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隧道结构健康自动化监测系统

 

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隧道监测背景

随着我国高速公路、高铁、地铁等基础设施建设的快速发展,已建成和在建的隧道里程速增长隧道是在地下的隐蔽工程,所处的地质环境较为复杂,建设过程中,土体开挖、打桩等操作都可能导致隧道结构变形,此外降水也会对隧道结构产生影响,破坏隧道结构原本的应力平衡,引发围岩向着垂直或者水平方向位移,进而造成隧道结构变形,因此为了确保隧道工程安全、及时预报险情,除了对隧道进行加固、维护之外,对隧道工程安全稳定状态的监测和评估也十分重要。 

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隧道监测系统组成:

隧道结构健康自动化监测系统主要感知层、采集层、传输层、云服务器和人机交互几部分组成隧道各关键部位安装各类传感器后,将数据接入到采集设备,采集设备初步运算后通过4G无线网络将数据输出到云服务器云服务器将数据进行分析处理后下发到后端监测平台

1.       感知层:

感知层主要是通过在隧道内布设测沉降、倾斜、位移、受力、周边环境等类型的传感器,实现对影响隧道结构安全和健康的关键数据进行实时测量。

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2.       采集层:

采集层采用4G智能采集网关,网关集成了数据采集模块、边缘计算模块、供电模块及据传输模块。可实现对各类传感器的数据采集、并将数据进行初步计算后通过4G无线网或有线网络将数据输出到云服务器。

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3.       云端层

云端集成了物联网和云计算技术。将各类传感器数据进行计算分析后分类存储,并将处理过的数据下发到各个人机交互界面。

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4.       交互层

安锐测控监测云平台隧道各个传感器数据进行统计分析得到各项特征参数发展规律及其变化趋势,下发到终端并以数据和图表形式在用户端展现,实现对隧道各测点数据的归档、查询、存储管理等功能

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隧道监测系统功能

隧道结构健康自动化监测系统作为隧道施工管理的重要组成部分集合物联网、云计算、传感器、无线通信等技术,组成一套智能、安全、快捷的隧道健康自动化在线监测系统为隧道施工者和管养者提供有效的数据依据。具体可实现以下功能: 

实时监测:系统安装调试完成后,可以实现隧道的各监测点7*24小时不间断在线自动化监测,实时返回数据,避免传统作业方式中,测量人员需要靠天窗时间进入铁路隧道测量的问题。

分级预警系统可设置多级预警机制,并可根据事先设定的预警值进行报警,报警可实现平台、短信、现场声光报警器等方式,让负责人第一时间知晓现场有异常情况。

统计分析直观显示倾角、沉降、裂缝等各时段多项监测数据分析折线初步对监测结果进行预测,并可生成报表为隧道安全营运管理提供简单明了、直观有效的参考信息。

现场视频:通过安锐测控监测平台远程操作现场摄像头拍摄隧道现场情况实时掌握现场情况。

多项目管理:支持同一个账号管理多个监测项目,方便管理

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监测系统优势:

随着建筑工程技术的发展,施工和养护要求的提高,对监测的需求也相应的提高了,传统的人工监测的方法越来越难以满足监测的实际需求。自动化在线监测系统作为实时的在线监测手段,相对人工检测优势明显,传统人工检测自动化监测的各项参数对比。(见下图)

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应用案例:

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