自动化监测系统在地铁隧道中的应用

    高层建筑与地下工程的日益增多，使得城市地质条件日趋复杂，这对地铁隧道的安全性及稳定性造成了一定的威胁。为了保证地铁的安全运营，需要对地铁隧道进行实时监测。然而，在地铁正常运营期间，传统的监测方法在高密度行车期间无法实施，且不能满足对大量数据采集、分析并及时准确反馈的要求，具有实时性差，成本高、精度不高等缺点。因此，在地铁运营过程中，需要建立并完善自动化监测系统，对地铁的结构安全进行实时监测和反馈，提高安全风险监测与管理的工作效率，从而有效控制工程事故的发生，保障地铁的正常运营。
我司采用的自动化监测系统可以在无人值守的情况下，全天24h连续地自动监测，实时进行数据处理、数据分析、报表输出、图形提供和自动报警等，可以在列车正常运行的情况下进行自动测量。

自动化监测系统介绍

1、系统构成

     我司采用的自动化监测系统的软硬件设备主要有：1)自动化全站仪—莱卡TS16；2)全站仪通讯及供电设备；3)基准点反射棱镜设备；4)变形点反射棱镜设备；5)PC计算机—主服务器；6)IMS智能监测系统。

2、测量机器人——徕卡TS16    徕卡TS16测量机器人是徕卡公司用于精密监测使用的超高精度全站仪，是专门针对安全监测而开发的仪器。它拥有高精度的测角和测距系统，自动照准（ATR）距离达1500m，自动照准（ATR）角度精度达到了1″，从而确保徕卡TS16无与伦比的监测精度。徕卡TS16的15.50×11.70广视场角技术特别适用于地铁隧道监测。与此同时，搭配智能数据终端和IMS智能监测系统，组成了地铁自动化监测系统，拥有强大的监测数据曲线绘制功能。在地铁运营期间能够获取真实、完整的隧道结构变形数据，且系统运行稳定，监测精度高并满足规范要求。可以绘制监测值、监测值变化量、监测值变化速率的时间过程曲线和分布曲线等等。并且在棱镜测程长距离模式下达12000m，自动照准距离达1500m，适用各类监测任务！徕卡TS16测量机器人具备如下特点:
(1)高分辨率视场角15.50×11.70，能够准确识视场内所有棱镜，并精准分别相邻的监测棱镜，尤其适合地铁隧道等环境，避免视场内漏测或出现多个棱镜从而照错棱镜的情况，满足地铁隧道的监测需求。
(2)徕卡AutoLearn自主学习功能可通过精细搜索选定区域内的监测棱镜，确保棱镜不遗漏，快速安全。
(3)徕卡ATR Plus技术，自动照准距离长，在通视条件不好(雨雾天气)或者强光下，始终能够锁定棱镜完成测量， 满足用户自动化监测的需求。
(4)徕卡TS16采用了稳定成熟的徕卡睿测软件，提供了卓越的交互体验，图形化菜单，向导式操作，更容易学习和使用，减少使用者培训时间。
(5)IP65超高防尘防水等级，有效避灰尘、雨水等侵入，减少监测过程中环境因素带来的宕机时间。
3、监测棱镜

        目标棱镜设置在基准点和变形点上。目标棱镜采用标准圆棱镜或Ｌ型小棱镜，目标距离较近时选用Ｌ型微棱镜，较远时选用标准圆棱镜或Ｌ型棱镜。在隧道壁上牢固安装好棱镜，并使棱镜面正对工作基点(即测站点)，安装棱镜时注意不能穿透防水层，对于在隧道下方的监测点，为了防止碰动点位可加角钢进行保护。

4、通信控制系统

        监测系统中一般通过GPRS无线网络控制全站仪进行自动化监测。在没有网络信号的区间可以采用光纤延长至有无线网络的区间，再通过GPRS实现网络远程通信，并支持远程电源管理。

5、IMS智能监测系统
    IMS智能监测系统由大铁检测公司研发，具有以下功能：(1)数据采集：通过智能测量控制器IMC接入测量机器人完成数据的采集、解算、存储，并自动上传云端。智能控制器支持接入徕卡、索佳、天宝等厂家测量机器人，通讯模块采用全网通，大容量存储空间及云端存储，保证数据不会丢失。(2)监测管理:包括数据管理和项目管理、人员管理、设备管理、巡检管理、预警设置、权限管理等功能。解决传统监测只重数据、弱于管理及数据分享的问题。(3)数据分析：是监测工作的重点、难点，本着定制、开发、共享的理念，使数据分析真正面向不同方向、多种化需求。(4)系统采用B/S架构，通过浏览器网页直接登录，可远程配置及数据查看、下载。

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