光纤光栅传感器在高速公路隧道围岩变形实时监测中的应用

公路隧道工程的监测环境复杂,监测对象受到时空限制和施工环境制约,基于传统的机电测试技术的监测方法,很难实现远程实时动态监测。本文以张涿高速公路东马各庄隧道工程为背景,提出了一套关于隧道围岩动态实时监测所用光纤光栅传感器的选型、安装、调试的方法。对东马各庄隧道典型剖面的围岩位移、围岩压力和温度实现了远程动态实时监测。监测结果具有较好的稳定性,对类似工程具有很好的指导意义。     

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。     

季冻区运营公路隧道冻害监测预警技术研究

以吉林省板石岭隧道为依托,考虑季冻区运营隧道冻害产生机理,全方位监测隧道衬砌、围岩、排水沟等冻害易产生部位水和温度的信息,将工业控制、物联网技术、检测技术与土木工程相结合,从硬件建设、数据采集、远程传输、数据管理等4个方面入手,建立季冻区运营公路隧道冻害监测预警系统,实现了远程实时监测隧道内水和温度信息。利用数据库将信息存储并整理,通过对数据变化的研究分析,实现对季冻区运营隧道冻害的预警,将冻害对隧道的安全威胁降到最低,为冻害监测及治理提供参考。     

基于光纤温度传感的高速公路隧道机电设备监测

将光纤温度传感技术应用于高速公路隧道内机电设备的温度状态监测,具有安全实时的技术优势。为解决隧道内机电设备散热易触发系统误报的问题,优化温度监测系统的运行效果,对高速公路隧道内温度场特点进行分析,针对性地设计信号分析和异常事件识别判断方法。经过多次现场模拟异常升温测试和长期的运行核实检验效果表明,光纤温度传感系统能够对高速公路隧道内机电设备的异常升温和突发火灾等情况进行及时有效地监测和定位。     

远程实时监测系统在汽车运转中的应用

文章设计并实现了基于组合导航和4G通信的汽车运行状态远程无线监测系统。系统由车载数据采集终端和远程数据中心两部分组成。车载终端实时采集参数,将信息利用EC20通信模块定时传送给远程数据中心;远程数据中心对上传的信息进行分析和存储,实现对汽车运转状态的实时监测。利用MQTT协议实现与数据中心的服务器之间的通信,实现对汽车运行状态的实时监测。本系统设计合理、运行稳定,具有良好的应用前景。     

既有钢管混凝土拱桥实时监测评估系统

既有钢管混凝土拱桥实时监测评估系统是对桥址处的温度场、大桥的交通荷载状况及桥梁的静、动力效应实时监测,评估桥梁主体的运营状况。该系统主要由状态监测、损伤报警和性能评估及辅助决策子系统构成,能自动采集、分析和评估结构各类状态数据;判断异常状态并报警;自动探查采集系统故障;灵活设置数据采集时段,长期全面记录桥梁的受荷及响应历史;适时响应中控中心指令,实时查询、分析桥梁的运营状况。通过计算确定传感器的合理布置位置;远程数据传输采用有线数据传输方式。运行结果表明,该系统实现了既有钢管混凝土拱桥运营状况数据和图像的实时联动采集、实时自动传输及桥梁运营状态的远程实时自动监测、性能评估和安全预警。     

基于Internet的隧道远程监控系统研究

针对传统集中式隧道监控系统监控范围有限的缺点，基于Internet和PROFIBUS现场总线技术，提出了隧道远程监控系统。介绍了系统的工作原理，从隧道现场监控系统、数据实时交换、Web服务器、监控系统显示界面等4个方面论述了系统的关键技术。最后利用ASP．NET技术实现Web Service的功能，使远程用户可通过浏览器实现对隧道现场设备的监控。     

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。     

季节冻土区公路隧道三维温度场时空分布规律

季节性寒区隧道温度场随时间和空间不断变化,为明确季节性寒区隧道温度场的三维时空变化规律,为季节性寒区隧道防冻保温设计提供依据,依托某季节性寒区公路隧道设计了现场监测方案,在隧道洞口段一定范围内布置了5个环境温度场测试断面和2个围岩温度场测试断面,采用现场监测方法获取了隧道洞内环境温度场和围岩温度场随时间和空间的变化规律,在此基础上分别建立环境温度场和围岩温度场时空分布的统计模型,并推导了围岩冻结深度随时间和空间的变化规律。结果表明:隧道环境温度与时间和隧道进深具有三维变化关系,同一个监测断面温度与时间呈正弦函数变化,多个断面平均温度随着隧道进深呈近似线性变化,多个断面的温度振幅随隧道进深呈对数函数变化;隧道围岩径向温度与时间、隧道进深和围岩径向深度3个指标均有关系,同一断面围岩温度随时间也具有正弦变化特征,围岩温度幅值随围岩径向深度增大呈指数规律降低,达到一定深度后温度幅值为零,围岩平均温度呈对数规律变化;围岩冻结深度随时间呈周期性变化,随隧道进深增加呈减小趋势。研究结果可为季节性寒区隧道防冻保温设计提供指导。     

一种新型的隧道火灾监测报警系统

介绍一种新型隧道专用火灾监测报警系统，它主要由线型差温火灾探测器和计算机构成，能实现实时温度监测和非破坏性报警。     

基于互联网的盾构远程实时监控系统开发

为解决大型施工单位多台盾构同时施工时技术人员不足的困难,设计一套基于互联网的盾构远程实时监控系统,实现多台盾构集中监控、多用户访问和远程故障诊断等功能。分别从系统的结构、硬件和软件3个方面对系统进行研究,最终实现在任意互联网接入的地方通过安装客户端软件或者WEB浏览器方式访问多台盾构的目的。系统方便了技术人员远程协助,提高了管理效率,节约了管理成本。     

复合盾构土舱可视化实时监测系统研究

为了在复合盾构掘进过程中实时监测土舱的情况,获得刀盘的旋转状态、刀具的磨损状况、开挖地层的图像信息和渣土的流动特性,建立一套土舱可视化实时监测系统,该系统通过上位机监控系统实时监测前端设备的工作状态,并将摄像机采集的信号实时传输到视频采集系统。介绍该系统方案,重点探讨其结构设计、硬件设计、软件设计,并通过室内和现场试验进行验证该系统的有效性。结果表明,该系统可实现土舱的实时视频监控、录像、回放以及系统温度、湿度和压力的监测。     

沉降自动监测系统在深厚岩盐路基中的应用

针对目前路基沉降监测主要以人工现场监测为主、监测设备环境适应性差、与工程施工相互干扰、精度受人为影响因素大等技术现状,研发出了能实现远程监测与管理的路基沉降自动监测系统,阐述了系统的工作原理、组成结构、技术指标等,并结合依托工程,对沉降自动监测系统进行了现场测试。结果表明,该路基沉降自动监测系统体积小、精度高、不干扰施工和交通,能实现远程监测与管理,适用于恶劣自然环境下的路基总沉降和分层沉降实时监测。     

刮刀磨损实时监测系统研发及室内验证试验研究

为实现复合式TBM（全断面硬岩掘进机）和盾构刮刀磨损的实时监测,研发一种新型刮刀磨损实时监测系统。系统由磨损感知模块、数据读取及发送模块、无线接收网关、上位机软件4个部分组成。其中磨损感知模块由14个等阻值耐高温碳膜电阻并联组成,为该系统的核心。系统通过贴合于试验刀具表面的磨损感知模块实时感知刮刀的磨损量,并由数据读取及发送模块将信号发出,经无线网关接收数据后传送至上位机软件。根据理论推导提出刮刀磨损量监测计算公式,并进行室内验证试验,试验结果表明： 刮刀磨损感知模块在磨损过程中信号稳定且不失真,磨损量误差控制在1 mm以内,室内环境下无线传输距离达30 m。监测系统能实现刮刀磨损的实时监测,具有较高的精度,对复合式TBM和盾构刮刀磨损实时监测工程难题的解决起到了推动作用。     

一种基于布里渊光时域反射的土质隧道分布式光纤传感应用技术

为了开发一种高密度实时监测技术,用于及时了解隧道开挖面前方地层的变形情况,在分布式光纤监测技术的已有成果基础上,采用模型设计、室内试验与应用工艺验证的方法,研究开发一种用于土质隧道围岩超前位移监测的方法,得出监测力学模型与监测方程,提出传感器的制作与标定、布设与安装,系统集成与实时监测的工艺技术。研究成果在工程实践应用中得到了验证,取得了初步的应用效果。     

预应力管道智能压浆远程动态监控系统的设计与开发

为了便于实现对桥梁预应力管道压浆施工过程的实时监控与管理,保证桥梁施工质量,开发了桥梁预应力管道智能压浆远程动态监控系统。该系统通过在线远程监控的方式,监控与记录压浆施工的整个工艺流程,解决了桥梁预应力管道压浆施工质量无法远程联网监管的难题,真正实现了压浆作业的自动化与智能化,通过该系统可以有效地提高桥梁压浆过程的管理水平,为整个桥梁压浆施工提供强有力的保障。     

基于远程监测的车辙等效温度预估模型建立

针对沥青路面车辙等效温度预估模型建立过程中,路面温度预估模型无法快速准确地测定不同时刻各深度结构层的实时温度数据和计算过程复杂等问题,通过埋设温度传感器,连接实时温度监测系统,采集不同时刻各深度结构层的实时温度。同时通过自行开发的计算程序,建立车辙等效温度预估模型。研究结果表明,远程监测系统可即时建立车辙等效温度预估模型,为公路养护的及时性和制定长周期养护规划提供可靠基础。     

基于BOTDR的土质隧道深部围岩变形监测技术

为了解决土质隧道深部围岩变形实时连续监测的难题,在分布式光纤监测技术的基础上,采用模型设计、试验与应用工艺验证的方法,研究开发了一种用于测试土质隧道深部围岩变形的实时监测方法,得出了监测力学模型与监测方程,提出了传感器的制作、布设与安装方法以及系统集成与实时监测的工艺技术。对研究成果进行了工程实地应用验证,并取得了初步的应用效果。     

基于虚拟仪器的推土机远程网络监测与诊断系统

为了实现基于虚拟仪器的远程网络监测与故障诊断系统,提供了在LabVIEW平台下的TY165远程网络监测及故障诊断的方法,重点介绍了采用DataSocket协议实现数据在Intemet上实时传送,针对工业现场在线监测的要求,为进一步提高故障诊断的准确性,引入神经网络方法,效果理想.     

“五隧合一”监控系统关键技术的应用探讨

该文介绍了上海市人民路、新建路、东西通道(浦东段)拓建工程等五条隧道建立"五隧合一"监控系统的必要性及其监控系统的特点,分别对"五隧合一"监控系统的硬件组成方案及软件方案进行了比较,同时阐述了当代隧道群监控技术的发展趋势。