地鐵運營自動化監測技術
國內外研究現狀調研報告
上海地礦工程勘察****
二o一o年十一月
近年來，隨著我國國民經濟的飛速發展，人們對城市交通快速和便捷的需求日益高漲，運量大、準時、快速的城市地鐵交通因此也成為國家基礎設施建設的重點和熱點之一。「十五」計畫期間，國家用於城市地鐵建設中的投資就至少達到兩千億。鑑於地鐵在國民生產和生活中的重要性，以及地鐵事故所可能導致的重大後果，如何確保地鐵在建設及運營期間的安全則成為地鐵工程和運營部門需要共同面對的乙個重要課題。
由於地鐵隧道在一天中的三分之二以上的時間是處於全封閉的運營狀態，絕對不允許監測人員進入隧道內工作，所以要求必須在隧道內設定自動化監測系統代替人工操作，實現對隧道水平、垂直位移的連續、精確監測。考慮到地鐵執行的時間很短，所採用的監測系統應能在3~5min內完成隧道內的變形監測，以掌握地鐵執行過程中隧道變形特徵和規律，以便及時控制。
從20世紀70年代末，國外執行安全監測技術迅速發展並廣泛應用，其主要監測的物件為大壩、橋梁、高層建築物、防護堤、邊坡、隧道地鐵等。發展到近階段，除常規監測方法以外，採用先進技術方法主要是：自動化監測、gps技術、insar技術等。
在幾何學、物理學、計算機**學等多學科、多領域的融合、滲透下，變形監測技術向一體化、自動化、數位化、智慧型化等方向發展。在整合多種監測方法、多學科專業技術的基礎上，自動化監測技術近十年來迅速發展。其基本原理是：
根據自動控制原理，把被觀測的幾何變形量（長度、角度）轉換成電量，再與一些必要的測量電路、附件裝置相配合，組成自動測量裝置，將測量資料自動採集、傳輸到指定系統，完成自動化監測過程。相比較與傳統人工監測，它具有連續、動態、實時、精確等顯著優勢。現代的自動化監測技術已實現了執行變數的實時資料採集與傳輸、資料管理、**分析、綜合成圖、成果預警的計算機控制網路化。
目前國內外遠端自動化監測系統主要有對近景攝像測量系統、多通道無線遙測系統、光纖監測系統、全站儀自動量測系統、靜力水準儀系統、巴賽特結構收斂系統。
乙個完整的自動化動態監測系統是指在無需操作人員干預的條件下，實現自動觀測、記錄、處理、儲存、報表編制、預警預報等功能，它由一系列的軟體和硬體構成，整個系統配置包括：tca自動化全站儀、稜鏡、通訊電纜及供電電纜、計算機與專用軟體。
圖2.1-1 萊卡全站儀進行瞬時自動化監測
tca自動化全站儀能夠自動整平、自動調焦、自動正倒鏡觀測、自動進行誤差改正、自動記錄觀測資料，其獨有的atr（automatic target recognition，自動目標識別）模式，使全站儀能進行自動目標識別，操作人員一旦粗略瞄準稜鏡後，全站儀就可搜尋到目標，並自動瞄準，不再需要精確瞄準和調焦，大大提高工作效率。
圖2.1-2 tca2003萊卡自動化全站儀
tca2003是leica tca自動化全站儀中的一種（見圖1），該儀器測角精度為0.5〞，測距精度為1 mm±1 ppm。可通過專用的控制軟體來控制觀測目標、設定觀測週期。
稜鏡作為觀測標誌，利用膨脹螺絲固定在隧道內側（見圖2），其數目可按實際需要設定，該標誌能被tca2003全站儀自動跟蹤鎖定，以實施精密測角和測距。
圖2.1-3萊卡標準精密稜鏡
計算機利用電纜和全站儀連線，並裝有專用軟體以實現整個監測過程的全自動化，既能控制全站儀按特定測量程式採集監測點資料，並將測量成果實時進行處理，以便及時發現錯誤，杜絕返工，也可以對各個觀測週期的監測資料進行儲存並生成監測報告。
其它裝置包括溫度計﹑氣壓計﹑濕度計、連線電纜、外接電源等；溫度計﹑氣壓計﹑濕度計用於測定空氣的溫度、壓力和濕度，將測定結果輸入到計算機中，對觀測結果進行修正，以提高觀測精度。
geomos monitor是專門用於監測的、與tca2003全站儀配套的變形測量軟體，其在windows環境下執行，並將資料儲存在sql server資料庫中，它既可按操作者設定的測量過程和選定的基準點、觀測點進行相應的測量處理，也可快速建立三維座標、位移量以及其它相關資料庫，實現資料的快速儲存、檢索、編輯，可實時顯示量測資料，並進行實時處理或後處理，能實時顯示圖形或事後顯示。
電氣自動化專業調研報告
三 建議 1 明確電氣自動化專業培養目標及定位。高職院校自動化專業對學生的培養目標是 培養具有以現代工控裝置為基礎的控制系統的設計 安裝 除錯 維護維修能力的高技能專門人才 具有對傳統電氣裝置自動化改造能力的高技能專門人才 具有工廠供配電系統的設計 安裝 管理 維護維修能力的高技能專門人才 具有良好...
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