探究地铁监测系统的设计与实现

吴振顺

摘 要：文章以地铁建设过程中需要进行监测的因素为开端，对地铁监测系统存在的必要性进行了阐述，然后应用理论与实际相结合的方式，在对地铁监测系统的构成要素加以概括的基础上，从数据采集、分析和发布三个方面深入剖析了地铁监测系统的设计方向，为地铁监测工作的高效开展提供了理论支持。

关键词：地铁监测系统 设计 实现

引言

随着经济的飞速发展，开始有越来越多的城市将地铁视为基础工程建设的构成要素，基于此，如何保证对地铁结构的准确掌握就成为工作人员现阶段最主要的研究内容。由于需要进行监测的地铁建设因素较多，包括地表位移、沉降等，因此，想要保证监测工作的顺利开展，根据地铁建设的特点设计相应出有针对性的监测系统就显得非常重要，这样做不仅能够提高监测工作的效率，还能实现对有关数据的高效管理及分析。

1、地铁监测系统的构成要素

地铁的复杂性决定了需要对其進行监测的内容较多，因此，监测手段也稍显复杂，例如，针对地表沉降所应用的监测手段为水准测量；针对地表位移所应用的监测手段为全站仪测量；针对水位所应用的监测手段为渗压计测量等，由此可以看出地铁监测系统存在的必要性[1]。在对其进行设计的过程中，首先需要工作人员明确一点，地铁监测系统的构成分为三部分，分别是数据采集、数据处理和数据发布。数据采集主要指的是通过对水准仪、全站仪以及其他传感器的应用，实现对相关监测数据的高效获取；数据处理主要指的是通过对相关软件的应用，实现对经由常规手段和自动化手段所获得的监测数据的准确处理，并且生成相应的报表；数据发布主要指的是通过对B/S结构的应用，将处理后的数据压缩上传，而对这部分数据有需求的人员则可以通过网页的形式进行数据的浏览和获取。

2、地铁监测系统的实现

2.1数据采集

在对地铁监测系统所需数据进行采集的过程中，所应用的手段通常分为两种，分别为常规手段和自动化手段，随着社会的发展，常规手段已经逐渐被淘汰，因此，本文主要对自动化手段的相关内容进行介绍。

自动化的监测手段一般由两部分所构成，一部分是传感器，另一部分是全站仪，而在对地铁进行监测的过程中，使用频率相对频繁的传感器为气压、水准和温度几种。地铁自身的特点决定了想要对其进行系统性的监测，往往需要多个传感器以及全站仪共同作业，针对这一现象，设计人员需要应用多线程的方式保证数据采集软件的高效研发，也就是说，当需要对某个特定的传感器或是全站仪进行控制时，相关软件可以自动将对应线程进行开启，这样做能够保证多个传感器以及全站仪的共同作业，如果不对软件进行多线程开发，那么将会出现以下情况，只有在某个传感器或是全站仪工作完毕后，才能开启下一传感器或是全站仪的工作，无论是从工作质量还是效率方面对其进行分析，都可以发现，单线程无法满足地铁监测系统的要求[2]。

另外，由于进行地铁监测工作的现场情况往往较为复杂，因此，如果选择有线的方式对监测设备和计算机进行连接，会造成较多不便，而无线连接则不存在这一不足，现阶段，在数据传输过程中应用频率较高的无线技术包括数据电台、Zigbee等。由于对采集数据所应用软件进行研发的最终目的是提高监测工作效率，所以，工作人员可以选择将软件放置在特定服务器上，用以实现对相关数据的定时监测，提高监测成果的准确性。

2.2数据处理

在地铁监测过程中，需要进行处理的数据主要包括水准、全站仪、传感器和其他相关数据，因此，想要在最大程度上保证数据处理结果的准确性，需要工作人员在进行软件开发的过程中，针对不同种类数据所具有的特点和实际要求，分别开发相应的模块。以全站仪为例，其数据可以用于对距离、角度和坐标进行储存，而想要提高储存数据的准确性和实用性，可以单纯选择对距离和角度进行储存，这样做能够实现对距离平差和其他方面的处理。另外，需要工作人员注意的是，在数据处理工作告一段落后，应当根据数据内容生成相应的报表，因此，在软件设计的过程中，工作人员还需要对报表生成模块加以设计，保证数据处理工作的准确、高效完成。

2.3数据发布

地铁监测工作涵盖的范围非常广泛，因此，仅仅通过传统的电子档获纸质报告等方式，对线管数据进行整理和查询无法保证其准确性和效率，这主要是因为上述方式存在以下几个弊端：其一，无法满足信息共享需求；其二，无法实现远程办公；其三，对所需数据进行寻找的效率极低；其四，无法对数据进行动态查询。基于此，现阶段最关键的工作内容就是对数据发布工作所依托的平台进行监理，保证数据发布工作的高效开展[3]。

地铁监测工作所涉及的内容包括位移监测、沉降监测、水位监测等，通过对上述内容所具有的特点进行分析可以发现，B/S结构是最适合相关数据发布的平台，该平台最突出的特点在于不需要安装相应的客户端，人们只需要登陆网页便可以进行数据的查询和获取，另外，还可以应用防火墙提升该平台数据的安全性。在数据上传方面，工作人员只需要在该平台上传相关数据，对数据有需求的人员就可以对数据进行实时的获取。从数据管理者的角度出发看待数据发布工作可以得出以下结论，想要保证数据更新的准确定和便捷性，可以选择将数据压缩后进行上传，当其成功上传至服务器后，再进行解压、录入，这样做不仅精简了数据发布的流程，还提高了上传数据的准确性。

结论

综上所述，本文将地铁监测系统作为核心内容，将监测工作效率的有效提升作为最终目标，首先概括了地铁监测系统的构成要素，然后分别以数据采集、数据处理和数据发布为切入点，对相关软件的研发流程进行了阐述，为从事与地铁监测相关工作的人员提供技术支持和理论参考，在最大程度上降低在地铁监测工作开展的过程中，出现不必要问题的几率。

参考文献

[1]丁进选.地铁监测系统的设计与实现[J].勘察科学技术，2013，02：15-17+35.

[2]马国强.全站仪自动监测系统的构建及在地铁监测中的应用研究[D].辽宁工程技术大学，2014.

[3]冷辉辉.GIS在地铁监测管理系统中的应用研究[J].工程与建设，2014，05：625-626.

[4]王枫博.地铁信号设备在线监测系统设计与实现[J].电子科学技术，2016，02：131-134.