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自动化监测技术在地铁工程中的应用研究

摘要：随着社会的发展，我国的自动化技术的发展也突飞猛进。地铁是在城市

地底铺架轨道修建，并利用电力快车实现乘客快速输送的一种公共交通系统。与

其他项目工程相比，地铁施工项目规模较大，基础设施较多，由于要负责大量旅

客的运输，因而在安全性、稳定性等指标方面都有着较高的要求。近年来，我国

的地铁施工数量不断增加，地铁不仅复杂且贯穿于城市的主要枢纽位置，采取措

施提高其安全性与稳定性的重要性日益显著。正是在如此背景之下，自动化监测

技术获得了社会各界的重视，并逐步被应用于地铁施工过程，并取得了让人较为

满意的效果。

关键词：自动化监测技术；地铁；应用研究

引言

地铁为城市地低下修建的与轨道，电力快车的运营为人们提供了更加便利的

公共交通服务。地铁工程建设内容复杂，专业项目类型较多，因其运营客流量大、

设备数量庞大，所以对工程建设要求十分严格。同时，地铁多修建在管道分布密

集、地质复杂、贯穿于城市主要枢纽位置，安全性和稳定性控制难度大。为此，

可通过自动化监测系统对建设过程中的地质环境变化、工程数据等进行实时更新，

保证工程建设安全与质量。

地铁施工监测现1状

当前阶段，我国的施工监测以人工测量为主，该种测量方法的优势在于简单、

技术成熟可靠，然而人工测量弊病颇多，如时效性差、监测效率低、成本较高、

危险性较大。利用自动化监测技术实现地铁施工监测是地铁施工监测发展的大势

所趋，在自动化监测技术支持下，地铁监测可实现无人值守全时段监测，并能够

快速有效的实现相关数据的初步分析，因而于解决人工测量弊病有着强的现实意

义。国内地铁施工中的监测对象主要为纵向变形监测、横向变形监测和管径收敛

变形监测。其中，纵向变形监测利用电子水平尺系统和静力水准系统完成。静力

水准系统监测的精准性较高、可监测范围较大，是当前地铁纵向变形监测过程中

最常使用的监测技术。电子水平尺系统适用于小范围的监测，可能存在一定的误

差。至于横向变形监测和管径收敛变形监测通常利用全站仪，然而有目标识别功

能的全站仪可能会受到通视因素影响精准度，进而在较大范围监测中应用可能难

以满足精准度方面的要求。

自动化监测系统的基2本要求

数2.1据采集及时准确

自动化监测的数据获取通过远程采集单元得以实现，利用网络和分布监测点，

使信息的准确性和及时性得到保障，比如，将全站仪的数据进行采集、储存和分

析，一方面可以通过数据的分析及时准确地预测后续变形趋势，减少事故隐患；

另一方面简化了工作程序内容，使工作得以更高效的完成。比如，高架段立柱垂

直位移自动化监测，它主要就是通过静力水准仪完成监测工作，传感器、数据采

集装置和软件分析等组成了该系统。其主要是通过数据采集装置，并且以监控主

机的命令或者是预先设定的时间对所接入的仪器进行自动控制测量，由此可实现

控制采集单元进行测量并获取数据的目的，同时主机也可以对数据进行预处理并

对外传输，技术人员可以实时获取并处理和分析数据。

高2.2效的信息传输

通过运用4G、Wi-Fi等无线网络，提高数据信息和命令传达的速度和效率，

打破了服务器之间的制约条件，提高了通信传输速度，还实现了实时获取各项监

测数据的目的。

能够适应长时间监测，实用性强2.3

为了确保地铁的监测能够持续有效，需要自动化监测系统具有长时间工作的

性能，也就是说，系统在安装调试完成后，在整个工期过程中，应能提供有效、

稳定的监测数据，还要具备安装方便、操作简单、维护便利等特性，利于其在监

测项目中的推广应用。

技术领先，安全可靠2.4

对于地铁这种民生项目，不仅要运用先进的自动化监测技术，还要引进最为

符合地铁发展的先进技术配套设施，比如，技术手段和相关仪器设备。除此之外，

安全可靠是保障地铁能够长期、可持续使用的基本要求，这就需要依靠自动化监

测的精准数据来提供安全保障，使监测技术人员随时掌控情况，提高安全性。

地铁自动化监测系统的3构成

．13数据采集及传输系统

一般来说，数据采集及传输系统主要是由数据监测采集设备以及传输设备构

成，同时也需要得到稳定的电力提供。另外，为了能够应对相对复杂的监测环境，

需要对数据的采集及传输系统不断融入其他系统，例如防雷系统，加强对设备机

箱的保护力度，降低振动对设备带来的影响，进而确保城市地铁工程施工现场的

数据采