隧道結構健康自動化監測系統

隧道監測背景：
隨著我國高速公路、高鐵、地鐵等基礎設施建設的快速發展，已建成和在建的隧道里程急速增長，而隧道是在地下的隱蔽工程，所處的地質環境較為復雜，在建設過程中，土體開挖、打樁等操作都有可能導致隧道結構變形，此外降水也會對隧道結構產生影響，破壞隧道結構原本的應力平衡，引發圍巖向著垂直或者水平方向位移，進而造成隧道結構變形，因此為了確保隧道工程安全、及時預報險情，除了對隧道進行加固、維護之外，對隧道工程安全穩定狀態的監測和評估也十分重要。
人工檢測與自動化監測系統對比：
隨著建筑工程技術的發展，施工和養護要求的提高，對監測的需求也相應的提高了，傳統的人工監測的方法越來越難以滿足監測的實際需求。自動化在線監測系統作為實時的在線監測手段，相對人工檢測優勢明顯。
隧道監測系統組成：
隧道結構健康自動化監測系統主要由感知層、采集層、傳輸層、云服務器和人機交互幾部分組成，在隧道各關鍵部位安裝各類傳感器后，將數據接入到采集設備，采集設備初步運算后通過4g無線網絡將數據輸出到云服務器，云服務器將數據進行分析處理后下發到后端監測平臺。
1. 感知層：
感知層主要是通過在隧道內布設測沉降、傾斜、位移、受力、周邊環境等類型的傳感器，實現對影響隧道結構安全和健康的關鍵數據進行實時測量。
2. 采集層：
采集層采用4g智能采集網關，網關集成了數據采集模塊、邊緣計算模塊、供電模塊及據傳輸模塊。可實現對各類傳感器的數據采集、并將數據進行初步計算后通過4g無線網或有線網絡將數據輸出到云服務器。
3. 云端層：
云端集成了物聯網和云計算技術。將各類傳感器數據進行計算分析后分類存儲，并將處理過的數據下發到各個人機交互界面。
4. 交互層：
安銳測控監測云平臺對隧道的各個傳感器數據進行統計分析，得到各項特征參數發展規律及其變化趨勢，下發到終端并以數據和圖表形式在用戶端展現，實現對隧道各測點數據的歸檔、查詢、存儲和管理等功能。
隧道監測系統功能：
隧道結構健康自動化監測系統作為隧道施工管理的重要組成部分，集合了物聯網、云計算、傳感器、無線通信等技術，組成一套智能、安全、快捷的隧道健康自動化在線監測系統，為隧道施工者和管養者提供有效的數據依據。具體可實現以下功能：
實時監測：系統安裝調試完成后，可以實現對隧道的各監測點7*24小時不間斷在線自動化監測，實時返回數據，避免傳統作業方式中，測量人員需要靠天窗時間進入鐵路隧道測量的問題。
分級預警：系統可設置多級預警機制，并可根據設定的閘值進行預警，預警可實現平臺、短信、現場聲光播報等方式，讓負責人第一時間知曉現場有異常情況。
統計分析：直觀顯示傾角、沉降、裂縫等各時段多項監測數據分析折線圖，初步對監測結果進行預測，并可生成報表，為隧道安全營運管理提供簡單明了、直觀有效的參考信息。
現場視頻：可通過安銳測控監測平臺遠程操作現場攝像頭拍攝隧道現場情況，實時掌握現場情況。
多項目管理：支持同一個賬號管理多個監測項目，方便管理。