地鐵運營變形監(jiān)測預警系統(tǒng)
系統(tǒng)概述 隨著城市化進程的不斷加快,軌道交通建設規(guī)模不斷擴大,已成為城市公共交通的重要支柱 ,十二五計劃期間,國家用于城市地鐵建設中的投資就至少達到兩萬億。由于地鐵施工事故所導致的重大后果極其嚴重,所以如何確保地鐵在運營期間的安全則成為地鐵工程監(jiān)測和運營部門需要共同面對的一個重要課題。地鐵運營變形監(jiān)測系統(tǒng)具有集成化、一體化、具備遙測、數(shù)據(jù)遠程傳輸、實時在線監(jiān)測預警、網(wǎng)絡化功能。通過自動化監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)地鐵運營期間監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性,實時性。把大量的數(shù)據(jù)遠程存儲到云端,進行查詢和比較驗證,借助系統(tǒng)配套軟件,可迅速對此數(shù)據(jù)進行分析,對既有線路隧道結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)進行評估,及時向監(jiān)測、運營單位反饋信息,確保運營期間地鐵的安全。監(jiān)測項目 (1)隧道道床沉降;(2)隧道道床平面位移。(3)隧道管片的收斂;(4)隧道管片的平面位移;(5)隧道管片的豎向位移;(6)車輛段(場)內(nèi)單體建筑、主變電站單體建筑、車站結(jié)構(gòu)物的不均勻沉降;系統(tǒng)設備選型 目前常用的地鐵隧道內(nèi)自動化監(jiān)測方法有以下兩種:(1)基于靜力水準儀、電子水平尺組建的自動化監(jiān)測系統(tǒng);(2)基于測量機器人組建的自動化監(jiān)測系統(tǒng)。基于靜力水準儀、電子水平尺、固定式激光測距儀組建的自動化監(jiān)測系統(tǒng)主要傾向于道床、管片的沉降監(jiān)測,收斂及車輛段(場)內(nèi)單體建筑、主變電站單體建筑、車站結(jié)構(gòu)物的不均勻沉降,但無法獲得隧道結(jié)構(gòu)的水平變形參數(shù)。基于測量機器人組建的自動化監(jiān)測系統(tǒng)可以對隧道進行三維變形觀測,包括道床的沉降觀測、道床的平面位移,以及隧道管片的收斂、豎向位移及平面位移都可以進行觀測。但由于測量小角度限制,監(jiān)測點的布設不能過密,而且測量精度較低,價格較貴。因此,本系統(tǒng)可根據(jù)項目的實際情況,選擇其中一種監(jiān)測方案,也可將兩種自動化監(jiān)測系統(tǒng)同時配合使用。基于靜力水準儀組建的自動化監(jiān)測系統(tǒng)該系統(tǒng)主要有靜力水準儀、電子水平尺、固定式激光測距儀構(gòu)成,靜力水準儀主要用來測量管片的沉降量及車輛段(場)內(nèi)單體建筑、主變電站單體建筑、車站結(jié)構(gòu)物的不均勻沉降,電子水平尺主要用來測量道床的沉降量。固定式激光測距儀主要是測量管片的收斂,三種傳感器均輸出RS485信號,共同構(gòu)成靜力水準自動化監(jiān)測系統(tǒng)。 基于測量機器人組建的自動化監(jiān)測系統(tǒng)該系統(tǒng)包括以下幾部分組成:(1)測量機器人監(jiān)測站;(2)控制計算機系統(tǒng);(3)CDMA通訊網(wǎng)及因特網(wǎng);(4)基準點;(5)變形監(jiān)測點;(6)預警系統(tǒng)。在實際監(jiān)測過程中,沉降監(jiān)測及收斂以靜力水準系統(tǒng)為主,在道床上設置的棱鏡監(jiān)測點與靜力水準監(jiān)測成果科相互校核。隧道平面位移及收斂主要以測量機器人觀測成果為主。同時,測量機器人可同時監(jiān)測到隧道拱頂?shù)某两担@樣可全面監(jiān)測隧道的各項位移,及時掌握隧道變形情況。本監(jiān)測系統(tǒng)可將靜力水準監(jiān)測系統(tǒng)和測量機器人監(jiān)測系統(tǒng)融合在一個系統(tǒng)內(nèi),在一個系統(tǒng)內(nèi)可以查看所有的監(jiān)測數(shù)據(jù)。系統(tǒng)特點 根據(jù)地鐵的特點和需要觀測的技術(shù)指標,在地鐵隧道上安裝數(shù)據(jù)采集的傳感器系統(tǒng),傳感器系統(tǒng)將不同采樣頻率、不同類型的監(jiān)測數(shù)據(jù)測量后,在采集平臺進行集中采集和預處理,然后統(tǒng)一遠程傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。 1,可實時監(jiān)測地鐵隧道的各測點測量參數(shù)。系統(tǒng)應能在無人值守條件下連續(xù)運行,采集到的數(shù)據(jù)可供遠程傳輸,采樣參數(shù)可遠程在線設置。數(shù)據(jù)以數(shù)字或曲線圖形式實時顯示、記錄和打印,24小時連續(xù)采樣,在報警狀態(tài)下能夠進行特殊采樣和人工干預采樣。可根據(jù)需要設定測點數(shù)據(jù),對原始數(shù)據(jù)不僅可進行濾波、計算等處理。 2,監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠以多種數(shù)據(jù)庫形式保存并可進行歷史數(shù)據(jù)查詢,還可以直接生成 EXCEL或其他形式報表。 3,系統(tǒng)具有實時自診斷功能,能夠識別傳感器失效、信號異常等;出現(xiàn)故障時,應能立即自動地將故障信息上傳至監(jiān)控中心,并激活報警信息,同時故障的傳感器或子系統(tǒng)不影響其他傳感器或系統(tǒng)正常工作;現(xiàn)場即時上傳報警信息時,監(jiān)控中心主機會出現(xiàn)明顯的報警畫面和警報信息。 4,當系統(tǒng)的部分暫時斷電時,系統(tǒng)的各個部分應無需人為干涉即可自動重啟、同步校準和繼續(xù)正確運行,并保留斷點信息。 5,能對系統(tǒng)中的每一用戶進行口令和操作權(quán)限的管理,能對不同的用戶分配不同的系統(tǒng)訪問、操作權(quán)限級別,保障運行系統(tǒng)的安全性。 6,實現(xiàn)對系統(tǒng)信息打印的管理功能,提供實時打印、定時打印、隨機打印功能。支持對圖形、報表、曲線、報警信息、各種統(tǒng)計計算結(jié)果等的打印。