摘要：地铁的运行安全不仅与人民的生命安全息息相关，也直接影响国家财产安全，因此，将自动化监测技术运用到地铁隧道监测中，不仅可以为地铁的安全运行提供保障，还能够实时监测隧道情况，排除安全隐患，降低事故发生率。论文主要介绍了自动化监测系统的基本要求，及其在地铁隧道监测中的运用，给相关工程提供参考。
关键词：自动化；监测；地铁隧道；安全运行
1自动化监测
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。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。因此，自动化监测也就成为地铁隧道监测的最佳选择。
2自动化监测的优势
2.1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。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。
2.2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。
3自动化监测系统的基本要求
3.1数据采集及时准确
自动化监测的数据获取通过远程采集单元得以实现，利用网络和分布监测点，使信息的准确性和及时性得到保障，比如，将全站仪的数据进行采集、储存和分析，一方面可以通过数据的分析及时准确地预测后续变形趋势，减少事故隐患；另一方面简化了工作程序内容，使工作得以更高效的完成。比如，高架段立柱垂直位移自动化监测，它主要就是通过静力水准仪完成监测工作，传感器、数据采集装置和软件分析等组成了该系统。其主要是通过数据采集装置，并且以监控主机的命令或者是预先设定的时间对所接入的仪器进行自动控制测量，由此可实现控制采集单元进行测量并获取数据的目的，同时主机也可以对数据进行预处理并对外传输，技术人员可以实时获取并处理和分析数据。
3.2能够适应长时间监测，实用性强
为了确保地铁隧道的监测能够持续有效，需要自动化监测系统具有长时间工作的性能，也就是说，系统在安装调试完成后，在整个工期过程中，应能提供有效、稳定的监测数据，还要具备安装方便、操作简单、维护便利等特性，利于其在监测项目中的推广应用。
3.3技术领先，安全可靠
对于地铁这种民生项目，不仅要运用先进的自动化监测技术，还要引进最为符合地铁发展的先进技术配套设施，比如，技术手段和相关仪器设备。除此之外，安全可靠是保障地铁能够长期、可持续使用的基本要求，这就需要依靠自动化监测的精准数据来提供安全保障，使监测技术人员随时掌控隧道情况，提高隧道安全性。
4自动化监测在地铁隧道监测中的运用
4.1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。
4.2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。
4.3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。
4.4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。
5工程实例概述
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。5自动化监测系统应用要点
5.1监测点布置
图1自动化监测点位布设示意图
图2全站仪、后视点、监测点位置关系示意图
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，布设如图2所示。
5.2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。
6结语
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。
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(7):178-179.
[2] 孙宇超. 分析自动化监测技术在地铁运营监测中的运用[J]. 建筑工程技术与设计, 2016(8).
[3] 黄晓冬. 自动化实时监测在地铁隧道中的运用[J]. 华东科技:学术版, 2017(12):476-476.
[4] 柴鑫. 测量机器人在地铁隧道自动化变形监测中的应用[J]. 数字化用户, 2017, 23(44).
[5] 杨洋. 地铁隧道中自动化监测系统的应用浅析[J]. 工程技术:引文版, 2016(6):00080-00080.
[6] 郭勇. 分析自动化监测技术在地铁运营监测中的运用[J]. 中小企业管理与科技旬刊, 2017(31):191-193.
论文作者:焦芸
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
标签：隧道论文; 地铁论文; 数据论文; 技术论文; 实时论文; 基准点论文; 监测系统论文; 《基层建设》2018年第31期论文;