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地铁盾构穿越既有地铁线路自动化监测系统研究
摘要
随着城市规模的不断扩大和人们交通出行的需求不断增加，地铁系统也日益完善和扩张。针对地铁线路盾构穿越既有地铁线路自动化监测系统的研究，本文围绕盾构机施工过程中的安全问题、监测参数选择及监测手段等方面展开研究，并提出一种基于传感器技术的自动化监测系统方案。该方案在监测参数选择上采用故障预测理论，能够有效提高盾构机施工安全性和工作效率。
关键词：地铁，盾构机，自动化监测系统，传感器技术
Abstract
Withtheexpansionofurbanscaleandtheincreasingdemandforpeople'stransportation,themetrosystemisalsoimprovingandexpandingdaybyday.Thispaperfocusesontheresearchoftheautomaticmonitoringsystemfortheshieldtunnelingprocesscrossingtheexistingsubwayline,andconductsresearchonthesafetyissues,monitoringparameterselection,andmonitoringmethodsduringtheshieldmachineconstructionprocess.Asensor-basedautomaticmonitoringsystemschemeisproposed,whichusesfaultpredictiontheoryintheselectionofmonitoringparameters,andcaneffectivelyimprovethesafetyandworkefficiencyofshieldmachineconstruction.
Keywords:subway,shieldmachine,automaticmonitoringsystem,sensortechnology
1.引言
地铁作为城市重要的交通工具之一，已经成为了许多城市的标志性建筑。随着城市不断发展，地铁线路的增加和扩建已经成为了城市交通发展的必然趋势。在地铁建设中，盾构机作为重要的施工设备，被广泛用于地铁隧道的开挖。然而，在盾构施工过程中，盾构机穿越既有地铁线路时，会涉及到许多复杂的工程问题，并且存在一定的安全隐患。
2.监测参数选择
在盾构机施工过程中，安全问题一直是制约其运行的关键因素之一。因此，在自动化监测系统的设计中，应首先考虑如何选择合适的监测参数。
2.1置信度分析
在盾构机施工过程中，经常需要对土质和地下水进行测量和分析。这些监测参数数据的准确性直接影响到盾构施工的安全性和效率。在选择监测参数时，可以采用置信度分析的方法，对监测参数进行分析和评估。
2.2故障预测
在盾构机施工过程中，经常会发生各种故障，影响其正常运行。因此，在自动化监测系统设计中，可以采用故障预测理论，通过对盾构机内部数据的分析，预测可能出现的故障情况，并提前采取措施，减少事故发生的可能。
3.监测手段
在盾构机施工过程中，需要采用一定的监测手段来保证其施工过程的安全性和有效性。目前，常用的监测手段主要有以下几种。
3.1激光位移计
激光位移计可以用来测定挖掘面的位置和调整盾构机的方向，以保证施工的精度和效率。然而，由于激光测距精度受到环境光线的干扰，因此在实际应用中需要进行相应的灰度矫正。
3.2电磁波测距仪
电磁波测距仪可以测量盾构机的行进路线和距离，以帮助控制盾构机的位置和运动。同时，电磁波测距仪还可以检测地下水位和土层厚度。
3.3光纤光栅传感器
光纤光栅传感器可以实现对应力、变形、温度等参数的实时监测，是目前监测盾构机施工过程中位移信息的主要手段之一。
4.自动化监测系统的研究
在自动化监测系统的研究中，应首先确定其系统结构和监测参数，并选择合适的监测手段进行数据采集和处理。同时，还需要采用适当的信息传输技术，将监测数据实时传输到监测中心进行处理和分析。
5.结论
本文研究了盾构机施工过程中的安全问题和监测手段，并提出了基于传感器技术的自动化监测系统方案。在监测参数选择上，采用了置信度分析和故障预测理论，能够有效提高盾构机施工的安全性和工作效率。本文的研究成果对于推进地铁系统的安全运营和可持续发展具有一定的指导意义。