施工过程中隧道监测智能系统设计

隧道智能化,信息化已经成为今后隧道发展的重要方向,而在隧道施工监控量测过程中,量测的方法和自动化程度有待提高。本文基于此设计一套隧道施工过程中的智能监控系统,达到完善隧道施工现场监控量测的目的。监控系统将单片机处理器系统、FBG传感器、无线手机模块、CAN总线串行通信,配合编程语言,采用软硬件相结合的方式来实现数据的采集、存储以及最后的PC机通信。对这些实时数据进行处理分析,判断隧道围岩的工作状况,为隧道动态施工及设计更好地服务。     

基于工业以太网的隧道施工通风环境参数自动监控系统研究

为提高隧道施工通风系统自动化、信息化水平,提出了一种基于工业以太网络的隧道施工通风监控系统结构框架。系统由上位工控机、下位1200系列PLC及相关模块和传感器组成。工控机中采用Win CC软件编写监控程序,实现隧道施工环境与工作参数的实时监测;采用神经网络算法对现场数据进行学习,得到变频器输出频率的控制规律;1200PLC通过485电缆读取传感器数据;1200PLC和工控机之间通过以太网网线、光纤和无线局域网构成工业以太网络,实现系统环境参数和工作参数的共享。系统在天目山隧道施工通风项目部进行了调试与测试,结果表明:1)1200PLC可以采用485电缆和Modbus协议在掌子面施工环境下顺利读取多个传感器的数据;2)可以采用无线WIFI技术实现衬砌台车两端信息的稳定、可靠传输;3)可以采用神经网络模型实现施工隧道环境参数与风机频率之间的非线性映射。     

隧道照明智能监控软件系统的设计与实现

为了设计和实现"车进灯亮、车走灯暗"的隧道照明智能监控软件系统,采用车辆行为感知传感器、环境信息感知传感器、监控摄像机、调光控制器、LED照明灯具等设备为系统的硬件基础。软件系统以照明节能和智慧控制为目的;以隧道外部环境亮度、车流量和车辆速度为数据基础,根据隧道照明设计细则计算隧道内部各路段的所需亮度;以监控图像为基础,利用图像处理的方法,实时测量隧道内部路面的实际亮度;利用闭环反馈自适应调光方法根据隧道实际照明亮度和所需亮度对隧道亮度进行有效的调节;通过对路面均匀度的判断,确定隧道内灯具的好坏,从而实现快速维护。监控软件已在吉林省通化市赤柏隧道(右幅)投入使用,使用过程中选择车流量和天气情况都相似的3天,分别采用智能监控软件系统的方法、时间控制的方法和隧道内灯具全亮的方法对3种方法的耗电量进行比较。结果表明,该智能软件系统的方法在保证驾驶员安全舒适的前提下,相比于时间控制的方法节能超过40%;相比于灯具全亮的方法节能超过50%。     

隧道照明节能控制系统研究与实现

针对公路隧道照明的安全性、舒适性及节能性的要求,以常吉高速公路的雀儿溪隧道为研究背景,设计了一种隧道照明节能控制系统。系统以监控计算机作运算控制核心,以S7—200作为本地输出控制器,利用工业以太网组建控制环网,运用模糊控制作为隧道照明控制算法。系统通过传感器模块采集车流量、车速以及洞内外亮度信息,作为系统输入控制参数,经过模糊控制算法运算,输出照明的控制信号,通过功率控制模块实现实时自动调节隧道各段照明亮度。系统采用了照明回路细分精细控制,增加了照明分级档次,提高了照明连续性,节省了系统运营电能。     

隧道照明节能控制系统研究与实现

针对公路隧道照明的安全性、舒适性及节能性的要求,以常吉高速公路的雀儿溪隧道为研究背景,设计了一种隧道照明节能控制系统。系统以监控计算机作运算控制核心,以S7—200作为本地输出控制器,利用工业以太网组建控制环网,运用模糊控制作为隧道照明控制算法。系统通过传感器模块采集车流量、车速以及洞内外亮度信息,作为系统输入控制参数,经过模糊控制算法运算,输出照明的控制信号,通过功率控制模块实现实时自动调节隧道各段照明亮度。系统采用了照明回路细分精细控制,增加了照明分级档次,提高了照明连续性,节省了系统运营电能。     

隧道监控量测数据管理系统研究

文章在隧道施工监测数据的处理和应用方面进行了新的探索,采用VB6.0语言和EXCEL数据库,开发了隧道监控量测数据分析处理系统。文中阐述了开发隧道监控量测数据分析处理系统的原理、方法,介绍了系统的功能和技术路线,软件集数据输入、数据管理、数据应用等功能于一体,实现了计算的前台可视化界面与监测信息存储的Excel数据库的良好连接,划分为数据管理、图形绘制、回归计算、预测分析、围岩稳定性及支护效果的判别等5大模块;并通过秦岭终南山公路隧道工程中的应用实践,软件能方便、快捷地对隧道监测数据进行处理、分析,对围岩和支护结构的稳定性进行了评价,验证了程序数据处理流程的合理性,对指导施工、确定支护方式具有较高的应用价值。     

鹧鸪山隧道工程机电设备智能监控及维护管理一体化软件研制

介绍了能适应高原气候的隧道机电设备智能组态监控及维护管理一体化软件系统,它主要包括隧道监控系统（CMCS）、隧道机电设备维护和管理系统（CDMS）,可同时实现两系统联动性和数据参考。该系统根据隧道设备管理和维护系统的数据分析和设备报告所提供的数据,安全、可靠、最优化的控制各机电设备,从而达到对机电设备、安全指标、交通管理、环境参数等进行有效的监察、控制、智能化管理,并提供事故预处理方案,提高了管理效率,确保了行车安全,为积极预防、处理事故提供可靠的保障。该一体化软件系统已经成功在鹧鸪山特长公路隧道进行了实施。     

长大隧道高位水池液位监控系统的设计与实现

为了进一步提升在役长大公路隧道消防水系统的监管效率与智能化管理水平,以秦岭终南山公路隧道消防高位水池为研究对象,以现有隧道运营管理模式和监控系统资源为基础,提出一种以数据为中心的液位监控系统的设计结构。通过开发中心控制软件,搭建传感器、PLC控制器和工业以太网等硬件体系,实现液位数据采集、远程交互及水泵控制功能,对隧道高位水池液位监控控制模式进行研究分析,实现隧道高位水池液位的远程智能监控管理功能。     

基于激光测距的隧道自动监控量测仪器应用研究

本文的主要研究内容是基于激光测距并用于隧道自动监控量测仪器在实操层面,为了提高仪器稳定性和可靠性,提升仪器数据精度的一些现场实施关键技术,通过大量实验摸索出一套规范使用仪器和科学分析处理数据的方法。通过针对上述内容的研究,对于隧道自动监控量测仪器的推广有着重大意义,确保整套隧道监控量测系统具备实用性,实现对隧道施工过程中的变形自动化实时监测。     

远程实时监测新技术在既有隧道变形监控中的应用

远程实时监测新技术在每个监测断面布置可自带无线模块的激光位移传感器,传感器自带无线发射模块,在一定的区域范围内自行组建成一个无线测量网络。由测试主机协调测量系统中各传感器进行测量,并将数据保存在测试主机的同时将数据通过移动网络发送到远程服务器,全球任何有网络的地方即可访问这些测量数据,实现远程无线实时的监控量测。新技术系统这些优良特性使得其在既有隧道的变形监测中具有了不可替代的优势。