隧道自动化变形监测技术的应用研究(2)

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摘要：图1 裂缝计工作原理图 隧道横断面的变化可以判断隧道整体受力变形趋势，在需要监测的断面用膨胀螺栓或强力胶固定安装棱镜，自动全站仪机器人按一定

图1 裂缝计工作原理图

隧道横断面的变化可以判断隧道整体受力变形趋势，在需要监测的断面用膨胀螺栓或强力胶固定安装棱镜，自动全站仪机器人按一定的频率自动找点测读，将数据整合得到每个断面的变形量。通过后台处理程序，将各个断面按照顺序线性连接，得到整个隧道的期间变形量。后期通过可视化表格的处理，直观得到隧道变形趋势图。

3.2 数据通信与处理

监测数据的自动传输与处理是自动化监测系统最大的优势，仪器在收集完监测数据后，通过特定的传输方式，将数据传输回后台系统。系统先对多源监测数据进行分类处理，然后依据规范要求对各类监测数据进行置信度检验，将测量误差大的异常监测数据剔除，保留参与计算处理的具有可靠性的监测数据。其中，数据远程传输方式一般有以下两种情形。

（1）无线传输：将监测区域各监测的数据传递给串口服务器，然后通过无线网桥的方式传递给控制中心，控制中心处有一无线网桥接收点，组成星型无线网桥连接方式，将数据传给服务器。无线网桥建设的优点是建设费用为一次性投入，数据传输稳定，抗干扰能力强。（2）有线传输：监测仪器先通过光缆传输到监测场地周边的接收机，然后通过串口或者转换为网络信号，通过网口传输到中央数据服务器并进行解算，从而达到实时监测的目的。这种方法线路的铺设费用及电力持续性要求较高，数据稳定可靠。

3.3 客户端

中央数据服务器在收集现场仪器传输的数据并筛选分析后，需要通过客户端将信息传递给用户。常见的客户端模式有客户机/服务器模式（Client/Server模式，简称C/S模式）和浏览器/服务器模式（Browser/Server模式，简称B/S模式）[3]。

（1）客户机/服务器模式（C/S模式）是基于内部网络的应用系统，与B/S模式相比，其最大的优点是不依赖外网的环境，无论能否上网，都不影响应用。这种模式能够充分发挥客户端PC的处理能力，很多工作可以在客户端处理之后再提交给服务器，对应的优点就是客户端响应速度快。应用程序与服务器的分离，使系统具有稳定性和灵活性，适合局域网，且安全性高。C/S模式的缺点是只适用于局域网。随着互联网的飞速发展，移动办公和分布式办公越来越普及，远程访问需要专门的技术，还要对系统进行专门的设计来处理分布式的数据。同时客户端需要安装专门的客户端软件，类似在手机上安装App，涉及的安装工作量较大。其次，任何一台电脑出现问题，如出现病毒、硬件损坏，都需要进行安转和维护，如果软件需要升级，每台客户机都需要重新安装，维护和升级成本非常高。（2）浏览器/服务器模式（B/S模式）对C/S模式进行了扩展，用户界面是通过浏览器实现的，B/S是基于应用层http协议的web，建立在广域网上。其最大优点是运行维护比较简单，能实现不同人员在不同地点以不同的接入方式访问和操作共同的数据，每次维护或者升级只要对服务器进行操作即可，客户端不需要修改；其次是开放性好（用户可通过通用浏览器访问），可扩展性好（由于web平台的无关性，B/S可以任意扩展）；最后是用户使用方便，用户接触的浏览器界面相似，共通性较好。由于B/S模式与外界网络的连通性较好，势必对安全性的可控度较弱，且服务器的一对多模式造成需要较大的运行内存。当同一时间段内接入的用户数量过多时，网页响应速度急剧下降，甚至会出现系统崩溃的情形，故而用户体验不是特别好。

4 结束语

随着信息行业和建筑行业的持续发展，跨专业的技术融合已成为常态，故而对隧道变形监测的方法也在不断改进完善，传统的仪器监测已不能满足对隧道监测实时高效的要求。通过对隧道自动化监测技术的研究与改进，准确及时地获取变形情况，能够显著提升隧道的安全性，最大程度上降低风险，从而保障人身及财产安全。

[1]柏文锋.基于智能全站仪的地铁隧道自动化监测精度分析及验证[J].测绘通报,2018(11):107-110.

[2]许浩.深基坑降水及自动化监测在超长超深超宽叠型穿湖隧道工程施工中的应用[J].工程技术研究,2019,4(5):59-60.

[3]高井祥,王坚,李增科.智能背景下测绘科技发展的几点思考[J].武汉大学学报(信息科学版),2019,44(1):55-61.

文章来源：《自动化应用》 网址: http://www.zdhyyzz.cn/qikandaodu/2021/0510/1504.html

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