盾构隧道结构性态无线感知方法

为了实现盾构隧道结构性态多参量感知,构建盾构隧道运营期无线传感网络系统,考虑盾构隧道运营环境振动及粉尘、电磁干扰等特点,针对盾构隧道结构病害种类及特征,采用微机电系统研发适用于盾构隧道的无线倾角传感器、渗漏水传感器和接缝传感器。针对盾构隧道超长线性特征,采用二层网络拓扑技术,基于ZigBee协议和3G协议构建无线传感网络系统,实现对盾构隧道结构性态的多参量实时无线监测,并通过现场应用验证了系统的可靠性。结果表明:在隧道邻近基坑开挖过程中,无线传感系统可实时反映隧道结构性态变化规律。在基坑开挖不同阶段,结构变形速率与渗漏水状态实时发生相应变化;多种感知参量间数据相互支撑,盾构隧道横向收敛、纵向相对沉降与渗漏水发展规律一致;多种传感参量综合分析可更好地掌握隧道结构状态,如通过接缝传感器和倾角传感器数据综合分析,可知隧道结构发生向基坑侧旋转。因此,综合多种结构状态量监测可更加完整有效地反映盾构隧道在运营中的结构状态,从而为结构安全预警及合理养护提供技术依据。     

太澳高速公路隧道安全监控与预警系统

隧道结构健康监测是运营期间为预防隧道结构发生老化、裂缝、以至破坏事件发生所采取的有效措施。结合太原—澳门高速公路河南平顶山段隧道工程,通过隧道二衬施工期间在结构中埋设应变计、钢筋计及孔隙水压力计等传感器,实时采集并分析隧道的受力状态,同时根据大型有限元软件ANSYS理论分析结果,得到了隧道安全极限的门槛值,以实现对隧道结构健康状况的安全监控。     

分布式光纤技术在隧道变形监测中的应用

目前，隧道的安全服役离不开安全监测和预警，分布式光纤技术为隧道的安全运营提供一种全新的技术保障手段。为解决隧道的差异性沉降监测难题，从实验室内光纤轴向拉伸监测变形和Z字形布线方式监测差异沉降的原理及其在某隧道内的应用效果2个方面，阐述分布式光纤监测技术在隧道工程中的应用。无论室内的等级光纤拉伸和还是Z字形布线方式，位移和应变的对应关系都呈现出良好的线性比例关系，为工程实际应用提供理论依据。从工程监测结果来看，分布式定点应变感测光缆能实现对管片接缝变形的准确定位和毫米级接缝宽度感知，Z字形光缆布设方式也能对隧道内管片差异沉降实现精准感知，充分体现分布式光纤监测技术在隧道结构健康监测中的鲜明优势。     

FBG应变传感器在隧道长期健康监测中的应用

隧道结构长期运营安全监测需要采用长效性好的传感测试技术,近年发展起来的光纤光栅传感器是一种数字式的光纤传感技术,具有长期稳定性好、测量精度高和适宜远程监测等优点.将光纤光栅传感器应用于厦门翔安隧道结构健康监测系统,实现了对二次衬砌混凝土应变的长期监测.结果表明光纤光栅传感器测量数据稳定可靠,监测效果良好.     

运营中路桥应力安全监测及实施技术

本文在研究高速公路、桥梁安全问题的基础上提出了一种运营中路桥应力安全监测技术,该技术采用应力传感器对道路、桥梁的应力进行实时监测,利用多通道数据采集系统和监控中心不间断地在线监测,确保及时发现随机出现的结构异常及报警,实现了桥梁、道路、隧道安全监测的无人值守功能。     

安全监测系统在三联隧道高瓦斯工区的应用

首先介绍了安全监测系统的功能原理,然后介绍了安全监测系统在三联隧道高瓦斯工区各个阶段的应用情况及安全监控系统在应用过程中存在的问题,如传输误差、淋水、雷电、传感器的缺陷等,结合现场实际提出改进意见和解决办法,对安全监测系统在瓦斯隧道施工的推广应用和安全生产具有积极的意义。     

隧道无线健康监测系统环境敏感性分析

随着隧道运营时间的不断增加,在行车荷载、地质和水文条件变化、材料老化、周围环境施工等共同作用下,隧道结构会出现不同程度病害。隧道病害具有时间和空间随机特性。介绍采用隧道无线健康监测系统对隧道健康状况进行监测。隧道无线健康监测系统由无线传感器、中继器、基站和用户端组成,采用ZigBee技术实现监测数据无线传输。无线健康监测技术具有布置灵活、安装方便、便于维护管理等特点。对空旷场地、有遮挡场地和运营隧道等不同场地条件下的无线传感器传输距离和组网能力进行测试和研究,结果表明：中继器与无线传感器的相对位置对传输距离有显著影响,隧道内无线传感器的传输距离不低于100m;无线传感器自组网能力强,可以实现相互中继。     

基于物联网的瓦斯隧道安全监控系统

为解决当前隧道瓦斯监控系统存在的不足和实现监控系统“多网合一”、信息化和智能化的迫切需求,建立基于物联网的瓦斯隧道安全监控系统架构,从功能上分为感知层、传输层和应用层3层结构,并就其中涉及到的无线传感器网络、人员定位、无线甲烷监测系统、MIMO无线传输技术、智能视频系统、手机短信报警系统、爆破监控系统等实现瓦斯隧道内环境、人员、设备状态等全面监控所用到的关键技术进行研究,对便携式甲烷检测报警仪和智能瓦斯报警矿灯等新设备在瓦斯隧道中的运用情况进行分析与总结。实现了瓦斯隧道全面感知,传感数据无线传输,瓦斯移动与定点监测,人员精确定位,爆破人、机、环闭锁,远程与多级多员监控,充分实现了施工过程的智能化和信息化,起到了科学有效的监测监控和预警作用,提升了瓦斯隧道施工安全管理水平。     

基于多参量光纤传感技术的京雄城际隧道形位感测系统应用研究

京雄城际铁路机场隧道面临不均匀沉降以及地面异常入侵等风险,为了更加迅速、直观地了解隧道结构全生命周期的安全及健康状态,需要对其进行实时在线监测。将光纤传感技术应用于京雄城际隧道的结构健康监测工作中,先结合BIM技术对高铁隧道的分层沉降、衬砌环向应变、渗漏水、火灾、异常侵入、变形缝变形等多参量开展智能化、高精度监测技术研究;再结合相应评估指标与预警阈值构建基于多参量传感技术的高速铁路隧道形位感测管理平台展示系统。该系统集数据采集、监测预警、安全评估以及可视化展示于一体,能够实时反映隧道所处的安全状况,为高铁隧道安全运营提供有力保障,并为"智能京雄"工程提供强有利的技术支撑。     

小砩桥健康监测系统的总体设计

在我国，大型跨河景观桥梁大量建设，景观桥梁的健康监测愈来愈成为道路运营安全及检修维护的重要保障。浙江省嵊州市小砩桥为独塔斜拉桥结构体系。本研究结合该大桥的结构特点及运营养护维修需求，在结构静动力分析的基础上，展开系统总体架构设计，对自动化监测子系统、数据存储与管理子系统、安全预警与评估子系统、用户界面子系统进行详细设计，为进行大桥结构状态识别、结构的承载力与安全评估等工作积累数据，从而为桥梁开展长期健康监测奠定基础。     

江阴大桥桥梁结构健康监测系统的硬件系统改造

江阴大桥结构健康监测系统是我国最早建立、也是最早进行改造的特大型桥梁结构安全监测系统。由于设计施工上的缺陷,系统运行不久就出现数据采集系统硬件损坏,导致系统处于瘫痪状态。介绍改造前后硬件系统的组成,并对监测内容和使用的传感器进行分析,以对以后特大型桥梁结构健康监测系统设计提供借鉴。     

电力隧道实时健康监测系统设计与实测分析

电力隧道一般修建于城市的主干道及中心区,周边开发强度大,电力隧道在运营期容易受到近距离施工扰动影响,产生沉降与裂缝,严重危害到电力隧道的运营安全。通过对上海市已建的17条电力隧道进行现场调查,对电力隧道病害的现状及原因进行统计分析,提出将隧道纵向不均匀沉降、接头张开量以及结构裂缝变化量作为电力隧道运营期的监测目标。针对上海电力隧道现有的三种不同结构类型(盾构,顶管,明挖)和电力设施安全运行要求,设计了电力隧道实时健康监测系统,实现了监测数据自动采集和数据管理。在杨高中路电力隧道进行了系统的安装并实施了长期监测,并对现场实测数据进行分析。结果表明,设计的监测系统运行良好,监测数据灵敏可靠,能够帮助管理人员对周边施工做出及时反应,可以实时准确的评估结构安全状态。     

基于光纤传感网络的桥梁实时监测系统研究

桥梁实时监测系统采用可进行长期稳定监测的光纤传感器,并结合多种光纤传感技术,部署传感器网络式分布结构,实现点面结合的实时监测模式。本系统建立了实用的安全评估及预警系统,模拟实时监测系统实际工作状态。应用结果评估表明:系统具有动态、静态数据综合采集的特点,且能实现数据自动采集、传输、存储、统计分析、远程监控与报警等功能,提高了综合监测效率,基本满足大跨度桥实时监测需求。     

理工光科

武汉理工光科股份有限公司是烽火科技集团·武汉邮电科学研究院旗下专门从事光纤传感及智能化应用的高新技术企业。作为中国最早从事光纤传感技术的企业之一。理工光科为石油石化／公路隧道火灾监测、重要场所周界入侵防范、大型桥梁健康监测与综合管养、智能电网、重大装备状态监测与故障诊断等多种不同应用场景提供了一系列完整先进的综合解决方案。是中国最大的光纤传感安全监测设备提供商。     

基于光纤光栅的高速公路隧道机电设备安全监测

采用全光纤系统对高速公路隧道内机电设备进行监测,能够有效降低公路隧道机电工程监控设备的复杂程度。利用光纤光栅传感器对隧道机电设备的多种状态进行综合监测,能够实时了解机电设备的健康状态,为公路隧道的安全运营提供保障,并且具有电绝缘、安装简便、反应灵敏、实时高效的优点。     

城市地下道路提质升级探讨

针对城市地下道路当前运行情况,通过对现状问题进行分析,得出现状问题主要包含交通安全问题、结构病害、智慧化管理水平不足等类型。其中,影响交通安全因素主要为节点交通拥堵、安全设施设置不规范和隧道洞口黑洞效应。通过对现状问题形成原因分析及不同类型问题的针对性处理,从交通安全与照明设施完善、交通运行管控提升、智慧防灾预控和智慧管养四个方面提出对城市地下道路提质升级建议。由研究可知：1)城市地下道路提质升级应因隧制宜,采取有针对性的措施,使改造更人性化、经济化;2)智能化技术在城市地下道路交通运行状态全息感知、运行态势分析、运行状态预警管控、防灾智慧检测和智能养护等领域有较好应用前景。     

深圳湾公路大桥结构健康监测系统的实现

介绍深圳湾公路大桥结构健康监测及安全预警系统的设计成果。围绕深圳湾公路大桥的桥型结构、桥址处环境气象条件的特点及管养需求,系统地阐述了桥梁结构健康监测与安全预警系统的系统构成、系统目标、传感器布设、以及安全评价方法策略等问题。     

水下隧道结构健康监测系统完工调试关键技术研究

水下隧道结构健康监测系统实施后,由于施工粗放、环境干扰、设备故障等问题的影响,其传感器读数往往存在一些异常,需及时进行调试,使其恢复正常,从而保证数据采集的实时性和准确性。文章以典型水下隧道结构健康监测系统完工调式为例,阐述了47个数据异常传感器的调试过程,明确了系统调试的原则,提出了监控中心调试、采集站调试、线路调试、传感器调试的方法,并就调试结果和对施工阶段的启示进行了分析。为类似工程系统调试提供借鉴。     

大跨径连续梁桥健康监测技术工作方案探讨

以国内外桥梁健康监测及状态评估理论及技术为基础,结合大跨连续梁桥结构特点和发展需要,分析了桥梁健康监测及状态评估系统的组成、设计,以实桥为例,对大跨径连续梁桥健康监测及状态评估技术工作方案进行了详细的介绍。依次探讨了传感器与数据采集系统、数据预处理与传输系统、数据库管理系统、综合评估决策与自动安全预警智能系统的设计方案,可进一步推动大跨径混凝土健康监测技术的理论研究,该系统的建立可为同类型桥梁的健康监测提供借鉴,对进一步提高公路桥梁的管养水平具有重大意义。     

新型智能衬砌台车施工自动控制系统研究与应用

为减少隧道二次衬砌空洞、裂缝、掉块等病害，解决普通衬砌台车在隧道衬砌施工中存在的搭接部位易损坏、浇筑量状况不能有效监控、拱顶不能有效振捣等问题，结合新型智能衬砌台车功能设计方案和传统施工工艺，基于引进信息化、智能化设计理念，研发出一套集成台车浇筑状况、台车布料系统、振捣系统、顶部压力监测、搭接监测系统、液压系统、侧部压力监测、行走控制系统、衬砌数据报表等功能的新型智能台车施工自动控制系统，并应用在张吉怀铁路1标吉首隧道。结果表明： 该系统可实现衬砌施工自动化、信息化和智能化，极大提高衬砌施工自动化水平，降低工人劳动强度，有效减少衬砌背后空洞，提高衬砌施工质量。