自动化监测技术在地铁隧道中的应用
自动化监测系统在昆明地铁4号线下穿既有地铁中的应用
都市快轨交通·第33卷 第6期 2020年12月123土建技术URBAN RAPID RAIL TRANSITdoi: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.06.019自动化监测系统在昆明地铁4号线下穿既有地铁中的应用陈 红，刘明光（深圳市勘察测绘院(集团)有限公司，广东深圳 518028）摘 要: 自动化监测系统主要由硬件系统及软件系统构成，具有自动化数据采集、连续监测、变形数据分析、成果评价、远程控制、信息发布管理等优点。
在昆明地铁4号线东大盾构区间下穿既有地铁3号线盾构区间工程中，监测系统对施工进行实时监测、监测数据实时分析、快速反馈信息，指导盾构下穿施工，并且保障了新建盾构区间的顺利贯通和既有地铁3号线的运营安全。
关键词: 地铁盾构；自动化监测；下穿既有地铁；数据分析；自动化数据采集 中图分类号: U231 文献标志码: A 文章编号: 1672-6073(2020)06-0123-04Application of Automatic Monitoring in Under-passing of the Existing Linefor the Construction of Kunming Metro Line 4CHEN Hong, LIU Mingguang(Shenzhen Survey and Mapping Institute (Group) Co., Ltd., Shenzhen 518028)Abstract: An automatic monitoring system is mainly composed of a hardware system and software system and has the advantages of automatic data acquisition, continuous monitoring, deformation data analysis, result evaluation, remote control, and information release management. Under the shield section of Kunming Metro Line 4, the real-time monitoring of the shield section project of the existing Metro Line 3 and the real-time analysis of the monitoring data are conducted, and rapid feedback information is given to guide the construction of shield tunneling. The smooth passage of the newly built shield section and the operation safety of the existing subway line 3 are guaranteed.Keywords: subway shield; automatic monitoring; underpass existing subway; data analysis; automatic data acquisition随着中国城市化进度的加快， 城市人口迅速增长，地上公共交通已不能满足人口增长带来的交通压力，发展以地铁为主导的轨道交通工程势在必行。
自动化监测系统在地铁隧道保护中的应用
自动化监测系统在地铁隧道保护中的应用目录1. 内容简述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (3)2. 自动化监测系统概述 (5)2.1 系统定义 (6)2.2 系统组成 (7)2.3 工作原理 (7)3. 地铁隧道概述 (8)3.1 隧道结构特点 (10)3.2 隧道安全风险 (10)4. 自动化监测系统在地铁隧道保护中的应用场景 (11)4.1 地质灾害监测 (13)4.2 结构健康监测 (14)4.3 环境监测与应急响应 (15)5. 自动化监测系统的关键技术 (16)5.1 传感器技术 (17)5.2 数据采集与传输技术 (18)5.3 数据处理与分析技术 (20)6. 自动化监测系统的应用案例分析 (21)6.1 国内外典型案例介绍 (22)6.2 成功因素分析 (23)6.3 改进措施探讨 (24)7. 自动化监测系统的优势与挑战 (26)7.1 优势分析 (27)7.2 挑战与对策 (28)8. 结论与展望 (30)8.1 研究成果总结 (31)8.2 未来发展趋势预测 (32)1. 内容简述随着城市交通需求的日益增长，地铁作为大容量公共交通工具，在城市地下空间中的地位愈发重要。
然而，地铁隧道在运营过程中面临着地质灾害、结构损伤等多种安全威胁。
为了确保地铁隧道的长期稳定与安全，自动化监测系统应运而生，并在地铁隧道保护中发挥了重要作用。
自动化监测系统通过高精度的传感器、先进的监控设备和智能化的数据处理技术，实时采集并分析地铁隧道内部的各项关键数据，如应力、应变、温度、湿度等。
这些数据为隧道结构的健康状况提供了直观且实时的反馈，有助于及时发现潜在的安全隐患。
此外，自动化监测系统还具备强大的预警功能。
一旦监测数据出现异常波动或达到预设阈值，系统会立即发出警报，通知相关部门采取相应的应急措施。
这种前瞻性的安全保障方式，极大地提升了地铁隧道的安全管理水平。
在地铁隧道保护的实际应用中，自动化监测系统不仅能够简化人工监测的复杂性和工作量，还能显著提高监测的准确性和时效性。
隧道施工自动化监测技术应用研究
应用技术与设计2018年第18期131监控量测作为隧道新奥法施工的关键要素，对隧道施工具有重要的作用。
当前，在隧道施工监测中，大多采用人工量测的方法，其操作简单，但对测量人的身体健康与安全都产生了不利的影响。
自动化监测技术，不仅工作效率高、数据传输速度快，而且还能带来较好的社会效益与经济效益。
1 自动化监测系统隧道自动化监测系统包括主控制器、数据采集系统、数据库服务终端、传感器组、网络无线通讯系统等。
主要是由数据采集系统对传感器组自动采集进行控制，同时将所采集到的监测数据传送到数据传输系统中进行一定的处理，并将其储存。
最后，在数据库服务终端的指令下，将传输数据提供给决策人员进行处理。
2 隧道自动化监测技术应用2.1 监测传感器隧道自动监测传感器比较类似于人工手段的监测传感器。
围岩变形监测的传感器主要有测量机器人、巴塞特收敛系统、静力水准仪、激光测距仪、自动隧道断面扫描系统等。
而压力盒、钢筋计、锚杆轴力计、多点位移计是支护结构力学特性监测的传感器，通常情况下，主要以电阻式与振弦式这两种类型为主。
2.2 监测数据的自动采集技术当前传感器类型及隧道施工监测输出信号类型主要有振弦数据信号、压电数据信号、电流数据信号、电压数据信号等，在对隧道施工进行自动监测过程中，首先需要对各类传感器输出信号进行自动采集，与此同时，还要向外输出可识别信号。
依据支护施作时机，并在考虑隧道开挖进度的基础上，设置接触压力与钢拱架受力监测元件，并保护该监测元件及导线，同时将其接入数据采集器。
此外，还需要在隧道口安装无线传输模块。
在调试后采集相关监测元件的初始值。
2.3 数据分析数据分析需要借助计算机才能够顺利实现，通过软件开发将前端数据进行深入分析和探究。
以洞口浅埋段地表下沉数据为例，洞口地表布置的静力水准仪每分钟传回一次数据，根据实时位移和时间，绘制出洞口浅埋段地表下沉测点时程曲线图，通过相关软件可得到浅埋段地表下沉变化速率。
自动化监测技术在地铁中的应用
要点二
创新发展
鼓励企业和研究机构进行创新研究，探索新的监测技术和 方法，为地铁行业的发展提供新的动力和支持。
THANKS
谢谢您的观看
自动化监测技术可以提高监测效率和 准确性，降低人工成本，为地铁运营 提供更加全面和准确的数据支持。
02
自动化监测技术在地铁中的应 用场景
地铁隧道结构监测
结构变形监测
通过自动化监测技术，对地铁隧 道结构进行实时监测，及时发现 结构变形和异常情况，确保隧道
结构安全。
地质信息采集
利用自动化监测设备，采集地铁隧 道周边的地质信息，为地质分析和 灾害预警提供数据支持。
06
未来发展趋势与展望
智能化、自适应监测技术发展
智能化监测设备
随着人工智能技术的发展，未来地铁监 测设备将更加智能化，能够自动识别和 判断异常情况，提高监测效率和准确性 。
VS
自适应监测算法
通过不断学习和优化算法，未来地铁监测 系统能够自适应地调整监测参数和策略， 以适应不同环境和条件下的变化。
自动化监测技术还可以通过数据挖掘和 分析，预测设备的使用寿命和维护需求 ，为地铁运营提与运营风险
自动化监测技术可以减少人工巡检和监测的频率，降低人力成本和劳动强度，提高工作效率 。
自动化监测技术可以实现对地铁设备的远程监控和管理，减少现场作业人员的数量和风险， 提高运营的安全性和稳定性。
04
自动化监测技术在地铁中的优 势与挑战
提高监测效率与准确性
自动化监测技术可以连续、实时地收集 地铁系统的各种数据，如位移、速度、 加速度、温度、湿度等，避免了人工监
测的间断性和误差。
自动化监测技术采用高精度传感器和先 进的算法，能够准确地捕捉和识别异常 数据，及时发现潜在问题，提高监测效
自动化监测技术在运营地铁隧道中的应用探讨
测基 准 点及 监测 点布 设情 况 如下 ：
结构 顶顶 板城 建 高程 约为 ～ ．— ４２ 地 铁 隧道 主 ２２ ． ｍ。 要处 于 淤泥 和砂 层 地质 环境 中 ， 了保 证 施 工过 程 为
因素 ， 解社 会交 通 压力 是 政府 发挥 公 共服 务 职能 缓 的关 键性 工作 。 地铁 是 国家 重点投 资 的市政 项 【程 目 ， 维 持社会 交 通 运输 活 动期 间发 挥 了重 大 的作 在
日常监 测是 运 营方 管理 的重 点工 作 ， 自动 化监 测 而
技术 是 隧道运 营管理 的先 进科技 。
便 ， 是 ， 存 在很 多不 确定 性 ， 但 它 安全 隐患 大 ， 解 要
这 种方法 也逐渐 地失去 了意 义 ；再 后来 又有 单位 在
上 述做 法 的启 发下 ， 成在 附墙拉 （ ） 外端 管 口 改 撑 杆
决这 个 问题 就 得选 择刷 色标识 的做法 。
参 考文献 ：
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建筑鸯 金 ２２ 第 期 ０ 年 ３ １
综合园 地
【 摘
际运 用 。
要】 本文以“ 广州地铁一号线” 为案例 ， 分析介绍 自 动化监测技术在地铁 隧道运营中的实
运营 监 测 自动化
【 键词 】地 铁 隧道 关
交 通 问 题 已经 成 为制 约 社 会 经 济 发展 的一 大
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基于智能型全站仪的地铁隧道变形自动化监测技术及应用
基于智能型全站仪的地铁隧道变形自动化监测技术及应用摘要：在地铁建设和运行的时候，要始终监测隧道结构的变形情况，以往使用的人工监测技术很难达到预期的目标。
为了使地铁既有线路正常运行和在建项目顺利施工，可利用智能型全站仪自动化监测技术，实现对地铁隧道变形情况的实时监测。
文章从全站仪变形监测的原理入手，具体包含三维坐标监测原理、围岩收敛变形监测的目的与原理等内容，并围绕其设计和实现展开探讨，结合实际案例探讨其应用，保证地铁既有工程的正常运行和在建工程施工的顺利实施。
关键词：智能型全站仪；自动化监测；地铁隧道引言由于新建地铁工程工作量大，施工、计量工作繁杂，各种工作过程错综复杂，对邻近运营的轨道交通监控造成了一定的影响，故对已经投入运营的地铁进行实时监控。
智能全站仪的自动监控技术能够实现地下隧道的实时数据采集，从而准确、及时地掌握和了解隧道的变形情况，因此，采用智能全站仪对地下隧道的变形进行自动监控有着十分重要的意义。
地铁隧道变形监测精度高、频次高、时效性强，但是隧道变形监测环境复杂，天窗时间段，存在着一定的安全风险，常规的手工操作方式很难适应地铁监控的需要。
采用全天候自动化的变形监测方法，是目前地铁隧道监控的最佳方法。
全站仪自动化变形监控系统能够全天候、高精度、高频率、安全稳定地进行变形监测，并能实时、准确、快速、安全、稳定地进行变形监测，并产生变形曲线、变形报告，对安全事故进行预测，消除隐患，确保地铁的安全施工和运行。
1.地铁隧道施工监测现状目前国内隧道工程监测主要采用手工监测，其优点是简单、技术成熟可靠，但其缺点是时间短、监测效率低、成本高、危险性大。
采用自动监控技术对地铁隧道施工进行实时监控，是目前地铁隧道工程监控发展的必然趋势，通过自动监控技术，可以实现对隧道工程的实时监控，并对其进行快速、高效的分析，对解决人工测量弊端具有很强的实际意义。
目前，我国隧道工程监测的重点是隧道纵向变形监测、隧道横向变形监测、隧道管径收敛变形监测。
多台全站仪实现隧道自动化监测应用与分析
多台全站仪实现隧道自动化监测应用与分析
谢智剑
【期刊名称】《测绘科学技术》
【年(卷),期】2024(12)1
【摘要】为了监测地铁保护区内大型基坑施工对临近地铁隧道造成的变形,可以使用多台全站仪组成联测系统。
实施方案是在独立工作的全站仪之间设置偏置棱镜和背靠背棱镜,保持偏置棱镜与设站点之间的相对位置关系以及背靠背的两个棱镜之间的相对位置关系不变。
通过这些相对关系作为限制条件进行间接平差计算,将所有全站仪的测量统一至同一坐标系下,实现多台全站仪的联测。
监测实例表明,这种多台自动化全站仪联测系统稳定可靠,并能真实反映隧道的变形情况。
【总页数】6页(P10-15)
【作者】谢智剑
【作者单位】深圳市交通工程试验检测中心有限公司深圳
【正文语种】中文
【中图分类】U45
【相关文献】
1.基于全自动全站仪的地铁隧道自动化变形监测系统的设计与实现
2.多台测量机器人在地铁隧道自动化监测中的开发与应用
3.智能全站仪在地铁隧道工程自动化监测的应用
4.智能型全站仪在地铁隧道变形中的自动化监测技术与应用
5.多台自动化全站仪联测系统在地铁保护监测中的实践
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现代测绘技术在地铁隧道变形监测中的应用研究
区域治理交通规划与工程现代测绘技术在地铁隧道变形监测中的应用研究罗子端浙江华东工程安全技术有限公司，浙江 杭州 310000摘要：全站仪自动化监测系统及三维激光扫描技术在现代化隧道变形监测中的应用，并在测量平差理论的基础上，对实测数据进行了精度分析。
结果表明，现代化变形监测技术较比传统变形监测方法在精度、效率以及自动化水平上有了明显的提高，是当今地铁隧道施工及运营维护中可靠的地保监测手段。
关键词：三维激光扫描技术；全站仪；地铁隧道；变形监测城市轨道交通是城市公共交通的骨干。
其中，地铁系统以其运量大、空间利用率高、安全节能等特点，成为当今城市化进程中优化城市交通的有效手段。
地铁建设和运营会带动沿途经济及城市建设的发展同时，会因地铁施工及沿线城市建设所造成的土体应力状态变化导致建筑物、构筑物及地铁结构的变形，从而产生安全隐患。
一、全站仪自动化监测系统全站仪自动化监测系统是集电磁波测距技术、数据库技术、移动互联网通讯及自动目标识别技术等，利用计算机语言开发，基于服务器、控制器、客户端等硬件的C/S架构的自动化测量系统。
该系统在待测区域内布设控制网，于各断面布设小棱镜，基于全站仪免棱镜测距及ATR技术实现自动化空间信息获取，其位移精度可达±0.3mm。
在实际工程应用中，以高精度电子水准仪观测沉降数据为准，对比该系统在沉降监测中的实际成果。
二、三维激光扫描技术相比传统监测方式和自动化监测技术而言，三维激光扫描技术作为变形监测领域的前沿技术，利用高速激光测距技术配合精密时钟编码器量测隧道实体空间离散矢量距离点即点云。
在扫描仪独立坐标系下的斜距、水平方向及距离、天顶距、反射强度等信息，配合CCD传感器解算空间实体拓扑信息，经过对点云数据的配准、抽稀、去噪及滤波等过程，最终实现对空间实体线、面、体等空间信息数字化高还原度重构。
三维激光扫描技术以其观测快速、主动式非接触测量、抗干扰能力强、数据精度高、成果直观等特点，适用于现代地铁高效施工及高频率运营维护中隧道变形监测工作。
地铁隧道收敛监测方法应用分析
地铁隧道收敛监测方法应用分析摘要:地铁隧道在建设及竣工后均需进行收敛测量,以监测盾构体形变,确保隧道正常运营。
本文介绍了三种常用收敛监测方法,并进行了优缺点分析,对盾构隧道的收敛监测作业具有指导意义。
关键词:地铁隧道收敛监测收敛计自动化监测自由设站法监测盾构法是建造地铁隧道的先进技术,对隧道内壁预制管片径向变化的测量工作称为收敛监测,它是判断隧道质量和安全的重要指标。
如何进行地铁隧道收敛监测,更合理的捕捉变形信息,圈内人士做了大量的工作,下面介绍三种常用的盾构体隧道收敛监测方法。
1 收敛计监测法收敛计主要由钢尺、电子测微传感器、显示屏、伸张拉力指示器、尺架等组成。
事先在待测点位安装固定挂钩,收敛计测微器旋至有效测程中部,引张钢卷尺尺架挂在两端挂钩上,旋动测微器螺旋,适当收紧测尺将其固定,调整调节装置使张力线与恒力线重合,读取记录显示屏显示的数据。
这是一种较为传统的测量方法,优点为:操作方法简单,读数直观,收敛计标称精度高(最高为0.01 mm)。
缺点为:两端设置挂钩不仅费时费力且本身就是对盾构体的破坏,读取数据并非隧道收敛弦长;竖向收敛时顶轨防碍较大;收敛计的工作姿态、拉力强弱都会对读数产生一定影响。
2 全站仪自动化监测法由自动化远程控制系统进行远程操作测量,采用全站仪极坐标法获取收敛监测点三维坐标。
首先在待测点位安装小棱镜、在隧道侧壁安装带有强制对中装置的工作基点,全站仪固定安放于工作基点上。
每次开测前利用已布设平面控制网后方交会计算工作基点的三维坐标。
采用RTU远程终端控制器有线控制测量机器人进行测量并通过无线的方式将数据发送给数据处理中心,通过GPRS、Internet通讯技术实时传发监测成果。
这种测量方法取得了初步成功,是未来盾构隧道收敛监测的必然趋势。
它的优点明显:人工成本低,测量速度快,实时无线快速提供监测数据,避免了人为操作带来的误差。
随着现代测绘、通讯技术的发展,全站仪自动化收敛监测朝着方法简便、稳定性逐步提高、成本逐步降低的方向发展。
全站仪自动监测系统在地铁监测中的应用研究
全站仪自动监测系统在地铁监测中的应用研究摘要：地铁的安全运营对于城市的交通发展至关重要。
地铁隧道及相关结构的稳定性和安全性是保证地铁运行的关键。
本文针对地铁监测中的全站仪自动监测系统的应用进行了研究。
通过理论分析，探讨了全站仪自动监测系统在地铁监测中的优势和应用效果。
研究结果表明，全站仪自动监测系统能够提高地铁监测的效率和准确性，对于地铁隧道结构的安全评估和预警具有重要作用。
关键词：全站仪自动监测系统；地铁监测；效率；准确性引言地铁系统是现代城市重要的交通基础设施之一，它不仅能够缓解交通压力，还能够提供高效、快速的出行方式。
然而，地铁隧道及相关结构在使用过程中面临着一系列的安全隐患和风险。
因此，地铁监测是确保地铁安全运营的关键环节。
传统的地铁监测方法存在着效率低下、准确性不高的问题。
全站仪自动监测系统的引入为地铁监测带来了新的机遇和挑战。
一全站仪自动监测系统的原理和技术全站仪自动监测系统是一种结合了全站仪技术和自动化控制技术的监测系统。
全站仪是一种能够测量和记录地点坐标信息的仪器，而自动化控制技术则用于实现监测系统的自动化和智能化操作。
通过将这两种技术相结合，全站仪自动监测系统能够实现高精度、高效率和全天候工作的特点，满足地铁监测的需求。
该系统可以实时监测地铁隧道的位移、倾斜等参数，并通过数据分析和比对来发现地铁结构的异常变化。
全站仪自动监测系统的引入为地铁监测带来了新的机遇和挑战，为确保地铁的安全运营提供了重要的技术支持。
二全站仪自动监测系统在地铁监测中的应用（一）地铁隧道位移监测全站仪自动监测系统是一种高效、准确的地铁监测工具，能够实时监测地铁隧道的位移情况，包括沉降、倾斜等参数。
这些数据对于确保地铁结构的稳定性和安全性至关重要。
通过对位移数据的分析和比对，全站仪自动监测系统能够及时发现地铁结构的异常变化，并采取相应的措施进行修复和加固，以确保地铁的稳定运行。
在全站仪自动监测系统中，全站仪是核心装置。
现代隧道建设中的新技术应用
现代隧道建设中的新技术应用在现代基础设施建设的浪潮中，隧道工程作为交通、水利、能源等领域的重要组成部分，其建设技术不断创新和发展。
新技术的应用不仅提高了隧道建设的效率和质量，还增强了隧道的安全性和耐久性。
本文将探讨现代隧道建设中一些关键的新技术应用。
一、盾构法施工技术盾构法是一种全机械化的隧道施工方法，在城市地铁、过江隧道等工程中得到了广泛应用。
盾构机就像一个巨大的“钢铁蚯蚓”，在地下向前掘进。
它的前端装有切削刀盘，可以破碎前方的岩土体，然后通过螺旋输送机将渣土排出。
同时，盾构机的外壳能够支撑周围的地层，防止坍塌。
在掘进过程中，盾构机会同步安装预制的管片，形成隧道的衬砌结构。
与传统的隧道施工方法相比，盾构法具有施工速度快、对周围环境影响小、施工安全性高等优点。
例如，在城市中心区域修建隧道时，盾构法可以减少地面沉降和对周边建筑物的影响，避免了大规模的拆迁和交通拥堵。
此外，盾构机还可以根据不同的地质条件进行定制化设计，适应各种复杂的地层。
二、隧道掘进机（TBM）技术TBM 是一种专门用于硬岩隧道掘进的大型机械设备。
它采用盘形滚刀对岩石进行切削，具有强大的破岩能力和高效的掘进速度。
TBM通常适用于地质条件较好、岩石强度较高的隧道工程，如山区铁路隧道、水利引水隧道等。
TBM 施工技术的优点在于能够实现连续掘进，大大提高了施工效率。
同时，由于其机械化程度高，减少了人工劳动强度和施工风险。
然而，TBM 设备造价高昂，对地质条件的适应性相对较差，在遇到不良地质段时可能需要采取特殊的处理措施。
三、新的地质勘探技术准确的地质勘探是隧道建设的重要前提。
现代隧道建设中，采用了一系列先进的地质勘探技术，如地质雷达、地震波勘探、高密度电法等。
地质雷达通过发射高频电磁波并接收反射波来探测地下地质结构和不良地质体。
它可以在隧道施工前对掌子面前方的地层进行快速探测，为施工提供预警。
地震波勘探则利用地震波在不同介质中的传播速度和反射特性，获取地下地质信息。
测量机器人自动化监测系统在地铁结构变形监测中的应用
测量机器人自动化监测系统在地铁结构变形监测中的应用●刘渭东1张开朗2/（1水电三局测量总队、2西安西格玛测绘仪器有限公司）【摘要】随着城市地铁的大规模建设，在建工程影响既有地铁线路的情况越来越多，基坑开挖必然会对临近的地铁隧道产生一定的影响，一般需要对既有隧道进行监测，而运营隧道只有夜间地铁停运期间才能进行人工监测，无法实时了解隧道的安全状况。
基于这种现状，本文介绍了徕卡TS30测量机器人自动化监测系统，对其在地铁结构变形监测中的应用进行相关探讨。
【关键词】测量机器人自动化测量地铁隧道变形监测1概述地铁隧道是一狭长的线状地下建构筑物，监测点数量多，长期观测，积累的数据量非常庞大。
面对这些繁杂而又庞大的数据能否管理利用好，关系到监测隧道结构变形和预测预报结构变形工作能否实现和实现的质量。
为此，如何有效地管理原始信息，并进行相应的处理显得尤为重要。
目前多数监测信息的管理和应用存在不直观、不及时、自动化程度较低等缺点，根据地铁隧道结构自身特点研制一套高效率的、使用方便的监测信息管理系统是必要的，它与变形监测一样具有重要的实用意义和科学意义。
2测量机器人自动全站仪又称测量机器人，是20世纪80年代由奥地利维也纳技术大学同Geo Data和瑞士Leica公司共同开发的全自动型测量仪器。
它是在全站仪的基础上集成激光、精密机械、微型计算机、CCD传感器以及人工智能技术发展起来的。
它通过CCD传感器识别目标并对所接收的电磁波强度进行探测，在计算机控制下驱动步进马达，能够实现目标的自动识别、精确照准和测量数据的自动记录，并可实现对大量目标的无接触自动遥测。
测量机器人最主要的特征是自动识别系统（auto-matic target recognition，ATR）。
它发射红外光束，并利用自准直原理和CCD图像处理功能，无论在白天还是黑夜，都能实现对目标的自动识别、照准与跟踪，利用跟踪测量模式能实时测得动态数据。
3自动监测控制和分析软件Geo Mos徕卡监测软件Geo Mos是一套集GPS、TPS、倾斜传感器、各种气象和地质传感器等多种传感器于一体的现代化综合监测系统，它是可以实现计算机远程控制和配置，具备自动报警和消息发送功能，可以按照既定的程序进行自动应急处理和实时可视化、数字化分析结果的24小时不间断运行的系统。
无人机在地铁隧道安全巡检方面的应用
无人机在地铁隧道安全巡检方面的应用作者：王宗婷李六叶何颖怡梁月梅来源：《西部论丛》2019年第29期摘要：目前隧道巡检工作存在效率低，精度不高等问题。
基于此环境下通过研究相关文献和资料发现无人机在地铁隧道巡检中的优势。
无人机可用于隧道综合监控，为设施管理和养护提供决策依据，预期实现人工智能专家系统故障诊断和大数据病害趋势预测。
关键词：地铁隧道;安全巡检;无人机Abstract： At present， the tunnel inspection work has the problems of low efficiency and low accuracy. Based on this environment， through researching relevant literature and data， the advantages of drones in metro tunnel inspections were discovered. Unmanned aerial vehicles can be used for comprehensive tunnel monitoring to provide decision-making basis for facility management and maintenance. It is expected to realize artificial intelligence expert system fault diagnosis and big data disease trend prediction.Keywords： subway tunnel; safety inspection; unmanned aerial vehicle一、引言1.1地鐵隧道巡检现状改革开放以来，我国地铁迅速发展。
地铁隧道巡检最初是以人工巡检为主。
上个世纪九十年代开始后慢慢发展成自动化设备检测，但是它仍然离不开人工。
自动监测系统在地铁运营隧道中的应用
超 过 １０ 测点 基 本无 法 测量 。本 丁程 在 ５ ｍ， 监 测 区域 两 边 各 安装 一 台全 站 仪 。 监 测 将 区域 从 中 间划 分 为两 段 ． 决 了监测 区域 解
山” 园 区各 院校 消 防安全 管理工 作任 重 而道远 。 ，
（ ） 区 院校 在 消 防安 全 管 理 中 ， 方 面 通 过 １园 一
签订 消 防安全 责 任书层 层 落 实安全 责 任 ， 决 了消 解
防 工作 “ 人管 ” 问题 ， 距 “ 有 的 但 管得 了” “ 得 好 ” 、管 还存 在 距 离 ； 另一 方 面 ． 由于 园 区 院校 占地 面 积 较
监 测 点的安 装方 法 为 ： 冲击 钻 在隧道 结 构体 上钻 用
孔 ， ＆６１ 的膨胀 螺丝 ， 打． ｏ 安装 小棱 镜 。 本 工 程 布 设 ８ 基 准 点 ，它 们 分 布 在 离 施 工 个 段 较 远 ， 基 坑 施 工 影 响 较 小 的 稳 定 区域 。监 测 受
情况 及监 测数 据 的稳定 性来 分 析 ，断 面０ 一 面 １ １断 ２ 隧 道结 构 最 大 累计 变形 量 为 ３ ５ ｍ（ 直于 隧 道 ， ．ｍ 垂 ９ 往南 方 向移 动 ） 断面 １ 一 面２ 隧道 结构 最大 累计 ； ３断 ３ 变 形 量 为 一 ．８ ｍ（ 直 于 隧道 ， 南 方 向移 动 ） ３ ｒ 垂 ９ａ 往 ， 具 体情 况如 下 ： （） １ 隧道 结构 沉 降监 测 部分 本 监测项 目各 断 面的 累计沉 降 量 （ 轴 ） 大 的 ｚ 最 测 点 ， 表 １ 见 。
实 时情况 ， 可 以及 时发现 隧道 结 构的病 害问题 。 文 以具体 的 工程项 目为案例 。 也 本 分析 了隧道 工程
隧道检测中的人工智能技术及应用
隧道检测中的人工智能技术及应用摘要：本文旨在探讨隧道检测中的人工智能技术及应用。
隧道检测是一项重要的安全监测工作，对于保障隧道交通和建筑结构的安全至关重要。
目前，人工智能技术在隧道检测中的应用已经取得了显著的进展，包括计算机视觉技术、深度学习技术以及传感器技术与数据融合等。
本文详细介绍了这些技术在隧道检测中的应用，并探讨了人工智能技术在隧道检测中的优势和挑战。
关键词：隧道检测、人工智能、计算机视觉、传感器技术、数据融合1.隧道检测概述1.1隧道检测的定义和目标隧道检测是指对隧道结构进行监测和评估，以确保其安全运行和结构完整性的过程。
其主要目标是实时监测隧道内部和外部的各种参数和情况，包括结构变形、渗水、裂缝、破损等，以便及时发现潜在的问题，并采取相应的维修和保养措施，以确保隧道的安全运行[1]。
1.2隧道检测的挑战和问题隧道检测面临着一些挑战和问题。
首先，隧道通常位于地下或水下环境，工作空间狭小，人工操作困难，对人员安全带来风险。
其次，传统的隧道检测方法通常需要大量人力和时间，效率较低。
此外，隧道环境中存在多种复杂的因素，如地质条件、水文条件等，使得隧道结构的监测和评估变得复杂。
因此，如何实现高效、准确和安全的隧道检测成为一个重要的挑战。
1.3目前隧道检测的方法与局限性目前隧道检测采用的方法包括传统的人工巡检、物理测量和仪器监测，以及基于传感器和数据采集系统的自动化监测。
传统的人工巡检方法虽然具有一定的可靠性，但耗时耗力且容易受到人为因素的影响。
物理测量和仪器监测可以提供更为精确的数据，但需要在特定时期进行，并且无法实现连续和实时监测。
近年来，随着人工智能技术的发展，其在隧道检测中的应用逐渐成为研究的热点。
计算机视觉技术可以通过图像处理、目标检测和跟踪、图像识别与分类等方法，实现对隧道结构和异常情况的自动监测。
深度学习技术利用卷积神经网络、循环神经网络和生成对抗网络等模型，对大量数据进行学习和分析，提高了隧道检测的准确性和效率。
地铁既有线自动化监测的应用
114自动化控制Automatic Control电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering当前，有部分地铁施工附近会存在距离既有地铁隧道较近并且较深的大基坑，这些基坑不仅会提高其他建筑物的建设难度，同时施工过程中地铁隧道周边的土体会发生改变，从而对地铁的结构稳定和运营安全造成一定影响。
眼下我国地铁施工过程中还主要是依靠人工测量地铁隧道结构变化，但是在施工过程中使用自动化监测系统能高效、准确地向相关单位传输数据资料，明显优化的监测工作的准确性和高效性，能及时发现施工过程中隧道变形出现的异常问题，确保施工工程顺利完成。
1 项目概况石碶站（5号线）与已建成石碶站（2号线）通道换乘。
基坑与2号线石碶站车站（地下三层箱型框混凝土结构，距离基坑11.63m ）、2号线附属（地下二层箱型框混凝土结构，距离基坑6.67m ）及盾构区间（最近距车站约13.07m ）。
本站共设置3个出入口、2个风亭组和一个换乘通道，其中A 号出入口远期预留，B 号出入口与A 号风亭组合建，C 号出入口与B 号风亭组合建。
1.1 基坑与2号线石碶站关系在建5号线石碶站主体基坑紧邻2号线石碶站，西端头井距离2号线鄞石区间最近距离为13.47m ，基坑东北角设有换乘接口。
2号线鄞石区间盾构隧道侧壁距离5号线石碶站主体基坑西端头井最近距离16.04m ；其中，5号线盾构隧道上穿2号线鄞石区间，鄞石区间拱顶标高-14.529m ，5号线盾构区间拱底标高-13.408m （以地面标高3.5m 计）。
2 监测点布设2.1 车站、隧道水平位移监测点布设车站、隧道水平位移监测点布置在车站侧墙或隧道两侧管片上，监测点采用反光棱镜，测点埋设前应先确定埋设的位置，由于目前车站侧墙和隧道管片上管线及电箱较多，因此测点的埋设位置需保证与监测仪器之间的通视。
在选定测点位置后，用钻机在墙上钻孔，打入膨胀螺丝并将反光棱镜紧固安装。
智能化测绘技术在地铁结构安全监控中的应用
智能化测绘技术在地铁结构安全监控中的应用摘要：自动化监测可节约人工成本，实现高频率数据采集。
目前，80%的地铁投运城市已经实现地铁保护区的监测监护工作自动化；其中，苏州、杭州、深圳等城市已全面推广。
测量机器人及其他物理传感器可快速获取隧道断面离散点的监测数据；而移动式三维激光扫描技术可使隧道空间检测领域的点线分散获取方式转为连续数据获取方式；其提升了数据获取的量级和效率，推动数据获取和数据处理的过程日益全面化、智能化。
基于此，对智能化测绘技术在地铁结构安全监控中的应用进行研究，仅供参考。
关键词：地铁；隧道结构；智能化测绘；运营期引言众所周知，测绘的主要任务是测量和表达各种自然要素、文化现象和人工物体的多维空间分布、多重属性和随时间的动态变化。
因此，需要利用各种先进的技术手段和工具来开展收集、处理、分析、提交、管理和成就服务等活动。
因此，测绘是一个技术密集型产业，技术进步对提高生产效率和服务水平起着重要作用。
中国测绘经历了从模拟测绘技术到数字测绘技术的重要转变，并逐步实现了全行业的数字化转型，促进了数字产品生产和服务体系的全面建设，推动了地理信息产业的大力发展。
然而，近年来，这种数字化测绘技术的红利基本耗尽，测绘生产和服务面临着许多新的挑战，如实时数据采集、信息处理自动化、基于知识的服务应用等。
栋从数字测绘到智能测绘，这已成为必然选择。
[康1] 1智能化测绘的概念从技术角度来看，数字测绘不仅使用特殊工具或设备测量空间分布、专题属性、互连和自然因素、人工结构和人类现象的时间、空间变化，还为地理空间数据的数字产品生成提供数字建模、空间处理和视觉表达的实现以及相关的数据信息服务。
它的本质特征是使用定量算法或分析模型来计算和分析矢量或栅格空间中各种数字化的观测数据，以实现几何处理、物理反演和误差分析。
多年来，在计算几何、离散数学、数理统计等基础上，根据坐标系的测绘、投影变换、可视化机制、共线性方程和测量像差的原则，人们研究了时空数据、遥感图像、数字地图等几何特征和物理参数，并提出了多种算法。
测量机器人在地铁隧道自动化变形监测中的应用
测量机器人在地铁隧道自动化变形监测中的应用摘要：测量机器人通常科学精确，编程易于操作，可以满足测量智能化，因此测量机器人对于地铁隧道自动化变形监测发挥着积极作用。
由于科技的不断更新进步，尤其是计算机技术的不断深入应用，计算机信息技术成了地铁隧道施工中不可替代的关键要素。
测量机器人能够对地铁隧道的实际情况，自主的进行精准的监测分析。
关键词：测量机器人；地铁隧道工程；自动化变形监测；实际应用前言地铁设施既有效减轻了城市的交通拥堵现状，在给人们提供便捷服务的同时也提供了必要的安全保障。
然而，地铁隧道工程建设对施工技术有较高的要求，且施工周期长、难度大、投资费用高，这无疑是让隧道的施工技术和管理面临着巨大的挑战。
这时，测量机器人的作用凸显，能够节省大量人力物力，进行大面积精准的测量工作，并在工程实践中不断汲取经验，推动地铁工程的正常开展。
1自动化监测系统通常测量机器人具备的自动化监测系统涉及到自动化全站仪设备、反射棱镜装置、计算机相关设备、监测设备及施工仿真技术等。
1.1自动化全站仪地铁隧道变形监测期间，一般利用的自动化全站仪设备是徕卡TS30全站仪，这类仪器测量精度高，借助相应的监测手段，利用监测设备完成对监测任务的实时控制和监测数据的分析处理。
利用测量机器人多测回自动观测机载软件设备，能够在一定程度上对照准任务、测角、测距和目标识别等问题展开自动处理分析。
徕卡TS30自动化全站仪不仅可以展开整平、调焦和正倒镜观测操作，能够进行全自动化数据采集操作。
因为徕卡TS30设备能够进行目标自动识别和对准调焦，监测人员仅仅要做的是对仪器简单的对准聚焦，徕卡TS30就能够自动获取目标棱镜，并精准测距，无需展开人工对焦，在一定程度上减少了人工调焦和照准的偏差。
徕卡TS30还研发了自主的机载编程平台，用户能够自主进行编程，根据需要让测量机器人能够展开其他工作，发挥测量机器人的实际作用。
1.2反射棱镜要把反射棱镜设备，通过螺栓安装在地铁隧道中，通常固定区域确定在道床、拱腰和拱顶等监测位置，棱镜的反射面要对着要全站仪的照准部位，徕卡TS30全站仪设备可自主寻找反射棱镜位置，并且能够目标锁定，完成对监测点的准确监测。
自动化监测在市政建设工程中的应用
自动化监测在市政建设工程中的应用近年来，自动化监测技术在市政建设工程中得到了广泛应用。
自动化监测是指通过自动采集、传输和处理监测数据的技术，以实现对工程施工、运行和维护等方面的实时监测、预警和管理。
下面将介绍自动化监测在市政建设工程中的应用。
一、道路工程在道路建设领域，自动化监测技术主要用于路面变形、路基沉降、裂缝等问题的监测。
通过安装传感器、测量仪器、位移计等设备，实时采集路面变形、路基沉降等数据，并通过无线传输或物联网上传至监测中心进行数据分析和处理。
同时，监测中心还可以对数据进行比对分析，及时发现和预警路面异常情况，为工程保障提供科学数据支持。
二、桥梁工程在桥梁建设领域，自动化监测主要用于桥梁变形、结构破损等问题的监测。
通常采用的是激光位移仪、轴力传感器、倾角传感器等设备，对桥墩、桥塔、梁体等关键部件进行实时、连续的监测。
同时，监测中心还可以通过数据分析、模型仿真等手段，及时评估桥梁的稳定性和安全性，并提供相应的维修方案。
三、地铁工程在地铁建设领域，自动化监测技术主要用于地铁隧道的监测。
通过安装压力、温度、湿度等传感器，实时监测隧道内部的环境参数和地下水、地震等情况。
同时，也可以通过挂载在列车和轨道上的传感器，监测地铁车辆的运行状态，保障地铁运行的安全性和可靠性。
四、给排水工程在给排水工程领域，自动化监测主要用于水质、水位、流量等参数的监测。
通过安装水质传感器、水位计、流量计等设备，实时监测河道、水库、污水处理等环境中的水质变化、水位变化和水流速度等参数变化。
通过数据分析和模型仿真，可以评估水源的安全性和可靠性，并提供相应的维修方案。
五、城市照明工程在城市照明工程领域，自动化监测主要用于城市照明的日常管理和维护。
通过安装光线传感器、摄像头等设备，实时监测城市路灯、广告牌等的照明质量和运行状况。
通过对数据进行分析和比对，可以及时发现故障和异常，并提供维护方案，保障城市照明的高效运行。
总之，在市政建设工程中，自动化监测技术的应用不仅能够提高工程的安全性、可靠性和质量，还能提高工程建设和维护的效率和科学性。
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自动化监测系统的主要仪器设备
表1
序号 1 2 3 4 5 6
仪器设备
徕卡 TS30 自动化全站仪 反射棱镜
计算机及其他设备 SmartMonitor 监测软件 GPRS / CDMA / EDGE 数据链及模块
供电设备
（ 1） 徕卡 TS30 全站仪 地铁自动化监测使用仪器为徕卡 TS30 全站仪，该 仪器标称精度为： 测距精度 ± （ 0. 6 mm + 1 ppm × D） mm，测角精度 0. 5″。并可通过专用的 SmartMonitor 监 测软件来控制监测目标及设定监测时间。徕卡 TS30 自动化全站仪实现了整平、调焦、正倒镜观测、记录观 测数据等的全自动化，并且具备自动目标识别与照准 （ ATR） 功能，只需操作人员粗略的瞄准棱镜，TS30 全 站仪就可以自动搜寻到目标棱镜，并自动瞄准，不再需 要人工干预精确瞄准和调焦，这在很大程度上提高了 监测的工作效率。
2012 年 12 月 第6 期
城市勘测 Urban Geotechnical Investigation ＆ Surveying
文章编号： 1672 － 8262( 2012) 06 － 143 － 05
中图分类号： P258
Dec． 2012 No． 6
文献标识码： B
自动化监测技术在地铁隧道中的应用
1引言
深圳市“卓 越 梅 林 基 坑 支 护 工 程 项 目 ”与 正 在 运 营的深圳地铁 4 号线上民区间毗邻，场地西侧为上民 区间隧道，其他侧为临建及待建道路。根据深圳市政 府和深圳 地 铁 公 司 的 有 关 规 定，位 于 地 铁 周 边 两 侧 50 m范围的区域为地铁保护区，保护区内实施基坑开 挖支护不得破坏地铁结构及相关构筑物，对地铁的影 响必须满足相关规定。
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城市勘测
的道床、拱腰及拱顶，使棱镜反射面指向工作基点，以 便徕卡 TS30 全站仪能自动搜寻锁定作为监测标志的 反射棱镜，如图 3 所示。
2012 年 12 月
图 3 反射棱镜
（ 3） 计算机及其他设备 全站仪与计算机利用 GPRS / CDMA / EDGE 数据链 进行连接，利用专用监测软件以实现自动化监测，其他 设备包括连接电缆、外接电源等，进行自动变形监测， 自动存储各个观测周期的监测数据，并自动对监测数 据进行处理，生成监测报表。
图 6 SmartMonitor 监测分析软件
3 施工监测
3. 1 自动化监测点布置 （ 1） 监测点布置 监测断面是受测处的隧道正交横断面，并在该断
面上布置有多个监测点。监测断面尽可能在测量范围 内的隧道段中均匀分布。本项目根据设计图纸，被监 测地铁隧道长约 500 m，每 10 m一个监测断面，设计 监测 28 个监测断面。每个断面布置 5 个监测点，包括 1 个拱顶沉降监测点、2 个道床沉降观测点和 2 个拱腰 沉降及水平位移监测点。自动化监测断面布置如图 7、图 8 所示。
图 5 SmartMonitor 监测软件
图 4 计算机及供电设备
（ 4） SmartMonitor 监测软件 SmartMonitor 监测软件是与 TS30 全站仪配套的专 门用于监 测 的 变 形 测 量 软 件，并 将 监 测 数 据 存 储 在 SQLServer 数据库中，它可以按操作者预先设定的测量 时间和周期次数进行相应的监测。根据需要也可以添 加多个循环，如果是一台仪器测量，那么各个循环之间 的时间不能交叉，最好保证一个循环的开始时间在另 一个循环的结束时间之后。也可以实时显示图形、三 维坐标以及较差。 （ 5） 数据处理及分析 对测量数据进行处理分 析，采 用 的 是 SmartAnalyzer 监测分析软件以及自己编制的软件和武汉大学 测 绘 学 院 商 用 平 差 软 件“科 傻 ”系 统 。 在 数 据 处 理 时 对 测 量 数 据 进 行 人 工 干 预 ，删 除 粗 差 数 据 ，取 平 均 值 作为此时间 段 测 量 的 最 终 值，并 按 施 工 方 要 求 的 格 式 绘 制 位 移 曲 线 图 、制 作 监 测 报 表 ，及 时 汇 报 隧 道 的 变化情况。
第6 期
付丽丽等 . 自动化监测技术在地铁隧道中的应用
145图 7Leabharlann 基坑地铁隧道自动化监测断面布置示意图
图 8 自动化监测点位布置示意图及现场图
（ 2） 基准点布置 测区共布置 4 个基准点，分别布置于远离变形区的大里程方向和小里程方向，各 2 个。
图 9 监测线路布置图
（ 3） 全站仪安装位置 全站仪安装位置里程为 YK7 + 205，后视点里程为 YK7 + 316（ 位于非变形区） ，如图 10 所示。
图 1 深圳地铁 4 号线平面图
2 自动化监测系统
自动化监测系统的主要仪器设备如表 1 所示。
图 2 徕卡 TS30 全站仪
（ 2） 反射棱镜 在地铁隧道内，利用膨胀螺丝将棱镜固定在隧道
* 收稿日期： 2012—04—19 作者简介： 付丽丽（ 1986—） ，女，助理工程师，主要从事精密工程测量与变形监测研究工作。
因此，在基坑开挖支护过程中，保护好正在运营的 地铁 4 号线是本基坑工程监测工作的重点。为保证地 铁的安全运行，必须在基坑开挖过程中对运行中的隧 道变形进行不间断监测。
因在地铁 运 行 期 间 绝 对 不 允 许 测 量 人 员 进 入 隧 道，为此，须采用远程监控管理、无人值守、连续、自动 的动态监测方法，以便随时提供监测数据信息，及时掌 握地铁隧道的变化情况，确保地铁的安全运行。
付丽丽* ，叶亚林，陈昊，程险峰，张斌
（ 深圳市勘察研究院有限公司，广东 深圳 518026） 摘 要： 深圳市“卓越梅林基坑支护项目”工程变形监测方案，对受紧邻基坑施工扰动影响的运行中的地铁隧道变形 的自动化监测方法进行了分析，采用徕卡测量机器人 TS30 与 SmartMonitor 监测软件与 SmartAnalyzer 监测分析软件进 行全自动监测，可以 24 h无人值守，连续监测运行中的地铁隧道变形，且每次监测可在地铁运行间隔内迅速完成。监 测到的数据可以实时提供给施工方，以指导当前及下一步的施工，在工程应用中取得了良好的效果。 关键词： 自动化监测; 地铁隧道变形; 测量机器人