摘要:自动化监测技术的出现和进一步的运用推广,让监控量测城市轨道交通工程实现了很大程度的自动化。本问研究的系统能够让监测仪器实现自动化的采集数据,然后经由无线传输技术把采集到的数据输送到数据处理终端。最后,数据处理终端管理分析以及整合数据,从而让量测监控安全分析报告等被自动生成。自动检测技术避免了常规监控量测中数据分析和采集延时、人工误差等缺点,节约了大量的人工成本。
关键词:自动化监测;无线传输技术;地铁
1、引言
近些年,随着蓬勃发展我国的社会经济,城市地铁交通已经成为了国家基础设施建设的一个热点和重点。人工监测的传统方式已不再可以符合高频率、高精度的监测需求。而随着测绘新技术、新仪器的持续投入应用,自动化监测技术给相关的工作提供了一个全新的方法。随着通讯技术、计算机技术以及电子技术的发展,地铁监控的发展也获得了显著的进步,这就使得让地铁结构实现实时监控有了可能。因为传统监控量测存在明显的缺点,在地铁中的应用与推广无线传输自动化监测技术已经变得非常必要和迫切。
2、运用自动化监测技术到地铁运营中的必要性
随着不断的我国各大城市经济,社会公众对交通拥堵问题的关注度日益加大。修建地铁工程可以缓解交通压力,在很大程度上解决城市路面拥堵的问题。然而随着不断增加的城市地铁线路,地铁工程布局已经变得愈加复杂,加上不断推进的城市地下空间与房地产开发,邻近地铁运营隧道开展建筑基坑施工的情况发生的更加普遍,给地铁运营隧道带来了一定程度的影响。因此,运用自动化监测技术在地铁运营隧道中是非常有必要的。这主要是由于人员不允许进入隧道,地铁运营不可以中断,无法实施常规的人工监测方法,这时候就势必需要运用自动化监测技术,全天候二十四小时对地铁运营隧道开展实时监测。运用自动化监测技术在地铁运营隧道中既可以保证地铁的正常运营,也能够全面掌握周边施工对运营隧道的影响程度,实时获取运营隧道的变形、沉降数据,从而对运营隧道的安全状况进行准确判断。
3、地铁监控量测现状
总的来说,我国地铁自动化监控量测总体普及度较低。传统监测方法与自动化监控量测方法比较起来,主要存在下述的问题:
3.1.1数据采集问题
地铁监测采用着种类繁多的仪器,一共需要监测46个项目,这些项目绝大部分是通过手动测量,最多也就是人工半自动的操作仪器,仪器自动保存并读数。这也就导致了人工操作仪器势必会存在错误或者人为误差。
3.1.2数据处理问题
处理现场监测数据等大部分还停留在手工的方式上,其人工处理错误率较高,信息化管理程度较低,不可以第一时间让指导施工和反馈设计的作用发挥出来。
3.1.3数据管理问题
管理数据大多数是依据监测项目和监测日期对数据的Excel表进行简单的储存和分类,其缺乏对数据综合管理以及整合,而且同时管理这么多的数据的有着很大的工作量,最让让数据变得很容易丢失和混乱。
总的来说,应用自动化监测系统到地铁系统中已经显得特别关键。
4、应用地铁自动化监测技术的目标
通过应用地铁自动化监测技术,拟完成如下几点目标:
第一,让24小时全天连续地自动监测成为现实。其监测频率可以依照施工得具体状况进行动态调整,从而及时反映工程风险,保障地铁建设的安全。
第二,采用实时差分式的测量方案,建立高精度的基准点,能够让多种误差因素得到最大限度地减弱甚至消除,同时让人工测量的偶然误差能够得到避免,从而让测量结果的精度获得大幅度地提高。
第三,实时对数据进行分析、处理,及时、自动的进行报警,使得风险信息能够在第一时间时间传达到位。
第四,报表、测量表、图形输出等,节约人工成本,减少内业资料处理的劳动力需求。
第五,运行成本低,系统维护方便。
5、地铁自动化监测系统的构成部分及分析
组成地铁自动化监测系统的设备有:自动化监测控制软件、无线传输设备、数据采集设备。
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5.1数据传输与采集系统
数据的传输与采集系统包括对数据传输设备和数据采集设备进行检测的同时,还需要对数据传输和采集设备应用稳定的电源系统进行持续供电。此外,保护机箱、防雷系统及干扰、防震动等其他设备都是自动化监测技术应用的基础,是重要的保障地铁监测现场数据采集和传输设备稳定的设备。
踢着监测类型分类,现在使用广泛的监测设备有:应力应变类通常有应变片、钢筋计等监测设备;微距离变化类通常有变位计、裂缝计等监测设备;水平位移类的通常是采用例如测量机器人的监测设备;沉降类的通常采用光纤、梁式倾斜仪、静力水准等监测设备。监测设备依据其工作原理具体分为:标准信号、CCD式传感器、振弦式传感器、电感式传感器、电阻式传感器、电压式传感器等。
现在,应用和开发数据采集设备已经比较成熟。然而因为有较多的地铁类监测项目,市面上的自动化监测设备还存在缺陷,同时因为一些设备监测项目的特殊性还未能完全实现自动化监测。有些数据采集设备因为其造价高昂、结构复杂,使得不能普及在自动化监测的使用上,这也阻碍了自动化监测技术的进一步普及。所以,怎么与工程实际结合起来,发展价格低廉、性能稳定的数据采集设备已经是从今以后亟需自动化监测技术解决的瓶颈。
数据传输系统主要在于选择监测数据传输方式。通常采用两种自动化监测的数据及操作指令的传输方式:无线传输以及有线传输。因为这一技术现在已经十分成熟,不再在本文中再次进行阐述。两种传输方式都有他们各自的优缺点。在具体的选择上,要结合地铁工程的实际情况进行。
5.2自动化监测控制软件
自动化监测控制软件分为数据后处理部分、传感器控制部分及采集单元。
传感器控制部分及采集单元可以对现场监测设备进行控制,发送数据采集指令以实现数据的自动化采集。在到数据之后,监测成果将通过数据后处理部分进行存储、管理分析和整合,自动生成图表、分析报表等。
5.2.1设计系统的原则
设计系统应遵照以下原则:
第一,需要重视系统安全性,要对应用程序、数据库系统级、操作系统级以及网络系统级的安全性进行充分考虑,保证系统可以运行的安全稳定。不同的可访问的权限要针对不同的用户赋予。
第二,要注重系统的灵活性和可扩展性,实现应用功能和系统体系结构的灵活性和可扩展性。
第三,系统架构设计科学、可靠,合理。
5.2.2主要的系统功能
第一,综合评价工程风险等级。
第二,统计预警情况、工程量的数据。
第三,数据的管理、出库、入库。
第四,设置控制值,预警状态通过控制值确定
第五,生成变化曲线图、测量表、报表。
第六,发送远程监测指令。
在地铁中的应用无线传输自动化监测系统应与工程的实际需求结合起来,并且紧密贴合国家规范进来开发数据后处理模块。
6、结束语
运用自动化监测技术在我国的城市地铁运营中已经有一段时间,其实践结果已经证明了运用自动化监测技术的必要性以及有效性。地铁运营具有诸如隐蔽性、复杂性、封闭性等特点,加上其作为大客流的一种公共交通工具,不允许轻易改变运行时间或者出现中断。所以,普通的人工监测技术已经不符合当前地铁运营的发展需求,所以自动化监测技术必须要运用到地铁运营中去,只有这样才可以对周边施工带来的影响进行实时监测,且不对正常的地铁运行带来干扰,保证地铁运行效率。
参考文献:
[1]张昭.自动化监测技术在地铁隧道施工中的应用[J].自动化与仪器仪表,2017(07):178-179+182.
[2]李晨康.运营地铁隧道自动化监测数据的修正及精度分析[D].成都理工大学,2017.
[3]邵磊森.某运行地铁抢险工程自动化监测[D].长沙理工大学,2016.
[4]姚冬.地铁隧道自动化监测系统的研究与应用[D].东华理工大学,2014.
[5]付丽丽,叶亚林,陈昊,程险峰,张斌.自动化监测技术在地铁隧道中的应用[J].城市勘测,2012(06):143-147.
论文作者:文蜀钰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
标签:地铁论文; 数据论文; 技术论文; 设备论文; 隧道论文; 系统论文; 数据采集论文; 《基层建设》2018年第8期论文;