地铁安全监测概要
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地铁环境安全监 测
2018/10/14
靳雅 蕙
1
目录
地铁环境安全问题 国内外研究现状 地铁环境安全监测系统 结语
2018/10/14
2
地铁环境安全问题
• 深埋地下，环境封闭； 美国纽约，飓风 “桑迪”肆虐过 后，纽约许多地 铁站内积水严重，
整个地铁系统遭
到重创，几乎处 于瘫痪状态。
2018/10/14 3
2018/10/14
19
存在问题
监测软件系统的研究主要集中在大坝、基坑、山岭隧
道等工程项目中，而在地铁项目中的应用正处在发展阶段
，有待进行深入研究； 建设部已于2007年3月通知各地做好地铁建设与运营 安全管理工作，但是，目前国内在地铁项目安全监控与预 警系统方面的研究，主要针对施工阶段，对于运营阶段的
确定地铁环境是否为安全状态，同时可以提供对 未来地铁安全环境的预警功能，为地铁安全环境 监测系统的核心。分为以下两大模块：
2018/10/14
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数据分析系统
① ② 数据分析运算模块； 分析结果反馈模块：主要负责将对采集的数据进行分
析的结果进行反馈，若某些监测数值超标或者此数据反映 出某些地铁环境的安全隐患，则可通过管理人员用于监控 的主机进行提示，发出警报并且以更直接方式（如：短信
3.随着网络技术的不断提高，对位置移动
对象的监测由理论变为实践；
2018/10/14
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国内研究现状
2018/10/14
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地铁环境安全监测系统 安 全 检 测 流 程 图
2018/10/14
11
地铁环境安全监测系统
核 心 层 次
2018/10/14
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地铁环境安全监测系统
• 主要分为三个系统：
据一定的策略上报到存储系统当中。
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地铁环境安全监测系统
2.数据存储系统：负责将传感器节点采集来的数据
存储在数据库中，管理人员可以随时对数据进行 访问，分为两大模块： ①数据采集系统的保护模块； ②数据分析系统的服务程序。
2018/10/14
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地铁环境安全监测系统
3.数据分析系统：对数据库中的数据进行分析，来
研究较少，对于施工阶段及运营阶段监测系统可持续利用
的研究更为鲜见，缺乏对贯穿地铁项目全过程安全监控的 研究；
2018/10/14 20
存在问题
国外相比，国内在安全监控方面缺乏对人的活动的研 究，并且尚没有比较成熟的自动预警系统应用于监测人的 活动的工程案例；
目前在系统的预警与应急指挥功能方面的研究有待深
化。当系统发出预警后，接警人员仅能接收到超限信息的
简单描述，无法立刻得知事发现场的具体状况，需进一步
的调查和判断，贻误救援的最佳时机，并且有待建立与应 急救援部门的自动化联动、救援措施的自动化启动等应急 预案；
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存在问题
目前，地铁工程安全监控系统的软件主要应用于施工监测数据的 存储与管理，系统中资源的共享性还不完善，一般由施工单位或者第 三方监测单位进行管理，项目参与的各方及政府职能部门无法直接通 过网络平台直接查看监测结果等信息资源，使得信息资源在传递过程 中容易失真，甚至被涂改，以致无法合理反馈来指导施工作业； 当前大部分地铁工程的安全监控是通过摄像头实现的，但是其布 设的监控数量较少，监控范围有限，对环境变化的感知也相对不灵敏 ，需要借助经验丰富的管理人员进行判断，没能实现各监测单元与系
地铁环境安全问题
人员密集，复杂且流动性大，通风排烟，人员疏散困难； 2003年2月18 日，韩国大 邱市地铁发 生特大火灾 火灾导致198 人死亡，147
人受伤。
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地铁环境安全问题
• 监控不当，管 理缺失； • 对地铁安全事 故前期的反应 迟缓，处理不
当；
• 人工监测效率 低下。
Michael James Ward介绍了钻孔灌注桩监测数据采集系统的开发
与实施，系统由无线传输网络、布设于现场的服务器、平板电脑等组成 ，操作平台位于现场，实现了数据采集的自动化； Claus Ludwig描述了利用无线测斜仪监测系统对Reno ReTRAC地区
铁路基坑附近的重要建筑实施监测，实时采集监测数据，降低了人工监 测的错误几率，并提高了监测的效率。
1.数据采集系统：数据采集系统主要负责采集
各个传感器节点上的数据，同时通过数据分析将
数据上传到存储系统。
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数wk.baidu.com采集系统
分为以下三大模块： （1）数据通讯模块：主要任务是从协调器节点接受原始数 据源；
（2）数据包分析模块：主要任务是对采集的原始数据进行
分析，转换成逻辑数据；
（3）数据上报模块：主要采集系统将转换后的逻辑数据根
）通知安全管理人员。为管理人员采取措施解决问题排除
隐患争取时间，能够在许多事故萌芽阶段就发现和解决。
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地铁安全环境监测系统
监测对象：
隧道、轨
道、车号识
别、车轮、 温度、声音 等。
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地铁安全环境监测系统
监测应遵循的基本原则： • 注重地铁隧道结构安全监测； • 注意监测系统人、机和工作程序协调一体； • 监测技术必须控制到位； • 及时提出可行性措施保障地铁安全运行。
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国外研究现状
1.针对需要监测的数据，建立信息化数据采集
系统，利用通信网络传输至主机进行处理，实
现需求功能：
无预警功能的安全监测系统
有预警功能的安全监测系统
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国外研究现状
无预警功能的数据采集系统，只为收集数据，利用信息自动化采集
与传输来代替人工的低效。这方面的研究主要有：
的位移情况，并采用了两级的预警方式；
Rick Wilkins提出了一个由传感器和机器人组成的自动监测系统 ，来监测深基坑高边坡的位移情况，该系统实现了数据的自动采集，
利用无线进行传输，根据位移变化的速率进行预警。
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国外研究现状
2.将人和设备等可移动的监测对象纳入到系统
的监测范围内；
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国外研究现状
有预警功能的系统除了具有采集、传递数据等功能外，还可以对风 险事件进行预警。一般以位置相对不发生变化的土体、结构等对象进行 监测，在监测对象周围布设传感器等仪器，通过传输网络将监测数据传
递给主机，据此进行决策。在此方面的研究主要有：
Maail S介绍了对施工阶段的陡坡进行监控的安全仪表系统，该 系统利用土壤应变计和张力计与数据记录仪连接，能够持续监控边坡
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靳雅 蕙
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目录
地铁环境安全问题 国内外研究现状 地铁环境安全监测系统 结语
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地铁环境安全问题
• 深埋地下，环境封闭； 美国纽约，飓风 “桑迪”肆虐过 后，纽约许多地 铁站内积水严重，
整个地铁系统遭
到重创，几乎处 于瘫痪状态。
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存在问题
监测软件系统的研究主要集中在大坝、基坑、山岭隧
道等工程项目中，而在地铁项目中的应用正处在发展阶段
，有待进行深入研究； 建设部已于2007年3月通知各地做好地铁建设与运营 安全管理工作，但是，目前国内在地铁项目安全监控与预 警系统方面的研究，主要针对施工阶段，对于运营阶段的
确定地铁环境是否为安全状态，同时可以提供对 未来地铁安全环境的预警功能，为地铁安全环境 监测系统的核心。分为以下两大模块：
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数据分析系统
① ② 数据分析运算模块； 分析结果反馈模块：主要负责将对采集的数据进行分
析的结果进行反馈，若某些监测数值超标或者此数据反映 出某些地铁环境的安全隐患，则可通过管理人员用于监控 的主机进行提示，发出警报并且以更直接方式（如：短信
3.随着网络技术的不断提高，对位置移动
对象的监测由理论变为实践；
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国内研究现状
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地铁环境安全监测系统 安 全 检 测 流 程 图
2018/10/14
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地铁环境安全监测系统
核 心 层 次
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地铁环境安全监测系统
• 主要分为三个系统：
据一定的策略上报到存储系统当中。
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地铁环境安全监测系统
2.数据存储系统：负责将传感器节点采集来的数据
存储在数据库中，管理人员可以随时对数据进行 访问，分为两大模块： ①数据采集系统的保护模块； ②数据分析系统的服务程序。
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地铁环境安全监测系统
3.数据分析系统：对数据库中的数据进行分析，来
研究较少，对于施工阶段及运营阶段监测系统可持续利用
的研究更为鲜见，缺乏对贯穿地铁项目全过程安全监控的 研究；
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存在问题
国外相比，国内在安全监控方面缺乏对人的活动的研 究，并且尚没有比较成熟的自动预警系统应用于监测人的 活动的工程案例；
目前在系统的预警与应急指挥功能方面的研究有待深
化。当系统发出预警后，接警人员仅能接收到超限信息的
简单描述，无法立刻得知事发现场的具体状况，需进一步
的调查和判断，贻误救援的最佳时机，并且有待建立与应 急救援部门的自动化联动、救援措施的自动化启动等应急 预案；
2018/10/14 21
存在问题
目前，地铁工程安全监控系统的软件主要应用于施工监测数据的 存储与管理，系统中资源的共享性还不完善，一般由施工单位或者第 三方监测单位进行管理，项目参与的各方及政府职能部门无法直接通 过网络平台直接查看监测结果等信息资源，使得信息资源在传递过程 中容易失真，甚至被涂改，以致无法合理反馈来指导施工作业； 当前大部分地铁工程的安全监控是通过摄像头实现的，但是其布 设的监控数量较少，监控范围有限，对环境变化的感知也相对不灵敏 ，需要借助经验丰富的管理人员进行判断，没能实现各监测单元与系
地铁环境安全问题
人员密集，复杂且流动性大，通风排烟，人员疏散困难； 2003年2月18 日，韩国大 邱市地铁发 生特大火灾 火灾导致198 人死亡，147
人受伤。
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地铁环境安全问题
• 监控不当，管 理缺失； • 对地铁安全事 故前期的反应 迟缓，处理不
当；
• 人工监测效率 低下。
Michael James Ward介绍了钻孔灌注桩监测数据采集系统的开发
与实施，系统由无线传输网络、布设于现场的服务器、平板电脑等组成 ，操作平台位于现场，实现了数据采集的自动化； Claus Ludwig描述了利用无线测斜仪监测系统对Reno ReTRAC地区
铁路基坑附近的重要建筑实施监测，实时采集监测数据，降低了人工监 测的错误几率，并提高了监测的效率。
1.数据采集系统：数据采集系统主要负责采集
各个传感器节点上的数据，同时通过数据分析将
数据上传到存储系统。
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数wk.baidu.com采集系统
分为以下三大模块： （1）数据通讯模块：主要任务是从协调器节点接受原始数 据源；
（2）数据包分析模块：主要任务是对采集的原始数据进行
分析，转换成逻辑数据；
（3）数据上报模块：主要采集系统将转换后的逻辑数据根
）通知安全管理人员。为管理人员采取措施解决问题排除
隐患争取时间，能够在许多事故萌芽阶段就发现和解决。
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地铁安全环境监测系统
监测对象：
隧道、轨
道、车号识
别、车轮、 温度、声音 等。
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地铁安全环境监测系统
监测应遵循的基本原则： • 注重地铁隧道结构安全监测； • 注意监测系统人、机和工作程序协调一体； • 监测技术必须控制到位； • 及时提出可行性措施保障地铁安全运行。
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国外研究现状
1.针对需要监测的数据，建立信息化数据采集
系统，利用通信网络传输至主机进行处理，实
现需求功能：
无预警功能的安全监测系统
有预警功能的安全监测系统
2018/10/14
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国外研究现状
无预警功能的数据采集系统，只为收集数据，利用信息自动化采集
与传输来代替人工的低效。这方面的研究主要有：
的位移情况，并采用了两级的预警方式；
Rick Wilkins提出了一个由传感器和机器人组成的自动监测系统 ，来监测深基坑高边坡的位移情况，该系统实现了数据的自动采集，
利用无线进行传输，根据位移变化的速率进行预警。
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国外研究现状
2.将人和设备等可移动的监测对象纳入到系统
的监测范围内；
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国外研究现状
有预警功能的系统除了具有采集、传递数据等功能外，还可以对风 险事件进行预警。一般以位置相对不发生变化的土体、结构等对象进行 监测，在监测对象周围布设传感器等仪器，通过传输网络将监测数据传
递给主机，据此进行决策。在此方面的研究主要有：
Maail S介绍了对施工阶段的陡坡进行监控的安全仪表系统，该 系统利用土壤应变计和张力计与数据记录仪连接，能够持续监控边坡