基于物联网的盾构隧道管片接头张角远程监测方法.docx

基于物联网的盾构隧道管片接头张角远程监测方法
摘要
物联网技术已被广泛应用于工业生产、智能交通、环境监测等领域。本文针对盾构隧道管片接头张角远程监测需求，提出了一种基于物联网技术的监测方法。该方法利用传感器采集管片接头的位移、应变等数据，通过物联网平台实现数据远程传输和分析，实现对管片接头张角的实时监测和预警。通过实验验证，该方法具有较高的精度和实用性，可为隧道建设提供可靠的监测技术和数据支持。
关键词：物联网；盾构隧道；管片接头；张角监测；远程监测
Abstract
InternetofThings(IoT)technologyhasbeenwidelyusedinindustrialproduction,intelligenttransportation,environmentalmonitoringandotherfields.Inthispaper,aremotemonitoringmethodbasedonIoTtechnologyisproposedforthemonitoringoftheangulardeviationofshieldtunnelpipejoints.Themethodusessensorstocollectdatasuchasdisplacementandstrainofthepipejoints,andthedataistransmittedandanalyzedremotelythroughtheIoTplatform,toachievereal-timemonitoringandearlywarningoftheangulardeviationofthepipejoints.Throughexperimentalverification,thismethodhashighaccuracyandpracticability,andprovidesreliablemonitoringtechnologyanddatasupportfortunnelconstruction.
Keywords:IoT;shieldtunnel;pipejoint;angulardeviationmonitoring;remotemonitoring
一、引言
盾构隧道是城市地铁、铁路等重要的地下工程，其建设过程需要经过多个工序和多种工艺。作为盾构隧道的基本组成部分，管片接头是保证隧道稳定和安全的关键要素。然而，由于盾构隧道建设过程中受到的复杂地质、地形条件等因素的影响，管片接头可能发生变形、位移等问题，进而导致隧道出现安全隐患和施工质量问题。因此，对管片接头的监测是非常重要的。
传统的管片接头监测方法主要采用人工测量和定期检查，具有工作量大、效率低、数据不连续等缺点。随着物联网技术的发展和应用，基于物联网的管片接头监测方法正在逐渐成为新的趋势。该方法利用物联网技术，采用传感器和监测设备对管片接头的位移、应变等数据进行自动化监测和分析，实现对管片接头的实时监测和预警。
本文基于物联网技术，针对盾构隧道管片接头张角监测需求提出了一种监测方法。下文将分别介绍监测系统的原理和实现方法，并通过实验验证该方法的准确性和实用性。
二、监测系统的设计与实现
监测系统主要由传感器和物联网平台两部分组成，其具体实现过程如下。
1.传感器的安装与数据采集
传感器是实现管片接头监测的重要组成部分。本文采用激光测距传感器、形变传感器等多种传感器，对管片接头的位移、应变等信息进行全方位监测。传感器应能满足监测需求，并具有足够的分辨率和灵敏度。安装传感器时，应根据管片的不同位置和特点进行设计，以便实现最佳监测效果。
数据采集是监测系统的核心部分，也是整个系统能否正常运行的关键。本文采用数据采集卡对传感器信号进行采集和处理，采取多通道同步采集的方式，实现多个传感器同时监测。数据采集卡应能满足传感器的接口和采样率要求。
2.物联网平台的搭建与数据传输
物联网平台是实现远程监测的关键所在，可实现监测数据的实时传输、存储、分析和处理。本文采用阿里云物联网平台作为数据处理和分析的平台，支持多种接口协议和数据存储格式。平台应能对数据进行可视化展示和分析，提供更直观的监测结果。
数据传输是物联网平台的核心功能，也是数据采集结果能否及时实现远程监测的重要保证。本文采用无线数据传输方式，使用移动通信网络或卫星通信等技术实现数据传输。传输通道应当稳定、可靠、数据安全。
3.系统的实时监测和预警
监测数据的实时分析和处理是监测系统的关键所在，可为不同的监测指标设置相应的预警值，实现对管片接头张角的实时监测和预警。当监测数据超过预警值时，监测平台可通过短信、邮件等方式向工程师和相关管理人员发送预警信息，提高安全保障水平。
三、实验验证
为了验证监测方法的可行性和