隧道監(jiān)測背景:
隨著我國高速公路、高鐵、地鐵等基礎設施建設的快速發(fā)展,已建成和在建的隧道里程急速增長,而隧道是在地下的隱蔽工程,所處的地質環(huán)境較為復雜,在建設過程中,土體開挖、打樁等操作都有可能導致隧道結構變形,此外降水也會對隧道結構產生影響,破壞隧道結構原本的應力平衡,引發(fā)圍巖向著垂直或者水平方向位移,進而造成隧道結構變形,因此為了確保隧道工程安全、及時預報險情,除了對隧道進行加固、維護之外,對隧道工程安全穩(wěn)定狀態(tài)的監(jiān)測和評估也十分重要。
人工檢測與自動化監(jiān)測系統對比:
隨著建筑工程技術的發(fā)展,施工和養(yǎng)護要求的提高,對監(jiān)測的需求也相應的提高了,傳統的人工監(jiān)測的方法越來越難以滿足監(jiān)測的實際需求。自動化在線監(jiān)測系統作為實時的在線監(jiān)測手段,相對人工檢測優(yōu)勢明顯。
隧道監(jiān)測系統組成:
隧道結構健康自動化監(jiān)測系統主要由感知層、采集層、傳輸層、云服務器和人機交互幾部分組成,在隧道各關鍵部位安裝各類傳感器后,將數據接入到采集設備,采集設備初步運算后通過4G無線網絡將數據輸出到云服務器,云服務器將數據進行分析處理后下發(fā)到后端監(jiān)測平臺。
1. 感知層:
感知層主要是通過在隧道內布設測沉降、傾斜、位移、受力、周邊環(huán)境等類型的傳感器,實現對影響隧道結構安全和健康的關鍵數據進行實時測量。
2. 采集層:
采集層采用4G智能采集網關,網關集成了數據采集模塊、邊緣計算模塊、供電模塊及據傳輸模塊?蓪崿F對各類傳感器的數據采集、并將數據進行初步計算后通過4G無線網或有線網絡將數據輸出到云服務器。
3. 云端層:
云端集成了物聯網和云計算技術。將各類傳感器數據進行計算分析后分類存儲,并將處理過的數據下發(fā)到各個人機交互界面。
4. 交互層:
安銳測控監(jiān)測云平臺對隧道的各個傳感器數據進行統計分析,得到各項特征參數發(fā)展規(guī)律及其變化趨勢,下發(fā)到終端并以數據和圖表形式在用戶端展現,實現對隧道各測點數據的歸檔、查詢、存儲和管理等功能。
隧道監(jiān)測系統功能:
隧道結構健康自動化監(jiān)測系統作為隧道施工管理的重要組成部分,集合了物聯網、云計算、傳感器、無線通信等技術,組成一套智能、安全、快捷的隧道健康自動化在線監(jiān)測系統,為隧道施工者和管養(yǎng)者提供有效的數據依據。具體可實現以下功能:
實時監(jiān)測:系統安裝調試完成后,可以實現對隧道的各監(jiān)測點7*24小時不間斷在線自動化監(jiān)測,實時返回數據,避免傳統作業(yè)方式中,測量人員需要靠天窗時間進入鐵路隧道測量的問題。
分級預警:系統可設置多級預警機制,并可根據設定的閘值進行預警,預警可實現平臺、短信、現場聲光播報等方式,讓負責人第一時間知曉現場有異常情況。
統計分析:直觀顯示傾角、沉降、裂縫等各時段多項監(jiān)測數據分析折線圖,初步對監(jiān)測結果進行預測,并可生成報表,為隧道安全營運管理提供簡單明了、直觀有效的參考信息。
現場視頻:可通過安銳測控監(jiān)測平臺遠程操作現場攝像頭拍攝隧道現場情況,實時掌握現場情況。
多項目管理:支持同一個賬號管理多個監(jiān)測項目,方便管理。