隧道监测

隧道监测是保证隧道安全建设不可缺失的重要组成部分，地下环境多变，工程条件复杂，对于隧道监测系统的使用并无定式。

今天，随着数字化和网络化的深入，传统的隧道监测仪器已不能满足整个系统的要求隧道 尽管这些仪器可以提供各种物理、地理空间和环境参数的监测数据，但在实际地下工程应用中仍然存在许多挑战，包括：

■ 电力供应不足；

■ 缺乏网络覆盖；

■ 监测仪器设置困难，获取有效数据困难；

■ 离地面太远，数据访问速度慢；

■ 地下工程中的受限空间，包括相邻隧道 开挖面等；

■ 地下工程条件差，包括腐蚀、高温、潮湿、振动、灰尘、可燃气体等。

目前，广泛使用的目视检查、伸长计、全站仪、激光扫描和摄影等方法正面临上述挑战。工人需要经常进入监控过程隧道， 存在潜在的安全风险。

无线状态监测系统是解决上述问题的解决方案之一。该系统可以集成多种功能传感器， 并将监控数据传输至隧道 外面。

虽然初始安装成本较高，但由于安装简单，不需要现场人力或线路接入，后续连续使用成本相对较低。同时，与光学监控系统不同，它不需要经常清洁镜头，传感器 该节点很小，可以安装在隧道 极度密闭空间；如果将报告时间设置为20-30分钟，电池的使用寿命可长达数十年。

无线远程状态监测系统包括三个部分：

传感器

在地下工程中应用最广泛的是高精度测斜仪，它与三轴测斜仪相结合传感器， 它可以在任何表面上的任何方向进行监控。其他传感器 包括裂纹/位移计、压力计、应变计、载荷和压力计传感器、温湿度传感器等

隧道监测的典型传感器节点和参数

■ 传感器 节点电池寿命长达数十年，用于传输数据的网关设备需要供电，可以直接由城市电网供电，也可以通过太阳能设备供电；

■ 为了提供更具代表性的数据，您可以传感器 安装在隧道 在连接多个梁以形成测量线的情况下，可以获得进一步的位移数据。

无线通信平台（WCP）

WCP用于收集和汇总个人数据传感器 并将其发送到监控中心。大多数WCP使用网络平台，如senceive的flatmesh，其中传感器 可以毗邻传感器 对于数据转发，这种动态的非本地系统具有很强的可靠性，单个节点的损坏不会导致系统故障。它适用于相对较小区域的密集网络。

■ lorawan无线电平台可以在大范围内（千米级）使用，该平台能够通过物理障碍物传输数据，例如隧道 上面那栋楼的传感器 数据采集和统一传输。

客户端

客户端 为了向管理者显示数据，大多数远程监控系统提供与行业标准管理软件兼容的定制查看工具和数据格式，如徕卡Geomes Trimble 4D control、TOPCON delta watch、mission OS、geoscope、eagle.io、calyx OMS等。

■ 客户端 可以实现双向数据交互：例如，工人不进入时可以使用flatmesh隧道 万一发生变化传感器 采样频率。

据预测，随着物联网、人工智能等技术的发展，未来无线监控技术在全球的应用将继续增长。通过监测系统实现数据驱动决策是基础设施结构健康监测的理想选择。通过监控，基础设施的物理属性转化为数据的动态表示，最终成为基础设施“数字孪生兄弟”的重要组成部分。