地铁隧道监控量测信息系统的应用研究

孙浩

孙浩

浙江华东工程安全技术有限公司浙江省杭州市311100

摘要：随着社会经济的快速发展与科技技术的不断进步，城市化进程的加快，我国基础设施建设已经全面开展，地铁安全监测要求对地铁进行实时监控。在互联网环境下地铁隧道作为监控量测的重要结构需要利用计算机技术，开发监控量测信息系统，通过文档管理功能、数据预处理功能、数据库管理功能、数据分析功能以及系统设置功能等来实现对数据的及时分析与处理。

关键词：地铁隧道；监控量测；系统功能

引言

在新奥法施工的隧道中，监控量测作为信息化施工的关键环节，要求能够及时反馈到施工和设计中。然而在实际工作中，监测信息多以周报、月报文件的形式递交给相关部门，这种做法时效性较差，难以做到隧道施工信息的及时反馈。此外，对于长大隧道工程往往数据量十分庞大，也给数据管理带来了一定的难度。为解决这个问题，该文基于网络数据库管理技术，实现了隧道施工监控量测信息网络化管理和监测数据分析处理的实时化。现场监测人员将当天采集的数据上传到网络，授权用户只需利用各种互联网终端登录网站便可即时查询隧道断面变形和应力（应变）等监测信息；当出现变形或受力较大的预兆时，系统可及时向有关用户手机发送预警信息，以帮助各方及时做出相关决策；系统可按指定周期自动生成监测周报、月报或其他定期报告供用户下载。

1地铁隧道监控量测信息系统

在互联网技术与计算机技术快速发展的现代社会环境中，隧道监控量测系统伴随着地铁隧道监控需求应运而生。隧道监控量测系统能够利用互联网技术、蓝牙技术自动生成检测点，通过计算机或手机将数据上传到服务器，形成各种形式的报表，便于地铁隧道量测人员及时进行数据监测、判断与汇报。隧道监控量测系统相对于传统的人工监控量测技术来说，大大减少了监控量测的时间，降低了监控量测的成本。当系统检测到异常情况则可以第一时间通知管理人员，降低安全事故发生的概率，减少安全事故带来的财产损失。同时，隧道监控量测系统可以对收集的原始数据进行处理分析，从而对地铁隧道变形、位移、沉降等内容进行智能化预测分析以及预警，进而实现对地铁隧道施工中的集中化、智能化、自动化处理，为地铁工程开展提供高效的指导建议。

2系统功能

2.1文档管理功能

一是地铁隧道变形检测。地铁隧道结构变形检测主要按照地铁隧道结构设计以及国家相关变形检测规定来进行界定，主要内容涵盖垂直位移监测、水平位移监测、隧道断面收敛变形监测。不同的地铁隧道监控量测内容所采用的监测方式与设备均有所不同。一般来说，底特隧道的垂直位移与水平位移检测主要通过大地测量或自动化测量技术进行，设备主要有精密水准仪、精密全站仪、智能全站仪等；而地铁隧道隧道断面的收敛变形则是使用收敛设备进行物理测量；二是地铁工程施工资料。地铁工程施工资料主要涵盖了地铁工程概况，如地理位置、车站布局、地面建筑物情况、水文地质条件；地铁施工技术资料，如施工搞设计图纸、隧道施工报告、重要图形图像；地铁隧道监控量测档案，如监测设备运行维护报告等；三是监控量测资料，如地铁隧道中不同部位的变形、渗漏、裂缝等情况的记录以及隧道施工安全记录等。

2.2数据预处理功能

将监控量测设备收集的数据通过手工导入或自动导入的方式录入计算机。按照技相关规范与技术方案对其进行粗差检验，如检验合格则可继续进行处理计算；如结果不合格则需要进行预警，并停止计算处理。对地铁隧道监控量测数据进行稳定性分析，运用不同检测技术对工作基点的稳定性进行检验，根据检验结构采用下一步平差计算方式。按照地铁隧道基准点与工作基点稳定性检验结果，有针对性的选择经典平差、自由网平差等技术对监测数据进行计算。最后，将数据资料进行入库整理。将经过处理计算后一系列数据，如累积沉降速度、相对挠度等，将其录入至计算机数据库，便于后续分析。

2.3数据库管理功能

一是地铁隧道系列属性数据查询以及监控量测结果查询。在进行属性数据查询时，可以对属性数据类别以及属性值条件进行筛选，以便系统搜索出满足查找条件的监测点，再根据查询的实际需求结合监测成果条件，以得出满足要求的测点属性信息，以便对不同类别监测点在不同监测环境下的属性值进行查询。在对属性值查询时可以任意选择监测点的测段、车道、位置等，以查询到满足用户需求的结果。在完成查询后，可以将查询结果通过excel、pdf等格式进行编辑打印。二是地铁隧道数据的录入与添加。数据库中可以对地铁隧道数据以及监测结果进行录入。系统拥有手工录入以及自动导入两种形式。手工录入可以在系统的录入界面添加相应数据值，逐个进行录入；自动导入则是将数据自动导入数据库，同时实现多点自动导入。数据添加会实时显示，在完成添加后可以对数据进行保存、编辑、打印。三是地铁隧道数据修改与删除。由于兼顾到监控量测系统操作的规范性，系统只允许对监测点属性进行调整。可以通过查询需要修改的监测点，对其相关属性进行修改，可以实时显示数据库中监测点的相关信息，便于用户及时查看修改结果；数据删除也需要在对数据进行查询后进行删除，在删除前必须经过再次确认，以保证删除无误。

2.4系统设置管理功能

为了进一步强化地铁隧道监控量测系统的使用安全，系统在运营与使用过程中必须始终保证其安全性，强化对系统用户管理与数据的安全防护。为了保证系统的安全性，用户必须要同时拥有用户名、密码以及验证才能操作系统。同时，系统会保留用户的登录时间、使用痕迹、操作过程、操作时间等。系统管理员会将不同用户的使用情况进行记录并总结汇报。根据地铁隧道监控量测系统使用需求对部分用户实行权限调整，以禁止部分用户使用系统的权限，以保障系统的安全性。系统中的数据会定期上传至云端进行保存，如对系统数据进行修改，会保留修改痕迹，并将修改结果同时上传，以始终保持数据的准确性。如有必要可以下载云端数据对系统数据进行恢复，进一步确保系统的安全性。

2.5系统设置管理功能

为了进一步强化地铁隧道监控量测系统的使用安全，系统在运营与使用过程中必须始终保证其安全性，强化对系统用户管理与数据的安全防护。为了保证系统的安全性，用户必须要同时拥有用户名、密码以及验证才能操作系统。同时，系统会保留用户的登录时间、使用痕迹、操作过程、操作时间等。系统管理员会将不同用户的使用情况进行记录并总结汇报。根据地铁隧道监控量测系统使用需求对部分用户实行权限调整，以禁止部分用户使用系统的权限，以保障系统的安全性。系统中的数据会定期上传至云端进行保存，如对系统数据进行修改，会保留修改痕迹，并将修改结果同时上传，以始终保持数据的准确性。如有必要可以下载云端数据对系统数据进行恢复，进一步确保系统的安全性。

结语

然而，由于隧道监测结果容易受到多种因素的影响，在监测数据上传至系统前，必须把握信息运动的规律，明确哪些数据有误，哪些数据不完全是真实情况的反映，剔除错误数据，调整不真实数据，使原始数据在系统中得到较好应用，取得更好的分析效果。

参考文献：

［1］杨绍战，陈建勋，赵超志，等．隧道监控量测数据分析处理系统的研发与应用．公路隧道，2018（11）．

［2］武胜林，邓洪亮，陈凯江，等．隧道监控量测自动预警管理系统及其应用．测绘通报，2018（6）．

［3］刘劲.曲线回归分析法在隧道监控量测数据处理及分析中的应用.价值工程，2019（11）：96-98.