市轨道交通项目建设规模较大,通常长约20至40公里,多为地下和高架工程,穿越多个行政区域,在城市中呈带状蜿蜒布设。鉴于上述情况,其前期工程的特点如下:

一是涉及专业繁多,情况极其复杂。常见专业如:道路交通、房屋建筑、桥梁通道、河道湖泊、铁路、高速公路、给水、雨污水、燃气、热力、电力、电信、有线电视、广播、园林绿化等。

二是随同线路走向呈现带状分步,跨越多级行政辖区,如区政府、街道办、居委会等。由于各级政府指导方针和工作力度不一,前期工程的协调统一的难度极大,致使城市轨道交通项目建设速度不一,有的区段施工热火朝天,有的区段则是寸步难行,从而影响了工程的整体进展。

三是涉及众多权属、管理和使用单位,致使前期工作进展缓慢,难度倍增。如B市前期工程粗略统计即有20余家权属和使用单位,如园林局、交通局、自来水公司、污水厂、电信公司、有线电视公司、铁路局、公路局、河湖处、公园、收费停车场、公交公司、燃气公司、热力公司等不一而足。

四是多为地下工程,施工拆改难度极大,由此波及的周围居民数量较多。前期工程的施工方案需要慎重对待,保证科学合理,并在施工期间尽力减少环境影响和妥善处理居民关系,创造和谐的施工局

面。

五是对城市轨道交通项目的工期影响极大。有的线路因为前期工程没有打开局面,一拖再拖,轻松影响工期数月甚至半年之久,为轨道交通项目如期竣工造成非常大的压力。

2.3 前期工程投资

前期工程包括数十项工作内容,每项工作的费用均是价值不菲,少则数百万元多则几千万元,整条线路的前期合计费用更是非常高昂。综合分析多条线路的投资情况,前期工程投资所占城市轨道交通项目总投资的比重为10%左右。

如B市地铁9号线长约16.5公里,全线基本属于地下线路,建设周期约为5年,静态投资约为110亿元;动态投资约为128亿元。其前期工程包括临时用地和地上物拆除、交通导改、市政道路破复、空洞勘测、管线改移、既有建筑物加固、既有线及既有管线加固、商业补偿、河道改移等,总体费用约为16亿元,约占动态投资的 12.5% 。

3 前期工程投资控制现状

3.1 行业垄断保护,进入机制僵硬

在现有建设管理模式之下,前期工程涉及的专业多为垄断性行业,如电力行业、燃气行业、园林绿化、热力行业、交通导改、自来水公司、雨污水厂等。上述行业由于历史原因以及经济考虑,通常成立了自有或下属的施工队伍,由其负责本行业的专业工程的施工和维修养护等。

城市轨道交通项目沿线施工时,不可避免地触及上述前期专业需要进行拆除或者改移等。由于行业的垄断保护,导致外围的施工单位进入机制僵硬。同时,内部的施工单位将会想方设法阻止外围单位进入,如设立行业许可证,强行上岗培训、设置验收障碍,拒绝接收管理等,致使外围单位即使勉强进来施工也会无法验收使用,从而造成工期延误和项目投资浪费。

3.2 权属指定承包,价格谈判困难

前期工程的发包承包模式杂乱无序,基本处于无人监管状态。部分行业的权属单位尚能按照招标投标法的规定,在行业内组织招标投标工作并确定中标人;更多的权属单位则为无论投资大小均是直接指定承包单位,由其统一负责前期专业工程的拆除改移等。

鉴于权属单位及其下设施工单位的强势介入,城市轨道交通项目的前期工程价格几乎缺乏有效的谈判定价制度。一个前期工程,多由建设单位向权属单位报请处理方案,并在多方协调之后方能通过,然后再由权属下设施工单位自由报价。由于建设单位处于弱势,价格谈判非常困难,往往虚有其表,无法有效地降低前期工程的投资成本。

3.3 缺乏统一标准,清单组价随意

前期工程由于专业众多,加之各个专业和各权属单位之间缺乏统一的规范标准,如工程量清单编制依据不同,工程量计算规则或者列项不同,费用或费率标准不同,定额依据不同等,造成工程量清单编制和组价工作的随意性较大,无法达到标准化的投资控制目标。

如同为管线的同等规模检查井,有的专业按“座”统一列项,按照建筑工程定额组价计算;有的专业则是分为几个分部分项工程(土方、混凝土、钢筋)等分别列项,按照市政工程定额组价计算。从列项、数量和组价计算过程分析,不同专业同一项目的精度和组价的合理性可见差异,部分同类项目的最终价格竟然相差数倍,严重影响了前期工程的投资精确性。

3.4 设计施工一体,扩大前期费用

依据目前城市轨道交通的前期工程情况分析,设计和施工往往由一家行业内部的单位统一负责实施。设计施工一体化本意在于进行设计优化降低施工成本,然而由于行业的垄断属性,此举反而进一步扩大了前期工程的投资费用。

由于前期工程的设计和施工均由一家单位或者具有关联关系的单位实施,在缺乏有效监督和控制的情况下,设计单位通过提高项目建设标准、增加措施项目或者随意修改设计图纸数据等,以使施工单位获得了不当的超额利润,致使城市轨道交通项目蒙受了不必要的投资损失。

3.5 过程支付失控,结算存在问题

前期工程由于相对土建工程而言,其费用金额相比较小,从而其计量和支付过程的监督和审查相对较弱。此外,由于权属单位的默认或者支持,下设的施工单位往往在关键环节挟持建设单位,要求拨付多少款项之后方能继续施工,从而造成计量和支付过程失控。

前期工程的结算同样存在大量的问题,一是结算资料混乱,各项报告和证据之间缺少有效的支持关系;二是工程数量的计算数据胡乱编制,虚报水份巨大;三是设计变更没有依据,没有发包人或监理人的许可,设计图纸可以随意修改;四是现场洽商单杂乱无章,没有按照一定的顺序进行整理归档,普遍缺乏当事人的签字或者日期,或者事后补签;五是一些结算资料事后补充,与现场情况不符,经不起推敲;六是索赔理由无法成立,索赔程序和时效处理不符合同约定。

4 前期工程投资控制对策

4.1 打破行业垄断,加强市场竞争

前期工程应当参考房屋建筑工程、市政公用工程、公路工程的管理模式,打破行业垄断,消除进入壁垒,如此方可引入行业之外的强大施工队伍,促进行业技术水平和施工水平的提高,淘汰技术落后或者实施成本高的工艺工法,从而保证了行业的健康发展。

由于打破行业垄断,进入的施工单位数量大增,将会进一步地加强行业内的市场竞争,届时前期工程的投资控制将会变得合理可行

4.2 引入投标机制,价格合理可行

《工程建设项目招标范围和规模标准规定》(国家发展计划委员会令第3号)第七条规定达到下列标准之一的,必须进行招标:

(一)施工单项合同估算价在200万元人民币以上的;

(四)单项合同估算价低于第

(一)、

(二)、

(三)项规定的标准,但项目总投资额在3000万元人民币以上的。

城市轨道交通项目的前期工程,每个专业动辄数百万元,即使不足200万元,但因满足第

(四)项3000万元的要求,依然应当按照法律规定组织招标投标工作。通过引入投标机制,施工单位通过一定范围的竞争,报价将更具有合理性和可行性,在合同履行时将更具有生命力。

4.3 编制前期定额,统一费用标准

城市轨道交通项目的建设单位,为能统一各条线路的前期工作费用标准,促进同一时期的同类项目的价格基本相当,可以组织工程造价咨询公司、前期工程实施单位编制企业定额,纳入各类前期专业,分门别类地编制定额细目。

同理,建设单位可以根据工程经验和其他费用标准,组织人员测算各类前期专业的费用项目,如不同情况下的措施费用(夜间施工费用、二次搬运费用、设备进出场费用、成品保护费用等等),特殊的机械台班费用,材料消耗水平,以及各类专业的造价指标等,便于宏观控制前期工程的投资合理性。

4.4 规范设计施工,强调履约检查

国家住房和城乡建设部正在推行设计施工一体化,前期工程无疑具备良好的实施条件,应当紧跟时代步伐,研究相应的管理方案,从而从制度上规范设计和施工一体化的行为。

此外,城市轨道交通前期工程的各方参建单位均应加强履约检查,按照约定处理合同事宜。施工单位应当遵循合同约定,依据一定

的程序提请设计变更、索赔、调整合同价格等,即要追逐企业利润,也应维护他人的合法权益。

4.5 加强结算审查,配合审计稽察

前期工程的施工单位应当做好日常资料的整理归档工作,避免事后补签,同时建立各项资料台账,保证结算资料的准确性和完整性。

建设单位应当加强前期工程的结算资料审查工作,对于不满足规范标准的报告资料不能放行,对于不满足合同约定的前期工程费用不能批准,切实做好前期工程的结算审查,尽力压缩结算中的虚报水份,保证前期工程投资的真实、科学、合理等。

城市轨道交通工程由于关系重大,各级审计和稽察工作随同项目建设同期进行。前期工程的施工单位应当主动配合审计和稽察机构,对前期费用的计量、支付、结算等过程中的情况进行解释澄清,并应按照审计和稽察结果清算前期工程投资费用。

5 结论

前期工程作为城市轨道交通项目的重要环节,所占投资费用的比例相对较高。为了有效控制前期工程的投资费用,解决目前杂乱无序的状况,需要建设行政部门、权属单位、建设单位和施工单位的共同努力,通过打破行业垄断,引入招标投标机制,编制前期定额和费用标准,规范设计施工行为,加强结算审查等系列措施,逐步达到前期工程费用合理可控的投资目标。

参考文献:

[1]盛琳,浅谈市政工程建设项目的前期准备,科技信息,2010(27)。

[2]张启龙,城市轨道交通项目在招标投标中进行投资控制的方法浅析,北京工程造价,

轨道交通项目计划书范文第6篇

目 录

第一章 绪论

1.1项目背景

智能温室大棚是农业物联网的一个重要应用领域,是以全面感知、可靠传输和智能处理等物联网技术为支撑和手段,以温室大棚的自动化生产、最优化控制、智能化管理为主要目标的农业物联网的具体应用领域,也是目前应用需求最为迫切的领域之一。温室大棚以日光温室为主,温室结构简易,环境控制能力低。我国温室大棚的技术装备尽管有了较大发展,但是温室大棚种植普遍存在管理粗放、技术设施落实不到位、智能化水平低,导致单位生产效率低、投入产出比不高、农业产品质量安全水平起伏较大的现状,在温室环境、栽培管理技术、生物技术、人工智能技术、网络信息技术等方面和发达国家存在着较大差距。我国建设在南方的大型智能温室以生产花卉为主,北方的则以栽培蔬菜为主,少部分智能温室用于栽培苗木。

四川省成都市温江区响应国家号召,政府投资,在温江区实施高科技农业示范区,示范区位于成都市温江区,当地气候为亚热带季风气候,四季分明,七月份平均气温35℃,平均降雨量400mm,一月份平均气温9℃,平均降雨量300mm。全区占地面积为:24m*32m=768平方米,已经装有混凝土拱架塑料大棚,作为有机蔬菜以及园艺种植区域,产品规格为栋宽12米,间距4米,天沟(雨水槽底部局柱底高度)5米,顶高(屋脊到柱底高度)5.9米,屋面角度25度,外遮阳高度6.4米;排列方式为屋脊走向为:南北12m*4跨=48米,侧墙长(南北):4米*8榀=32米。现计划在该整片温室大棚种植区域安装基于物联网技术的全方位随时监控管理的智能温室大棚系统,作为农业示范区域,以便以后在整个成都片区实行推广。1.

2现存问题

首先是成本较高。一般来讲,一套智能化的控制系统成本主要包括硬件成本、运行成本和维护成本。硬件成本包括各仪器仪表、通信线缆等。整个系统也不能自由组合或者裁剪应用于不同的对象,使得难以得到推广和普及。同时,由于系统复杂、布线繁多、故障率高而且使得故障后的维修成本极大。另外,系统庞大造成的运行成本也不是一笔小费用。

其次是布线复杂。温室中有大量分散的传感器和执行机构,这些设备可能随着作物的改变而进行调整,同时错综复杂的线缆也需要重新铺设,工作量较大。为了科学、合理地实现大面积温室环境参数的自动检测与控制,电子检测装置和执行机构的设置不仅数量大而且分布广,连接着各个装置与机构的线缆,也因此纵横交错。当温室内生产的果蔬作物更替时,相应的电子检测装置和执行机构的位置常常需要调整,连接着各个装置与机构的线缆有时也需要重新布置。这不仅增大了温室的额外投资成本和安装与维护的难度,有时也影响了作物的良好生长。

第三,故障解决难。当数据无法正常接收时,检查人员不知道是线路问题还是节点故障。另外,目前的控制系统多采用基于现场总线的分布式模式,当总线出现故障时,虽然各控制节点尚能正常工作,但是上位机却无法正常管理整个网络,专家控制策略无法实施。

1.2项目意义

(1)实现广范围的测量,需求传感器节点多当前温室生产的首要特点就是监控区域很大,普通单个连栋温室都有几千平方米,而一个园区温室群的面积可能会在几百亩以上,因此需要大量的传感器节点构建传感器网络,在每个温室中采集诸如空气温度、空气湿度、光照强度、土壤湿度、营养液EC值、pH值以及室外天气参数等信息,除此以外,目前对作物生理参数的检测也逐渐受到人们的重视,因此将会有更多的传感器节点被用于温室生产。另外,用于驱动温室中执行机构的控制节点的数量也不能忽略。由此可见,温室对其监测与控制系统的首要需求就是网络容量大。

(2)检测点位置灵活变动

温室中大量分散的传感器,但随着作物的生长而需要不断调整位置;或者当温室内生产的作物更替时,相应的电子检测装置和执行机构的位置也常常需要调整;另外,温室的利用结构也会经常根据用户需要而不断改变,这就要求系统中各个节点能根据需要随意变换位置而不影响系统工作。

(3)节点数目可随意增减

作物生长阶段不同,环境因子对作物的影响可能也不同,生长初期可能对温度比较敏感,而后期可能对光照比较敏感,这就要求系统可以随意改变节点的类型和数量。除此以外,随着作物的生长,用户可能还需要对植物的生理参数进行监测而需要不断增加传感器节点。在某些科研温室中,也经常需要改变传感器节点的类型和数量,以达到精确监测与控制。上述这些情况都需要所用的监控系统的节点能随意增减。

(4)系统可靠性

系统故障而造成的经济损失不可估量。如果系统出现问题而未能被及时发觉和修复,那么可能对作物造成致命的伤害,尤其在一些恶劣的天气例如高温和寒冷气候条件下,这将直接影响产量和收益。另外,温室内湿度高、光照强、具有一定的酸性,都会导致线缆的腐蚀、老化,从而降低系统的可靠性和抗干扰性,这对于检查系统故障造成困难。例如,当数据无法正常接收时,检查人员不知道是线路问题还是节点故障,这对及时发现和解决故障带来不便。因此,温室测控系统必须要可靠。

2、方案概述

本系统结构及配套设施:主体骨架为热镀锌型组装、覆盖材料、自然通风系统强制通风系统、内遮阳系统、外遮阳系统、环流风机系统、加热系统、补光系统、配电系统、监控系统、智能控制系统。

智能化大棚是一个半封闭系统,依靠覆盖材料形成与外界相对隔离的室内空间,一方面要以通风换气创造植物生长优于室外自然环境的条件;另一方面,室内产生的高温高湿和低二氧化碳浓度,通过通风换气来调控,创造植物生长的最佳环境。

3、系统功能描述

3.1、智能温室大棚物联网感知层

智能温室大棚物联网的应用一般对温室的七个方面进行监测,即通过土壤、气象、光照等传感器,实现对温室的温、水、肥、电、热、气、光进行实时调控与记录,保证温室内的有机蔬菜和花卉生产在良好的环境中。

3.2、智能温室大棚物联网传输层

一般情况下,在温室内部通过无线终端,实现实时远程监控温室环境和作物生长情况。通过手机网络和短信的方式,监测温室传感器网络所采集的信息,以作物生长模拟技术和传感器网络技术为基础,通过常见蔬菜生长模型和嵌入式模型的低成本智能网络终端。通过中继网关和远程服务器双向通信,服务器也可以进一步做出决策分析,对所部署的温室中灌溉等装备进行远程管理控制。

3.3、智能温室大棚物联网智能处理层

通过对获取信息的共享、交换、融合,获得最优和全方位的准确数据信息,实现对智能温室大棚作物的施肥、灌溉、播种、收获等的决策管理和指导。基于作物长势和病虫害等相关图形图像处理技术,实现对大棚作物的长势预测和病虫害监测和预警功能。还可以将监控信息实时地传输到信息处理平台,信息处理平台实时显示各个温室的环境状况,根据系统预设的阈值,控制通风/加热/降温等设备,达到温室内环境可知、可控。

4、系统架构

5、系统网络拓扑

6、各子系统设计

6、1 感知层

(1) 无线传感网络

无线传感器网络(WSN)就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息,并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。

Zigbee网络组网

网关 :Zigbee—3G ZigBee节点是可以组建Mesh网络的,设置一个ZigBee节点为网络协调器,其他每个ZigBee节点都可以当做路由节点来使用,也可以设置为终端节点但是就失去了路由功能。

(2)视频监控

摄像机 : WIFI传感网络,对检测到的图像信息使用WIFI进行传输 (3)设备供电

设备供电系统由最新的太阳能供电,AC 220V、DC 12V或者太阳能供电。

6、2

传输层

(1)网关:

3G无线网关:将Zigbe信号转化为3G信号进行传输 (2)路由器

交换机

3G无线路由器、交换机,用于传输局域网和广域网的数据 (3) 供电设备: 采用标准220V电源供电

6、3

网络层

(1)终端服务器:采用电脑作为服务器终端 (2)云服务平台:

采用云服务器,对大量的信息进行处理和保存 (3)监控中心:

采用球机型无线WIFI摄像机对温室大棚的情况进行采集 (4)供电方式:

采用220V标准电压供电

6、4

应用层

(1)电脑终端:

采用台式电脑或者笔记本电脑作为应用层终端 (2)手机终端:

采用智能手机作为终端,对采集的信息进行处理 (3)供电方式: 220V标准供电

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