自动化监测技术在隧道施工安全预警中的应用

王新蓉

摘 要： 随着我国经济不断的发展，人们生活质量也在提高，其对于施工，工程管理的需求也愈发地高，而自动化监测技术在隧道施工中应用，可以有效地保证隧道施工的安全性，降低成本，进而满足不同行业的市场竞争，促进经济发展，促进资源的合理化利用。基于此，本文先从自动化监测技术的组成分析，阐述自动化监测技术在隧道施工当中的应用模式，并且从信息系统，数据管理系统等几方面讨论自动化监测技术的优势。

关键词： 自动化监测技术;隧道施工;安全预警

【中图分类号】U456.31 【文献标识码】B 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.31.165

1 自动化监测技术的组成

1.1 图像处理

图像处理技术：

（1）图像增强：在隧道施工应用图像处理技术，图像增强的目的是改善图像的效果，利用多种技术融合，对所录入的图像进行效果增强处理，确保在后期隧道施工的时候更加清晰。在进行图像录入时，对图像进行增强效果的处理，对图像边缘进行细致处理。在系统设置中，对各类图像进行处理，有效的提高了系统的应用效率。

（2）图像恢复：

对图像进行恢复，是处理由于外部因素，造成的图像模糊，损坏等，对图像进行修复处理。图像在储存，记录等过程中会产生变质或失真，图像恢复技术通过前期建立变质模型，对图像进行恢复。

（3）图像识别：图像识别技术是整个系统建设中重要的环节。在隧道施工系統的建设中，图像识别技术清晰的识别隧道的不同效果，在整个图像结构上进行分析，对图像进行预处理，降低外界对图像的干扰。在识别的过程中，增强边缘效果，进行几何校正等。

（4）图像编码：

图像编码时解决图像占据空间较大的问题，同时也是图像进行初步施工。图像编码的核心技术是进行图像压缩，减少储存系统中系统负荷的问题。利用数据压缩，提高设备的承受水平。在隧道施工系统中，需要对图像进行编码，提高系统储存图像的空间，便于对隧道进行更加准确的施工。

1.2 应用层通信。

（1）物理层：在无线发射，信息通道的选择，链路的指示等。数据发送和接送都有专门的技术手段，利用IEEE802.15.4物理层来做的工作。对IIEEE802.15.4进行结构分析，确保同步的接受装置，物理层中存在有效的单元模式，对有效的负载功能进行分析，确保协议。

（2）MAC层：MAC层主要包括对实体的管理以及进行管理服务。在信息处理方面MAC对其进行维护，保证服务的正常进行。在信息库的建设中，公共部分和MLME-SAP两个服务后PD-SAP和PLME-SAP对整个结构进行联通，确保MAC层面的独立存在，以及对MAC层之外的实体进行钢护，同时调试相关的数据。

（3）网络层：网络层主要包含两个服务个体，通过不同层面的管理，应用程序对协议之间进行交互，通过网络层去访问其他访问点，利用网络服务以及数据服务对整个技术进行管理。通过网络层的访问点进行数据提取。MAV层的地质以及相关的目标，要求网络地质和其他方面的知识进行路径研究。

1.3 数据预警。

自动化监测系统通过对采集到的数据进行集中分析与处理，在计算机技术与软件技术的支持下，进行安全预警。借助软件开发将前端数据进行集中分析与处理，将隧道施工安全状态纳入到该系统的评价层面，定时定期为用户推动隧道内的安全信息。该技术目前已经趋于成熟，技术核心是在隧道施工安全状态评价方式及评价系统上建设而成，自动化监测系统构成。

2 自动化监测技术在隧道施工安全预警中的应用

2.1 设备监测。

由于无线传感器在信息的传输、采集和处理等方面的便利性，使其在全世界内大量使用。大量无处不在的微小传感器节点在进行网络传输时构成了一个巨大的无线传感器网络，各个节点之间通过自组织的方式进行网络数据的无线传输，使得信息交换变得更加方便快捷。用户可对无线传感器网络预先设定程序，随时对需要监控的事务进行数据采集，实现对其开展实时监测。在完成信息数据采集之后，无线传感器本身会利用嵌入式处理器模块对这些数据进行存储、处理和分析，特别标注无用数据信息或者与设定不符的数据，并进一步将分析的结果借助无线通信模块及无线传感器网络发送到用户终端，使用户实时掌握和监测数据的真实情况。通过这样的办法，提高设备的检修的效率，以便设备发生问题可以第一时间被发现，提高设备使用效率，以及维护的成本。

2.2 预警标准。

在隧道施工中，施工组织需要制定合理的预警应对措施，制定安全的预警标准，结合自动化监测技术的应用，不断提高隧道施工的技术性。在施工过程中，技术人员应该加强对自动监测技术的应用，明确其原理，增加人工录入窗口，针对性的进行检测，保证隧道施工的可靠性。

2.3 成本控制。

在隧道施工安全预警中，自动化监测技术的应用，就其成本控制可从监测指标及监测数据无线传输两方面入手。若监测指标减少，能够减少传感器的数量，以此降低成本。或选择新型的网络传输方案，通过减少网络节点数量，可实现长距离的传输，以此降低数据的传输成本。

2.4 注意事项。

无线信号的质量直接影响无线传感器的作用，直接影响环境监测的效率。在机械设备的状态管理上使用无线传感器应用，需要注意无线传感器的影响因素。无线传感器网络与普通的网络数据传输有一定的差别，在利用无线传感器进行数据传输时，需要依靠无线网络为节点，由此无线信号的质量直接影响自重数据传输的效果。随着近年来无线通信的迅猛发展，很多地区已经实现了无线网络覆盖，但是在一些偏远的地区，由于地理位置和交通情况的局限使得无线网络信号迟迟不能覆盖，导致人们在这些地方进行数据传输时的中断率、错误率增加，加大了无线传输实现难度。我国土地资源和人口容量不符合，在进行无线网络建设时需要穿过多种障碍物，导致信号减弱。在城市建设中，有许多地下商城，网络信号需要穿越地下进行数据传输要求技术更加的先进。在利用无线传感器进行网络数据传输时，由于障碍物较多，导致最终传输的错误率增加。

3 结语

在隧道施工中，需要加强自动监测技术的应用，保证隧道内部的信号传输。面对突发事件自动监测技术可以进行预警，提高隧道工程的安全性。施工企业在施工时进行自动监测技术的应用，保证施工环节的安全。此外，还需要制定风险应对措施，加强对隧道内部环境的检测，保证隧道工程的正常进行。

参考文献

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