摘要：伴随着我国逐渐进入信息化时代，基于计算机技术以及网络通信技术的快速发展，促使我国的诸多行业领域的综合实力得到了快速的提升。受工业化生产的影响，电气自动化技术得到了广泛的推广以及运用，在一定程度上改善了传统的产业结构，促使我国电气工程逐渐向自动化方向转变。接下来，文章就自动化监测技术在地铁中的应用展开论述。
关键词：地铁；自动化监测技术；应用
引言
地铁是在城市地底铺架轨道修建隧道，并利用电力快车实现乘客快速输送的一种公共交通系统。与其他项目工程相比，地铁施工项目规模较大，基础设施较多，由于要负责大量旅客的运输，因而在安全性、稳定性等指标方面都有着较高的要求。近年来，我国的地铁施工数量不断增加，地铁不仅复杂且贯穿于城市的主要枢纽位置，采取措施提高其安全性与稳定性的重要性日益显著。正是在如此背景之下，自动化监测技术获得了社会各界的重视，并逐步被应用于地铁隧道施工过程，并取得了让人较为满意的效果。
1地铁监控测量的现状
通过对大多数城市的调查，可以得出现在很多城市都已经开始准备建设城市地铁工程的施工建设，有小部分的城市已经将自动化监测技术应用到实际操作中。但是对于现在城市地铁的运行情况来判断，现在的地铁工程的自动化监测控制还处在一个需要宣传的地位，大部分的城市还是使用传统的监测方式来进行监测，传统的监测经常会出现明显的问题。需要城市的建设者可以考虑去采用地铁自动化监测控制，这样可以保证地铁的正常运行。在地铁的监测数据采集方面中，地铁工程是第一个需要采集的阶段，通过监测56个监测地方，再根据不同的监测项目得出不同的监测结果，由于使用的监测工具不同，导致同一监测项目会出现不同的监测结果。在使用监测仪器时，很多监测仪器需要工作人员进行手动的监测，最先进的监测仪器也只是半自动的，也是需要工作人员进行相关的操作才能运行，然而手工监测的结果会有较大的数据误差。产生的误差不能消除，这样会使最后的结果出现更大的误差，对地铁的运行会造成影响。在进行数据的处理时，监测得出的数据众多，需要工作人员进行地铁工程监测数据的处理，这样能处理的信息有限，降低了地铁监测的工作效率，人工处理容易出现录入错误，不能及时的反馈到数据处理中心，并且还不能使施工人员第一时间拿到监测报告。对数据管理时，工作人员只能对数据进行按照时间、项目类型进行储存，不能对监测数据进行深度的处理，大大的降低了监测效率，影响地铁的正常运行。
2地铁自动化监测技术的应用目标
为了确保城市地铁自动化监测全面有效的实施，需要做到以下几个方面。首先，施工单位应当确保在施工过程当中全天24h对地铁工程进行不间断的自动监测。第二，要确保基准点的高精度，基于时差分式的测量方式，最大限度的减少误差出现的频率，同时能够有效解决人为造成的误差问题，进而保证监测数据的准确性。第三，在进行监测数据处理时，应当保证数据处理的实时性，即在最短的时间中完成数据的分析、管理等操作，并且进行数据传输工作。第四，加强对数据报表、测量表等自动化的处理程度，降低人工成本。
3地铁自动化监测系统的构成
3.1数据采集及传输系统
一般来说，数据采集及传输系统主要是由数据监测采集設备以及传输设备构成，同时也需要得到稳定的电力提供。另外，为了能够应对相对复杂的监测环境，需要对数据的采集及传输系统不断融入其他系统，例如防雷系统，加强对设备机箱的保护力度，降低振动对设备带来的影响，进而确保城市地铁工程施工现场的数据采集及传输设备的稳定运行，为城市地铁工程的自动化监测技术的具体运用提供良好的基础。
就目前来说，根据监测的类型进行区分，可以将监测设备分为沉降类型、水平位移类型、微距离变化类型以及应力应变类型等。其中沉降类型主要有精力水准、梁氏倾斜仪以及光纤等设备。而水平位移则是包括测量机器人。微距离变化类型则是有裂缝计、变位计等设备。应力应变类型则是由钢筋计、应变片等。而基于监测设备的工作原理进行分类，则可以将其分为电压式传感器、电阻式传感器、电感式传感器以及CCD式传感器等。
3.2自动化监测控制软件
自动化监测控制软件主要由采集单元及传感器控制部分以及数据后处理部分构成。其中采集单元及传感器控制部分主要是对地铁现场的监测设备进行控制，通过传输数据采集指令实现对数据自动化方式的采集。当采集完成之后，基于数据后处理部分进行后续的处理分析以及存储，生成相应的报表或者图表。在进行自动化监测控制软件设计阶段，需要确保其具备一定的可扩展性、灵活性、安全性以及可靠性，能够支持远程指令的发送，实现对数据出入库的管理操作，同时能够生成相应的数据表格，促使施工单位能够更加全面的掌握地铁施工现场的各项数据参数。
4工程实例概述
4.1项目概况
某地铁工程在施工阶段对施工现场建立了自动化监测系统，对测得的数据信息进行整理和分析，可得工程施工对周边地质环境的影响及地铁结构沉降规律，依此为参考优化工程施工管理方案。该区间线路最小平面曲线半径为350m，线间距离为10.0～15.0m，隧道轨面的埋深为10～32m。
4.2自动化监测系统应用要点
4.2.1监测点布置
图1 自动化监测点位布设示意图
第一，监测点布设。监测断面为被检测位置的隧道正交横断面，需在该断面上布设多个监测点。该项目一局设计图纸，地铁隧道长处为500m，间隔10m设置一监测点，共28个点。每个断面共设置有5个测点，分别为1个拱顶沉降监测点、2个道床沉降观测点、1个拱腰沉降和1个水平位移监测点，布设如图1所示。第二，基准点布设。监测区共设置有4个基准点，2个基准点布设于远离变形区大里程方向，2个基准点布设于小里程方向。第三，全站仪布设。全站仪安装在YK7+205位置，后视点布设于里程为YK7+316。
4.2.2观测方法
TS60全站仪安置在隧道中，应用数据传输技术，由计算机直接控制全站仪，按照设计参数设置循环周期即可。监测所得数据储存于数据库中，若监测结果误差较大或者是监测距离有障碍物，软件会自动采集该点信息，完成上述流程后继续下一监测点的工作，直至循环周期结束。
通过计算机中的控制软件，在观测周期初始，可通过前后的基准点对测站点的坐标进行测算，依照该工作程序自动完成所有监测点的观测工作。
4.2.3应用效果
该工程参考施工进度控制与沉降观测结果，采用线性回归或非线性回归方式分阶段对时域外的变形数据进行推演和计算。依据设计与业主单位要求，当隧道结构的沉降量接近10mm或沉降速率大于2mm/d，则需向上反馈，组织各项目部协商施工整改方案，及时采用措施控制沉降，避免地质安全与工程质量问题的发生。该工程在第一观测结算，累计沉降量为±1mm，在第一阶段观测工作未收到施工作业影响。第二阶段累计沉降速率快，工程由二号线盾构施工进入一号线危险区域，监测数据变化不大。第三阶段，累计沉降量具体表现为某个数值周围的波动由此可知土体又回归为稳定状态，由此可知工程结构稳定、安全。
结语
为了保证地铁隧道的安全运行，在落实地铁隧道施工时，相关人员需要重视自动化监测技术的应用，以便于在提高地铁运行监测质量的同时促进地铁隧道施工工程发展。
参考文献：
[1]盛丕成.远程自动化监测技术在长沙地铁5号线下穿既有地铁2号线工程中的应用[J].智能城市，2018，4（15）：8-10.
[2]于博，李维洲.自动化监测技术在青岛地铁13号线施工中的应用[J].筑路机械与施工机械化，2017，34（07）：101-105.
论文作者:赵珀
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/24
标签：地铁论文; 数据论文; 工程论文; 城市论文; 隧道论文; 基准点论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第9期论文;