城市軌道交通工程自動化監(jiān)測智能集成技術的應用研究獲獎科研報告

城市軌道交通工程自動化監(jiān)測智能集成技術的應用研究獲獎科研報告【摘

要】21世紀經(jīng)濟和科技快速騰飛，我國的各行各業(yè)都開啟了新一輪的發(fā)展和進步，城市軌道交通工程的建設數(shù)量和規(guī)模也越來越龐大，社會對于工程的監(jiān)測質(zhì)量和效率也提出了全新的要求。城市軌道交通工程是城市公共交通中最為關鍵的主要力量，同時也是貫穿城市命脈的重點工程，但是在人群密集的城市中間建設軌道是一種包含多種危險的高風險項目，因此需要采用科學合理的技術保障自身和周圍環(huán)境的安全。為了提高城市軌道交通工程監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學性和準確性，相關單位應當使用更加符合時代要求的信息化技術加以創(chuàng)新和改革，并且根據(jù)現(xiàn)有的城市規(guī)劃和工程施工情況，讓交通監(jiān)測點的設立更加科學、合理，減少錯誤數(shù)據(jù)出現(xiàn)的可能性，積極采用自動化的監(jiān)測管理智能系統(tǒng)，全面提升城市軌道交通工程監(jiān)測信息的準確性、有效性及科學性，為我國交通事業(yè)的發(fā)展打下良好的基礎。

【關鍵詞】軌道交通;自動化;智能集成

1.加強城市軌道交通工程監(jiān)測工作的意義和價值

目前我國很多城市的軌道交通在監(jiān)測方面還處于較為傳統(tǒng)的手工作業(yè)階段，即使某一個環(huán)節(jié)已經(jīng)實現(xiàn)了自動化，但工程整體上缺乏實際的聯(lián)動和應用。隨著科學技術的不斷發(fā)展，我國在自動化監(jiān)測儀器、無線傳輸系統(tǒng)以及計算機技術上都取得了較大的突破，可以逐漸實現(xiàn)城市軌道交通工程自動化監(jiān)測的設想和實施，讓綜合聯(lián)動成為自動化應用的基礎功能。相關部門應當將綜合化的技術用于優(yōu)化城市軌道交通工程，改善原本的風險監(jiān)測漏洞，實現(xiàn)城市軌道交通風險監(jiān)測的有效性和及時性，確保軌道在施工和運營的過程中都能有明確的安全保障，最終實現(xiàn)現(xiàn)場狀況的動態(tài)監(jiān)控和管理。

2.自動化監(jiān)測智能集成技術的原理和特點

2.1原理

在應用自動化監(jiān)測智能集成技術的過程中，相關部門要將原本人工監(jiān)測的數(shù)據(jù)和畫面改為機器作業(yè)，不僅減少了人為失誤的可能性，同時還能達到更加順暢地執(zhí)行自動搜索和跟蹤的監(jiān)測目的。城市軌道交通工程施工期間可以運用綜合性的全站儀設備，在軌道的末端設置一系列的基準點，采取設站的方式將每一個基準的位置進行定位和瞄準，即可得到每一個基準點的準確坐標位置信息，再通過對坐標位置使用極坐標測量的技術方式，便可以實現(xiàn)對整個軌道交通工程的監(jiān)測和管理。

軌道上的基準點是城市交通監(jiān)測系統(tǒng)中的核心控制點，也是施工部門在進行測量數(shù)據(jù)時的必要依據(jù)，一般情況下，基準點設定的位置最好是在較為穩(wěn)定的基巖上方，這個位置相對來說較為安全，因此對基準點監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性能夠提供基本保障。在進行變形監(jiān)測工作的時候，相關部門應當在確定基準點位置之后再進行一遍復測工作，并且就復測數(shù)據(jù)的結(jié)果作出研究和分析，一旦分析結(jié)果與實際的情況出現(xiàn)較大差距，即基準點出現(xiàn)了失穩(wěn)的情況，應當立即調(diào)整基準點的位置，確保檢測工作的順利進行。除此之外，在基準點確定好位置之后，相關人員應當將該監(jiān)測點需要承包的任務范圍進行規(guī)劃，并且根據(jù)城市軌道交通工程施工的實際情況以及外界環(huán)境因素，確保監(jiān)測工作不會受到客觀因素的遮蓋或者阻擋。一般情況下，城市軌道交通工程在變形監(jiān)測的工作中都會采取極坐標法的方式進行測量，基準點確定之后由監(jiān)測的儀器確定測量工作的精度。相關部門人員應當對城市軌道交通工程的實際情況進行全面的掌握，包括自動化監(jiān)測智能集成技術的實際應用情況和工程對監(jiān)測數(shù)據(jù)的具體要求等，甚至還包括施工過程中基坑與列車之間的位置關系，都還需要工作人員加以了解和熟悉。

2.2特點

目前，我國各個城市的軌道交通工程在投入到運營環(huán)節(jié)時，一般情況下是不會再讓人進入到軌道區(qū)域的，但同時，有一些數(shù)據(jù)還是需要及時獲取并分析結(jié)果以便作出相應對策，因此相關部門為了在必要時得到檢測數(shù)據(jù)的支持，實現(xiàn)對城市軌道交通工程的有效管理，相關部門應當采取合理的技術手段時刻對城市軌道交通工程的內(nèi)部實時監(jiān)測工作。不僅僅是為了監(jiān)視軌道內(nèi)部的實際情況，同時也將出現(xiàn)風險的可能性降到了最低。為了提高城市軌道交通工程的監(jiān)控質(zhì)量和效率，相關部門應當采用更加先進的技術和設備，以期獲取到更加科學合理的數(shù)據(jù)。

3.自動化監(jiān)測智能集成技術的應用案例分析

3.1案例概況

按照城市道路交通工程相關的施工標準文件，為其項目全生命周期的安全和風險進行保障，施工單位應當在該軌道鋪設區(qū)域?qū)崿F(xiàn)全程的自動化監(jiān)測管理，考慮到工程的實際情況和作業(yè)等級，在自動化監(jiān)測智能集成技術中選擇了機器人監(jiān)測作為最終的應用方式。

3.2測點布設

該案例中的城市軌道交通工程已經(jīng)投入運營，相關部門應當根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況針對其結(jié)構(gòu)特點和風險隱患進行監(jiān)測點的布設，在進行自動化監(jiān)測職能集成技術的應用時需要關注以下兩個問題：

首先，監(jiān)測人員應當就可能對工程產(chǎn)生的影響程度對需要監(jiān)測的區(qū)域進行合理的劃分，對工程有著嚴重影響的施工區(qū)域可以設置為A級檢測區(qū)域，一般其斷面長度為5-10m，以此類推設置出B級區(qū)域和C級區(qū)域等。其次，監(jiān)測人員在獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)之后應當及時上報給相關單位，以便施工單位能夠迅速調(diào)整施工步驟避免影響到最終質(zhì)量和交工期限，也能對城市軌道交通工程的結(jié)構(gòu)、變形、安全等情況進行較為科學、準確的分析評價。

3.3數(shù)據(jù)采集

由案例概況可見，該城市軌道交通工程需要監(jiān)測的面積較大，長度也較長，因此相關單位需要在應用區(qū)域設置三個監(jiān)測數(shù)據(jù)處理基站，形成較為穩(wěn)定的監(jiān)測點控制網(wǎng)絡。與此同時，監(jiān)測人員還應當對施工區(qū)域的每一個監(jiān)測點測量數(shù)據(jù)的平差進行數(shù)次核對，另外在采集數(shù)據(jù)的過程中，監(jiān)測人員還應當注意以下幾個問題：

第一，對各個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)進行較為準確的測量，相關單位應當在應用自動化監(jiān)測智能集成技術的時候科學地布置好每一個監(jiān)測點的位置。通常情況下，監(jiān)測點的設置應當在整個施工軌道區(qū)域的兩側(cè)，還有一部分分布在全站儀支架上部，以確保相鄰的全站儀能夠完成通視測量的任務，同時監(jiān)測人員也可以在全站儀的手柄上部安裝小棱鏡孔來保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的安全和有效。

第二，當監(jiān)測人員將確定好的監(jiān)測點坐標數(shù)據(jù)輸入到SQL數(shù)據(jù)庫之后，可以使用StarNet軟件的計算功能推導出三維導線的平差數(shù)值，再按照最小二乘技術，針對3D測量網(wǎng)進行平差處理，智能系統(tǒng)可以在處理數(shù)據(jù)之后將其傳遞到SQL數(shù)據(jù)庫中，使施工單位實時獲取動態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。

4.結(jié)語

對城市軌道交通工程自動化監(jiān)測智能集成技術的應用情況開展研究和分析之后，可以發(fā)現(xiàn)自動化的監(jiān)測系統(tǒng)可以更為有效地對工程的質(zhì)量和安全進行控制。在實際的應用案例中，監(jiān)測人員需要關注的環(huán)節(jié)有科學布設監(jiān)測點、控制網(wǎng)布設、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測成果分析等，除此之外還有對相關制度和標準的制定等，都可以依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)得出有效結(jié)論，也是現(xiàn)（下轉(zhuǎn)P8）（上接P5）階段需要加強城市交