分析自动化监测技术在地铁运营监测中的运用

李杰 魏良 张璐 贾伟男

中国中车长春轨道客车股份有限公司

1、电力自动化监测系统概述

电力自动化监测系统是一种综合了电子通讯技术、计算机技术和自动化技术的管理系统，它能够完成对供电系统现场设备的自动检测、决策和控制，该系统通过与现代化控制理论相结合，在电力设备上安装必备的传感器和现场检测装置，从而对电力设备的运行状况及其周围的环境实现远距离的在线监视和监测。一旦电力设备或其周围环境突发异常状况，电力自动化监测系统都能够及时采集异常发生时所监测到的信息，这些信息包括数据信息、语音信息和视频信息等，并将其发送给远方的数据监控管理中心，与此同时，该系统会发出警报信息，处于远距离之外的监控管理中心的系统维护人员便可对发生异常的设备进行监听、监视和监控，进一步了解设备所处的状态，并采取一定的解决措施确保将故障消灭在萌芽状态。电力自动化监测系统采用了分级开放式网络结构，能够与第三方系统(如DCS、BAS系统等)完成无障碍连接。DSC 系统指的是分散控制系统。DSC系统将微处理器作为机械电气控制装置的重要组成部分，采用分散控制功能，对机械电气装置进行有效控制，最终形成一个全新的控制系统。BAS 系统分为管理层、控制层、现场层3层，系统能正确监控所有在线设备的性能，通过反馈监测运行参数，保证系统的监控功能得到正确地发挥。

2、自动化监测技术在地铁运营监测中的应用优势

2.1 可靠数据传输共享也是自动化监测的重要功能之一，数据在监测单位、施工单位和运营公司之间能够在较短的时间内进行传输和共享，方便施工单位做决策。防止意外情况导致的监测系统异常，系统所涉及的监测仪器、软硬件、网络的稳定可靠是必要条件。后台数据处理的分析判断以及对采集数据的处理的可信度代表着工程奉献程度，所以自动化采集系统还应该具备自动安全报警的功能。

2.2 优化设计方案。 设计是地铁工程的总指导，对隧道进行优化设计可引导施工单位采取最优化设计方案，简化整体工程作业的步骤，提高项目施工的效率。将现场监测结果用于信息化反馈优化设计，使设计达到优质安全、经济合理、施工快捷的目的。

2.3 严格的管理制度，管理体制的效能是决定各环节的工作是否能够很好的完成以及各环节之间配合好坏的非常重要的因素，工程所管辖的工地所有的信息都要使用专用的软件进行传送分析，在实际操作中，建立严密的管理制度，进行分权授权管理，授权管理数据流向和数据安全，是整个管理体系的有力安全保障。

2.4 避免互相干扰。 地铁运营期间无法进行人工监测，采用自动监测模式调控施工，实现全天候实时监测，可以减少监测外业与地铁运营及维护工作的相互影响，保证监测开展的正常性和及时性。可以灵活调整监测频率，不受行车和其他因素的影响。

3、自动化监测技术在地铁运营监测中的运用

3.1 工程概况

某工程其全长距离为27.73km，全线采用了地下线路方式。该工程总线路的起点位于汉口，终点位于鲁巷。起点与终点之间共设立了20多个车站，其中最小的车站间距长度约为0.92km，最长的车站间距为3.4km。

3.2 科学、合理布设自动化监测断面和监测点

布设自动化监测断面和监测点的时候，必须要合理、科学地进行布设，才能够全面获取周边施工对运营隧道的影响范围及影响程度。

监测点位布设：每个断面在轨道附近的道床上布设2个沉降监测点，中腰位置两侧各布设1个水平位移监测点，顶部布设1个沉降监测点，即每个监测断面布设5个监测点。各观测点用连接件配小规格反射棱镜，用膨胀螺栓及植筋胶锚固于监测位置的侧壁及道床上，棱镜反射面指向工作基点，布设监测点应严格注意避免侵入行车限界。其布设位置如图1所示。

a 监测点布设示意图

图 1监测点布设示意实图

3.4 平面监测

平面监测一般是在平面监测网中进行的。平面监测网，是指精度要求较高、监测范围较小的专用控制网。平面监测是工程外部变形监测中的重要基准，能够对外部变形监测产生直接影响。平面监测的准确性，能够在一定程度上影响工程及其运营中的可靠性与经济性。为了使地铁运营达到经济最佳、安全最佳的状态，对地铁站进行平面检测，是工程师必须解决的问题。本次区间的左线桩位数量为12个，右线桩位数量为 12 个。区间横向的偏移值为-7.85mm，其角度累计值为-28″。

3.5 结合现场情况灵活设置工作基站及校核点

根据现场条件，自动化监测工作基站既可以设置在变形影响区以外，也可以设置在变形影响区内。本次自动化监测区域隧道平面线形为直线，通视条件良好；为使各监测点误差均匀，提高监测精度，并方便全站仪自动寻找目标，本项目自动化监测工作基站布设于监测区中部，即采取测站设置在变形区的方法。先制作全站仪托架，托架安装在侧壁隧道结构上，严格遵照设备限界线进行安装设置。

总之，随着社会的发展，地铁项目越来越多。该工程在应用自动化监测为地铁安全运营提供了技术保障，因此进一步加强对其的研究非常有必要，从而能够更好的确保地铁的安全运行。

[1]徐春明，汪春桃，孙泽信，刘亚楼，赵为民.地铁保护区变形自动化监测技术应用研究[J].工程勘察，2014，42(12)：70-74.