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隧道在线监测系统

时间:2016-06-14 14:25:55     点击量:1540

系统建设背景考虑到隧道的围岩地质条件复杂,施工环境恶劣,传统隧道人工检测手段难以全方位保证隧道施工安全,需要建立一套行之有效的在线监测系统。

飞尚科技隧道在线监测系统对隧道面临的风险事件——拱顶沉降、净空收敛提供针对性的解决方案,真实反映隧道施工安全状况。

1、系统概述

系统由监测主机、Zigbee无线传输设备、激光位移传感器、安装支架及计算机等组建,形成无线监测网络,自动实时上传监测数据,任何地点只要在有网络的条件下就可以实时查看监测结果。

与传统的监控测量方法相比,飞尚科技在线监测技术可根据用户监测需要任意设定监测频率,降低相关人员在危险部位监测时的安全风险,适用于隧道浅埋路段、变形较大路段,以及其他需要连续监测的部位。对于已通车隧道的监测,则可极大减少封闭道路对交通造成的干扰。

2、系统实现功能自动化监测打破传统隧道检测模式,攻克行业技术难点,对隧道拱顶沉降及周边收敛采用自动化监测方式,实现真正意义上的隧道在线监测,全方位保障隧道整体施工/运营安全。

无线传输系统实现无线传输,无需长距离布设线缆、光缆。

信息化管理实现数据信息化管理,相关人员可以通过不同权限登入以太网,利用终端设备取得现场结构安全数据及安全评估信息,实现与相关部门数据互连,满足分级管理。

结构变化趋势分析将数据与计算结果进行对比,得出结构的实际健康状态及变化发展趋势。

多重分级预警当结构出现异常信息时,会触发预警系统自动进行预报警,并通过短信、声光等方式将预警信息及系统评估结果及时告知用户。

多种终端查询方式支持手机、ipad、PC等不同终端查询方式,真正做到运筹帷幄之中,掌控千里之外。

3、项目建设难点及解决方案项目建设难点及解决方案

a. 常规检测手段无法真正意义上实现对隧道拱顶沉降及周边收敛的在线监测,难以确保隧道以及施工人员生命安全。

解决方案:系统采用激光位移传感器的在线监测技术,具备超强抗干扰能力,有效抵御隧道爆破的毁坏性,实现24h无人值守,对隧道的变形、位移等进行监测,真正知道当前及下一步施工。

b. 施工环境恶劣,监测设备极易受到施工影响,尤其在爆破过程中,传感器遭受破坏情况严重。

解决方案:针对不同的围岩等级,施工工艺不同。3级围岩因外壁太坚硬故采用外挂的方式,传感器固定装置是万向纽轮,6mm钢板能够完全的抵御爆破过程中对其伤害。

激光位移传感器安装现场

4、5级围岩采用内置的方式,传感器埋置在岩壁内部,防止了传感器位置因为冲击波发生变化。

通过近三个月的自动观测,隧道的变形数据与人工全站仪的测量数据对比,验证结果为激光测距传感器的数据稳定,精度高,实时性好,并且数据变化趋势跟全站仪的测量数据一致。

c. 受项目施工影响,数据传输线缆极易损坏,布线困难

解决方案:系统采用ZigBee无线数据传输技术,该技术很好的解决了因施工导致传输线缆损坏的问题,更有利于巡检,便于重复利用。

d. 野外供电困难。

解决方案:连接施工方移动电压箱进行供电,或将集线器,蓄电池(每15天更换),ZIGBEE模块集成,安装固定在隧道侧壁,解决隧道内部供电困难,维护成本大大降低。

e. 高速风险源众多,管理决策层统一监管困难。

解决方案:区别与以往的单一结构监测,管理零散的局面。基于云计算服务中心的陕西坪汉高速在线监测平台,目前已涵盖了九条长度大于1000米的隧道,随着隧道施工进度推进,后续将容纳整条高速重大风险源结构物。

f. 高速隧道施工与运营状态监测手段不同,无法满足运营期监测。

解决方案:并且此技术能很好的沿用于高速运营过程中。

由于高速隧道在运营状态中,监测人员进入隧道内工作的安全风险极大,所以要求必须在隧道内设置自动化监测系统代替人工操作,实现对隧道水平、垂直位移的连续、精确监测。

TUNNEL SAFETY SYSTEM

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