隧道自動化監(jiān)測實施方案

隧道自動化監(jiān)測實施方案隧道自動化監(jiān)測實施方案一．項目概況該隧道分段施工，暗挖段長度約為100m。洞內(nèi)布置10道監(jiān)測斷面，平均約10m布置1道監(jiān)測斷面。監(jiān)測項為拱頂沉降和凈空收斂。每道監(jiān)測斷面設(shè)置1處凈空收斂監(jiān)測點及1個沉降監(jiān)測點。二．監(jiān)測目的建立一套穩(wěn)定可靠、實時采集、傳輸?shù)谋O(jiān)測系統(tǒng)，為隧道的施工及運營提供強有力的技術(shù)支持。建立遠程監(jiān)測系統(tǒng)，通過遠程網(wǎng)絡(luò)及時了解隧道的各測點的變化情況。為隧道的結(jié)構(gòu)安全提供可靠的數(shù)據(jù)，實時預(yù)警，保證工程安全。為類似結(jié)構(gòu)的隧道的安全監(jiān)測提供寶貴經(jīng)驗。三．監(jiān)測系統(tǒng)總體方案3.1系統(tǒng)主要設(shè)計思路（1）系統(tǒng)設(shè)備布置方案采用4G數(shù)據(jù)采集器和傳感器連接，安放于測試現(xiàn)場各測點，使得傳感器和采集器傳輸距離最短，減少干擾及信號傳輸線路。（2）信號通過4G網(wǎng)絡(luò)直接傳上服務(wù)器，并且存在數(shù)據(jù)庫中。（3）服務(wù)器管理軟件會對數(shù)據(jù)進行自動初步分析，如果超限，會發(fā)送短信通知相關(guān)人員。（4）管理部門可通過遠程方式在辦公室顯示屏查看數(shù)據(jù)。3.2監(jiān)測的主要內(nèi)容共選取10個斷面進行監(jiān)測，每個斷面有拱頂下沉、凈空收斂監(jiān)測。拱頂下沉：共10個測點，在拱頂處沿隧道軸線布點，采用二維激光位移傳感器進行監(jiān)測。凈空收斂：共10個測點，根據(jù)每個斷面施工順序，逐次安裝。采用激光測距傳感器進行監(jiān)測。圖3.2-1標(biāo)準(zhǔn)斷面監(jiān)測點布置圖3.3監(jiān)測系統(tǒng)的主要特點（1）多現(xiàn)場管理、多用戶管理、多終端管理、遠程管理（2）動靜態(tài)數(shù)據(jù)采集，實時顯示、實時分析、實時預(yù)警（3）采集設(shè)備可使用干電池供電，待機約一年（4）4G數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采集子站與云平臺可直接傳輸（5）采集器節(jié)點可根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測點的位置移動四．監(jiān)測系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由傳感器、采集器組成。傳感器與采集器通過有線方式連接，采集器通過4G信號將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器，可在遠程管理展示平臺等。表4-1系統(tǒng)主要硬件技術(shù)參數(shù)序號名稱型號技術(shù)參數(shù)1數(shù)字型數(shù)據(jù)采集器MIC-DCD-1本項目連接二維激光位移傳感器，激光測距儀供電方式：干電池2激光測距儀MIC-TD-LD1.量程：0.045m～30m2.精度：±2mm(10m內(nèi))±2mm+0.05*(D-10),(10m外)3二維激光傳感器MIC-JG機械性尺寸:162mm*85.5mm*68mm供電電壓:DC12~36V有效量程:X軸±50mmY軸±50mm分辨:0.055mm精度:±0.1mm激光強度:10mW五．監(jiān)測方法及實施步驟5.1沉降監(jiān)測拱頂沉降監(jiān)測采用二維激光位移傳感器。結(jié)構(gòu)組成：本位移計由激光發(fā)生器和二維感光組建構(gòu)成，通過多個該傳感器進行級聯(lián)組成線性沉降及水平位移網(wǎng)絡(luò)，進行沉降監(jiān)測。利用激光的直線集束傳播特點，即將各測點的相對位置坐標(biāo)進行級聯(lián)標(biāo)記，并通過與基準(zhǔn)點參照計算，得出各測點的相對水平和豎向變化位移。應(yīng)用簡介:如圖所示，本系統(tǒng)由一個基準(zhǔn)點和若干個測點組成線性沉降監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。默認基準(zhǔn)點是不會發(fā)生沉降變形，而測點為沉降觀測點。當(dāng)其中一個測點發(fā)生沉降位移后，該測點以及下一個測點將獲得相同的位移變化值。圖5.1-1二維激光位移傳感器應(yīng)用原理具體安裝步驟為：(1)在指定安裝位置處安裝支架。先鉆孔將膠塞放入，再使用鉬絲將支架固定。傳感器底部有安裝螺栓口，倒掛再隧道頂部。(2)在隧道外側(cè)尋找一個相對穩(wěn)定點安裝二維激光傳感器作為監(jiān)測基準(zhǔn)點。(3)將各監(jiān)測點的傳感器與采集器就近連接，迎爆破面?zhèn)燃皟蓚?cè)用鋼板保護起來，螺栓固定至拱頂。激光發(fā)射處預(yù)留孔口勿遮擋激光。5.2收斂監(jiān)測傳感器根據(jù)信號發(fā)射與接收的時間計算距離，當(dāng)距離發(fā)生變化后，根據(jù)時間差計算距離變化量。激光測距傳感器及反光片安裝于隧道待測收斂測線兩端。左邊墻反射片貼于不銹鋼板上，做永久監(jiān)測點，要求定位準(zhǔn)確。右邊墻安裝激光測距傳感器，對準(zhǔn)反射片。依據(jù)本項目施工條件分析，進行嵌入式安裝。且制作不銹鋼外保護罩預(yù)留激光外設(shè)口，外保護罩迎待施工方向。圖5.2-1激光測距儀安裝主要設(shè)備數(shù)量序號名稱單位數(shù)量備注1數(shù)字數(shù)據(jù)采集器個202二位激光位移傳感器個103激光測距儀個10軟件平臺數(shù)據(jù)采集器通過4G信號將數(shù)據(jù)傳輸至平臺，平臺對收到的數(shù)據(jù)進行有效的甄別后將數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)器。平臺主要特點：(1)項目數(shù)據(jù)均可生成可視化圖表，查看任一時間段的數(shù)據(jù)曲線以及變化趨勢，預(yù)判危險?？蓪?dǎo)入現(xiàn)場圖片或模型，對測點定位，單擊定位點即可查看數(shù)據(jù)。(2)分級預(yù)警:報警通知及時，通過短信將不同級別報警信息發(fā)送至相關(guān)人員，責(zé)任到人，處理進程全部記錄在案。(3)完善的權(quán)限分配模塊：依托先進的企業(yè)管理理念，根據(jù)不同企業(yè)管理架構(gòu)或者部門管理架構(gòu)，方便、快速、自由設(shè)置與人員職位相應(yīng)的平臺職責(zé)與權(quán)限，真正做到職責(zé)分明、各司其職。(4)超便捷的工程配置模塊：內(nèi)置多套設(shè)備配置模板，適應(yīng)各種監(jiān)測情況，用戶只需要簡單填寫表格，即可一鍵導(dǎo)入系統(tǒng)，自動生成監(jiān)測項目。圖7-1數(shù)據(jù)生成可視化圖表圖7-2警情處理圖7-3權(quán)限分配圖7-4工程配置滿足行業(yè)要求的自動化報告的項目管理模塊:平臺為每種儀器內(nèi)置符合規(guī)范的監(jiān)測報告模板，用戶只需要選擇相應(yīng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)日期，即可一鍵導(dǎo)出報告，省去人工編寫報告的過程。圖7-5一鍵生成報告(6)專業(yè)的數(shù)據(jù)處理模塊：數(shù)據(jù)處理、顯示由用戶靈活選擇。本平臺可以為一個傳感器量身定做數(shù)據(jù)處理公式，滿足特殊的數(shù)據(jù)處理要求。同時可將人工監(jiān)測數(shù)據(jù)導(dǎo)入平臺運算。圖7-6數(shù)據(jù)處理專業(yè)的數(shù)據(jù)展示模塊：參數(shù)表格化顯示、數(shù)據(jù)變化曲線八．質(zhì)量保證措施(1)為保障安裝質(zhì)量及進度，本項目實行項目負責(zé)人負責(zé)制度，配備相關(guān)技術(shù)人員。具體組織機構(gòu)如下。(2)所有數(shù)據(jù)采集設(shè)備及傳感器運送至現(xiàn)場之前，都經(jīng)過嚴(yán)格測試，杜絕不合格產(chǎn)品運輸至現(xiàn)場。(3)所有傳感器安裝之前，對安裝工人做好技術(shù)交底，確保安裝人員嚴(yán)