摘要：通过在地铁中运用自动化监测技术，能够减少传统因人为因素而产生的误差问题，同时也能够提高监测数据的精度，降低劳动成本，确保城市地铁的施工建设能够正常开展。
关键词：自动化监测技术；地铁；应用
引言
由于地铁隧道是一个相当复杂隐蔽、对技术要求极高的工程项目，科学地将自动化监测技术引入地铁隧道检测工作中是必不可少的，这不仅能够对地铁隧道情况进行实时监测，还能够有针对性地不断优化改革，有效降低意外安全事故发生的概率，为地铁运行提供安全保障。
1自动化监测技术概述
自动化监测，顾名思义，就是采用智能化的监测系统，在信息网络发展如此迅速的今天，将信息传递与智能应用合理有效地结合在一起，形成了能够实时掌握地铁隧道变形情况的自动化监测系统[1]。一方面，传统的地铁隧道人工监测已经无法满足运营期内的监测要求，对于变形数据无法及时获取并传递到相关各方；另一方面，自动化监测能够实时提供隧道内的各类监测数据信息、甚至是图像、影像信息，当出现异常时，能做到自动报警，这对于及时掌握安全隐患、控制变形等具有非常重要的保障作用[2]。因此，自动化监测也就成为地铁隧道监测的最佳选择。
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设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自动化监测的优势
4.1弥补人工检测的不足
自动化监测通过传感器、网络和数据可对地铁隧道情况进行实时监测，不仅节约了工作人员的工作时间，还提高了检测效率。自动化监测技术能够对隧道情况通过数据实现可视化，可以细节性地展示出人工检测所不易发现的安全隐患，及时做出安全评价及安全预警。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆自动化监测是可以做到实时监测、不需要设定监测时间的随时监测技术，可以使检测部门随时了解隧道的情况。
4.2数据更为精准
隧道的信息化建设不仅要全面监控隧道情况，还要依靠数据证明为隧道安全提供依据，这就要求自动化监测在数据采集及整理分析方面具有极高的精准性，如果监测结果与实际值不符，必然会造成安全隐患。人工检测会在数据方面往往没有那么精准，会存在较大的误差，但是自动化监测技术，通过多个监测点综合分析，监测数据较人工数据而言精度更好，与实际更为吻合。
5地铁隧道施工监测现状
当前阶段，我国的隧道施工监测以人工测量为主，该种测量方法的优势在于简单、技术成熟可靠，然而人工测量弊病颇多，如时效性差、监测效率低、成本较高、危险性较大。利用自动化监测技术实现地铁隧道施工监测是地铁隧道施工监测发展的大势所趋，在自动化监测技术支持下，地铁隧道监测可实现无人值守全时段监测，并能够快速有效的实现相关数据的初步分析，因而于解决人工测量弊病有着强的现实意义。国内地铁隧道施工中的监测对象主要为隧道纵向变形监测、隧道横向变形监测和隧道管径收敛变形监测。其中，隧道纵向变形监测利用电子水平尺系统和静力水准系统完成。静力水准系统监测的精准性较高、可监测范围较大，是当前地铁隧道纵向变形监测过程中最常使用的监测技术。电子水平尺系统适用于小范围的监测，可能存在一定的误差。至于隧道横向变形监测和隧道管径收敛变形监测通常利用全站仪，然而有目标识别功能的全站仪可能会受到通视因素影响精准度，进而在较大范围监测中应用可能难以满足精准度方面的要求。
6自动化监测在地铁隧道监测中的运用
6.1对地铁隧道的沉降进行监测
相较于人工监测，在隧道道床上设置监测点，按照等级水准的要求进行测量，自动化的监测方法（静力水准仪、电水平尺等较为常用），能够更加及时、准确、精密、快速地提供监测数据，是人工监测所无法比拟的，在实际工作中也是应用最广泛的方式。
6.2对地铁隧道的收敛进行监测
相对于人工的全断面监测及腰线收敛测量，采用自动化的方法（如激光测距仪等）更能及时、有效地反应隧道的变形情况，且易于实现，精度较高，能实时反馈隧道受保护区内工程施工的影响程度，并加以量化，便于对隧道安全状态进行分析判断[4]。
6.3对地铁隧道的水平位移进行监测
通过安置测量机器人，设置必要的监测点及稳定的基准点，实现隧道的水平位移自动化监测。相对于人工测量来说，数据实时和连续，更便于分析。
6.4自动化监测系统能够为施工参数提供保障
地铁工程不仅是城建重点交通项目，也是国家社会最为关注的民生工程，因此，对于工程质量的要求非常严格，这样才能保证在日后的地铁运行中更为安全有保障。依托自动化监测技术来及时反馈施工，不仅能够降低错误率，还能够随时评判施工手段、工期进度等是否符合预期要求，并及时做出调整优化方案。
结束语
近年来，随着地铁的兴建，城市交通网络不断完善，为人们的出行提供了便利。但不可否认，地铁在运行及发展过程中，受周边环境的影响较大，存在较高的危险。人工监测已经无法覆盖到地铁运营的全过程，因此，与时俱进应用自动化监测，实时掌握地铁隧道的变形情况，是确保安全运行地铁的必要手段。
参考文献：
[1]魏传军.自动化监测技术在铁路工程监测中的应用[J].铁道勘察，2017，43（06）：34-37.
[2]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.
[3]嵇浩，王斌.地铁施工监测自动化及信息化技术探讨[J].工程质量，2017，35（03）：51-53.
论文作者:曾钰琳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/17
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