自動化技術(shù)在工程監(jiān)測預(yù)警中的應(yīng)用

自動化技術(shù)在工程監(jiān)測預(yù)警中地應(yīng)用廣州市吉華巖土檢測有限公司董事長彭炎華做主題報告工程監(jiān)測預(yù)警是工程順利進行地重要環(huán)節(jié)，做好監(jiān)測，防微杜漸，可避免事故地發(fā)生.傳統(tǒng)地監(jiān)測手段具有間斷性、周期性，無法實時監(jiān)控工程地安全狀態(tài)，因此解決任意時間、任意條件下地監(jiān)測問題才能保證工程處于受控狀態(tài),實現(xiàn)真正地安全生產(chǎn).鞘.潤腐釤自動化監(jiān)測技術(shù)原理利用電子技術(shù)和通訊技術(shù)能解決自動化監(jiān)測地難題.自動測試、自動傳輸數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)自動發(fā)送，這樣就可直觀且實時不間斷地掌握工程地實際動態(tài)，能為在有安全隱患情況下進行地加固處理提供依據(jù)，贏得寶貴時間，也為管理者進行決策提供有力支持,提高工程效益，實現(xiàn)安全生產(chǎn).應(yīng)變、相對位移、軸力、應(yīng)力、孔隙水壓力、土壓力等地監(jiān)測都可應(yīng)用傳感器技術(shù).m^溝憎^除愛氌譴凈。傳感器分為振弦式和電感調(diào)頻式.振弦式傳感器地工作原理是（見圖1）,將傳感器兩端沿變形方向固定在被測物體地兩點上，被測物體地變形傳遞給兩端座間地鋼弦2,當測試電流通過感應(yīng)線圈6時激發(fā)鋼弦2作單向振動，從而切割磁力線，于是在感應(yīng)線圈6上有與鋼弦振蕩頻率相同地交流頻率信號輸出，經(jīng)過放大、濾波、平滑等處理過程，可以測量出鋼弦地振蕩頻率，再與標定值相對應(yīng)，即可變換為所需測量地物理量，溫度傳感器4可以測量溫度并進行溫度補償.串行存儲芯片5用于存儲標定系數(shù)和測量數(shù)據(jù).電感調(diào)頻式傳感器地基本結(jié)構(gòu)如圖2所示,在一個圓柱形金屬螺旋線圈2內(nèi)有一個可以移動地磁芯1（測桿），在實際應(yīng)用中螺旋線圈2地一端3與不動點相連，測桿與需要測量地變化端

點相連，測桿地位置變化將引起線圈地電感量地變化,電感地變化將引起LC振蕩器輸出頻率地變化.當測量出頻率后，再結(jié)合相應(yīng)地標定系數(shù)就可計算出測桿位置地變化.在其內(nèi)還封裝了一個溫度傳感器4以測量溫度并進行溫度補償.串行存儲芯片5用于存儲標定系數(shù)和測量數(shù)據(jù).殘騖樓部卷響眥贏圖1振弦式傳感器工作原理示意圖2電感調(diào)頻式傳感器工作原理示意自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以對處理器、讀數(shù)儀、自動采集箱進行數(shù)據(jù)采集，從而對各種傳感器性能參數(shù)指標進行顯示、分析以及轉(zhuǎn)換.按照“實時數(shù)據(jù)、實時分析、實時管理”地理念，實現(xiàn)對系統(tǒng)設(shè)備地監(jiān)測和管理.系統(tǒng)可通過設(shè)置時間段或采集時間間隔采集各種性能數(shù)據(jù)，為監(jiān)測單位和設(shè)計單位提供分析數(shù)據(jù)，以便對工程工程進行準確地健康檢測.釅錒極額^鎮(zhèn)檜豬言夬錐。采用智能傳感器技術(shù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)應(yīng)變、相對位移、軸力、應(yīng)力、孔隙水壓力、土壓力等數(shù)據(jù)地自動化監(jiān)測，以及基于這些工程（原理）地其他工程地監(jiān)測（如地下水位、測斜、靜力水準），大大豐富了監(jiān)測地范疇與領(lǐng)域.弓罩貿(mào)攝爾霽斃痍磚鹵廡自動化監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用廣東省人民醫(yī)院醫(yī)技綜合樓及地下車庫基坑內(nèi)支撐軸力監(jiān)測.廣東省人民醫(yī)院醫(yī)技綜合樓及地下車庫位于廣州市中山二路省人民醫(yī)院內(nèi)，地下3層，開挖深度17虬周長371M，呈“7”字形（見圖3）.該工程東北角為人工挖孔樁+預(yù)應(yīng)力錨索（四道）地支護形式，其余為挖孔灌注樁+混凝土支撐（三層）支護形式.巖土層為人工填土、淤泥（局部）、粉質(zhì)粘土及基巖（泥質(zhì)粉砂巖），場區(qū)土層為弱透水層.工程西北側(cè)為醫(yī)院東病區(qū)出入口，西南側(cè)為醫(yī)院1號樓，東南側(cè)為3號樓,西北側(cè)圍墻外為體育運動場.本段工程從2012年5月10日開挖,2012年11月15日該處基坑開挖結(jié)束并于12月底板澆筑完成,目前仍在進行地下室施工中.?蕎摶篋飆.懟類蔣散

圖3廣東省人民醫(yī)院醫(yī)技綜合樓基坑工程開挖期間利用遠程自動化采集系統(tǒng)進行監(jiān)測.基坑軸力監(jiān)測點Y8軸力變化曲線如圖4所示.圖4內(nèi)支撐軸力變化曲線通過監(jiān)測及數(shù)據(jù)分析，基坑開挖前內(nèi)支撐軸力一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，開挖后隨著開挖深度地增加，軸力持續(xù)增大.下道支撐受預(yù)加力后，軸力增加速度放緩后相對穩(wěn)定，其后內(nèi)支撐軸力有所減小，最后進入穩(wěn)定狀態(tài).究其原因，剛開挖時土體支撐作用消失，卸下地這一部分土壓力轉(zhuǎn)嫁給了混凝土支撐梁；待開挖一段時間后，該段開挖面以上地支護結(jié)構(gòu)暴露了一段時間，經(jīng)過應(yīng)力和變形地相互調(diào)整，軸力變化就趨于穩(wěn)定；繼續(xù)往深處開挖時，很大一部分應(yīng)力轉(zhuǎn)移到下一道支撐梁.廈礴懇蹣駢畤盍繼^騷。通過連續(xù)24小時監(jiān)測支撐軸力，發(fā)現(xiàn)頻率隨著溫度地升高而減小，也即混凝土軸力值隨著溫度地升高而增大.此時間段，基坑土方開挖量對于整個土方量而言可以忽略，基坑外地環(huán)境也無變化，可以認為支撐上未加荷載.在此期間最高溫度為34.7°C（時間為16點），最低溫度為27.8C（時間為6點），平均值為30.9C,最高最低溫差為6.9C.軸力最大值為-3712.3kN（時間為17點），最小值為-2633.1kN（時間為21點），最大最小差值為-1079.3kN,平均值為-3038.0kN.數(shù)據(jù)變化相對較穩(wěn)定地時間段為凌晨1點至12點，下午14點至晚間22點數(shù)據(jù)起伏變化最大.據(jù)此情況，建議進行軸力監(jiān)測在固定時間地同時盡量選擇凌晨1點至12點這個時間段，此外在監(jiān)測計算時應(yīng)加入溫度修正系數(shù).煢楨廣鰳■選塊網(wǎng)羈淚。按照軸力地監(jiān)測計算方法，測試地軸力在同一天不同時間地測量值也相差很大，除監(jiān)測人員及監(jiān)測儀器本身和溫度影響因素外,還要考慮鋼筋混凝土等材料地受力特點.實際監(jiān)測地埋在鋼筋混凝土中地鋼筋應(yīng)力并不完全等同于實際荷載，而是有一部分非荷載應(yīng)力地影響，具體主要是混凝土地徐變和收縮.鵝婭盡捐鵪慘樸弩^聰小職度時空化舶繾圖矽務(wù)診H百宮wff-8-SZBE=:ssml一!"whoa-聰小職度時空化舶繾圖矽務(wù)診H百宮wff-8-SZBE=:ssml一!"whoa-』■原￡■Be■a:3■百盲『莒：Da*BsWSTSr4hap4□百醇■K8-3ATS-Ei.B-B3a;;!jn3imjik±t52-M小時內(nèi)支撐獨力堂化間攜圖圖624小時內(nèi)支撐軸力變化曲線廣州獵德大橋系統(tǒng)北延線下穿廣深鐵路隧道監(jiān)測.獵德大橋系統(tǒng)北延線下穿廣深鐵路隧道是獵德系統(tǒng)北延線工程地控制性節(jié)點工程，廣深鐵路是內(nèi)地通往香港、深圳地主要干道，必須保證施工期間鐵路地絕對安全（見圖7）.而廣深鐵路白天列車車流密度大,每天早上5點至晚上11點非搶修人員禁止上道,只能在夜間一個很短地時間點進行監(jiān)測.圖7廣深鐵路在采用靜力水準和固定測斜儀地同時采用自動化監(jiān)測技術(shù)，對廣深鐵路路基沉降和隧道變形實行了全天24小時監(jiān)測，成功地解決了鐵路扣軌和隧道施工過程中因鐵路運營繁忙、人員無法直接到達監(jiān)測部位，多點難以實施同步監(jiān)測、監(jiān)測數(shù)據(jù)不連續(xù)等難題，實施了全程、遠程自動化監(jiān)測,數(shù)據(jù)反饋及時，預(yù)警效果良好.琪項圣金玄僵族齦訝驊糴監(jiān)測實施方案.采用靜力水準儀、全密封標配機箱、總線采集模塊及配套元件進行沉降遠程自動化監(jiān)測；采用固定測斜儀，與靜力水準儀一同采用全密封標配機箱、總線采集模塊及配套元件進行測斜遠程自動化監(jiān)測；采集地監(jiān)測數(shù)據(jù)通過GPRS無線系統(tǒng)傳輸?shù)街鳈C，主機在連接互聯(lián)網(wǎng)后可實現(xiàn)遠程實時瀏覽監(jiān)測數(shù)據(jù).滲?嗆儼勻諤.調(diào)硬氤通過24小時不間斷監(jiān)測，確保了鐵路地安全；在列車運行期間對鐵路進行遠程自動化監(jiān)測可保證監(jiān)測人員地安全；本次監(jiān)測期間，多次在夜間（暴雨后）發(fā)現(xiàn)鐵路路基沉降達到報警值，及時向有關(guān)單位報警,及時采取措施、消