浅析自动化监测数据与人工监测数据的对比

庞雯璟

上海地矿工程勘察有限公司 200072

浅析自动化监测数据与人工监测数据的对比

庞雯璟

上海地矿工程勘察有限公司 200072

在统计学原理上，对标准差检验、均值检验以及相关性检验的判定方法以及统计量做了分析，以此来判断在监测过程中，采用自动化以及人工两种监测方法所测得数据的差异性。本文以隧道施工为例进行研究分析，将自动化监测与人工监测所得到的数据进行对比分析。

人工化；自动化；对比分析

目前，我国进行了大规模的交通建设。其中，对于新建的隧道来说，存在这一个线路交叉的问题。为了保证隧道的施工以及运营的安全，必须要对轨道的线路以及既有线路的情况进行监测。对于隧道的监测通常采用的是人工、自动同时进行的方式，二者各有优缺点。利用自动化监测的优点是采集数据的频率高，周期长（可进行24小时不间断测量）并且适应性较强，进而得到了广泛的应用。缺点在于自动化监测容易收到周边环境的干扰，影响其数据传输的稳定性。人工监测优点是可以对数据进行选择性的处理，不容易被环境干扰，稳定性较强；缺点是需要耗费巨大的人力物力，并且对于某些细微的环境变化感觉不灵敏，无法进行24小时不间断测量。因此，首选的监测方法是人工监测结合自动化监测。在使用自动化方式采集数据时，通过人工监测数据的可靠性进行检验，继而对二者监测的相关性进行分析，找出造成两种监测结果有差异的原因，进而确定其影响因素，通过一系列的科学分析与调整得到可靠的监测数据。

1 监测结果的分析

对某一条隧道的自身以及周边环境进行监测，将所得的结果进行初始值的两次鉴定，得到的两个平均值就当作初始值。将人工监测和自动化监测所得的数据分别进行统计整理，并绘制成图，将两种监测的数据表现在一张图上，这样更有利于分析观测。篇幅有限，这里就不作图表的绘制，直降最后的分析结果列述如下。从隧道沉降所经历的时间曲线图来看，我们可以得出这样的结论：

①在某些角点处，自动化监测所得到的数据比人工化监测所得到的数据要大，但在另一些角点处，人工化监测所得到的数据会比自动化监测所得到的数据大。误差基本不会超过±1mm。排除这些小差异，从总体的变化趋势上来看，二者的走势还是相同的。

②在相同的角点处，自动化监测的两对测点的数值与人工化监测的测点数值相比，要么同时大，要么同时小。

③有时，自动化监测得到的数据与人工化监测所得到的数据有较大的差异，此时，需要用人工监测的方法对有较大差异的监测点再次进行数据采集来确定数据沉降情况。但通常情况下，二者的差异还是比较小的。

从轨道的沉降所经历的时间曲线图来看，我们可以得出这样的结论：

①对于图上的所有角点来说，自动化监测所得数据的变动趋势与人工化监测所得数据的变动趋势大体是相同的。

②在相同的角点处，两种监测所得到的两对测点具有一致的变化趋势。

③有时候，两种监测所得到的结果具有较大的差异，但是在大多时候，二者的差异值还是很小的。

从隧道的变形缝隙处的沉降差异所经历的实践曲线来看，我们可以得出以下结论：

①从总体上来看，两种监测所得到的数据值具有相同的变化趋势。

②在同一点，两种监测所得到的结果就有相同的变化规律。

③有时候两种监测所得到检测结果有较大的差异。

2 影响自动化监测的因素

通过以上分析我们知道，自动化监测与人工化监测的结果在外角点处有较大的差异，而在内角点处位于隧道的底板位置两种监测所得到的结果相差就很小了。这种情况的出现，可能是由于温度的变动以及列车的振动引起的。至于对隧道底板的两种监测结果相差不大，则可以得出这样一个结论：列车振动不会影响到自动化监测，或者说，对其影响较小。从隧道沉降历时曲线图以及轨道沉降历时曲线图来看，我们可以知道，对于两种方式的监测所得到的结果来说，出现较大差异的季节情况不是一成不变的，也就是说，温度对于自动化监测没有什么影响，即便是有影响，也非常小。

从边墙位置上测点的变形的曲线来看，我们可以大体将边墙位置变形分为两个阶段，即扭转变形阶段以及横向倾斜变形。而从底板上测点的变形曲线来看，也可以大体将底板变形分为两个阶段，即纵向倾斜变形阶段以及同步变形阶段。

结合不同的变形模式以及静力水准仪结构，对自动化监测与人工监测结果较大差别的原因进行简要分析。静力水准仪是由电容传感器、主体容器以及连通管等组成，对于主体安装墩来说，当其发生高程变化时，主体会根据不同的位置产生液面变化，这样就会使得电容极板与浮子间的相对位置产生变动，其中，电容极板是固定在容器项上的，而浮子装有中间极。只要测出电容比的变化就能够算出测点的相对沉降。但是当仪器主体发生倾斜的时候，测试仪器的电容也会有所变化，这就会对测试结果产生影响。

结合上面的分析，我们可以知道，对自动化监测的数据结果影响较大的是结构的扭转变形模式以及横向倾斜变形模式。

3 结语

综上分析，我们可以得出以下结论：

3.1 在地铁运营高峰期，白天是无法进行人工监测的，这项工作就只有在夜间，当运营停止后才能顺利进行，人工监测得到的数据也只能是每天一次。在施工过程当中，这种监测频率是远远不够的，不能对变形情况做出及时的反映，这就保证不了施工行进以及营运的安全。但是自动化监测则可弥补这种缺陷，其可以不受运营的限制，全天自动的对轨道进行不间断监测，时时提供监测数据给施工方以做参考，有助于施工方及时的调整施工工艺。所以，自动化监测与人工监测相结合的监测方法，能时时有效地提供监测数据，能使监测任务事半功倍。

3.2 通过对结合两种监测方式所得到的结果分析来看，二者的辩护趋势大体是相同的，并且，在相同的地方两种监测得到的结果也具有相同的变化规律。虽然在个别的地方二者的数据差异较大，但是一般情况下相差还是很小的。

3.3 在正常施工时，列车的振动以及温度的变化对自动化的监测来说没有什么影响，或者有极小的影响。而对其影响较大的是扭转变形和横倾斜变形，这是根据数据结果进行你想分析得出的结论，至于深层次的影响因素，还需要具体结合相关作用力系统进行计算分析，这里不作赘述。

3.4 进行工程实施时，自动化监测所得到的数据结果必须经过修正后才可使用。对于工程施工来说，这是非常至关重要的一步。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.10.056