摘要：隧道施工自动化监测技术的应用，能够保障隧道现场施工安全、开展施工信息化设计。在隧道施工中自动化监测技术逐步取代人工监测技术，发展前景显著。本文结合实际情况，分析了隧道施工监测内容及监测效果，接着阐述了自动化监测技术的主要组成部分，最后总结了自动化监测技术在隧道施工安全预警中的应用，仅供参考。
关键词：隧道施工；自动化监测技术；安全预警；组成部分
据相关报道显示，绝大部分的隧道设计，选择的均是新奥法原理。公路隧道施工监控是关键点，良好的监测能够维护施工安全，保障施工质量。在隧道施工中自动化监测技术逐步取代人工监测技术，发展前景显著。本文主要研究自动化监测技术在隧道施工安全预警内的应用。
1 隧道施工监测内容及监测效果
隧道施工监测主要包含变形监测、力学特性监测两方面，围岩变形监测属于必要监测项目，需要依照围岩力学特性、支护结构力学特征，设置相应的选测项目。受测试仪器及安装效果的影响，部分项目监测结果并不理想，现有监测技术及结果如下表1所示。
表1 隧道监测内容、现存监测技术及监测结果
结合实际情况，当前隧道施工监测中，人员技术水平、测量结果、测量数据分析、监测预警指标等属于关键问题。加之各个施工方配合度不够、人工监测手段不足等问题，阻碍着自动化监测技术的发展，难以保障测量的客观性与及时性。
2 自动化监测技术的主要组成部分
结合实际情况及相关文献资料，当前自动化监测技术的主要组成部分包括：监测传感器、自动采集、数据传输、数据预警四方面，详细分析如下。
2.1 监测传感器
隧道自动监测传感器、人工手段监测传感器基本一致，目前隧道围岩变形监测主要是借助传感器、激光位移计、测量机器人、精力水准仪实现自动监测，目前自动隧道断面扫描系统、巴塞特收敛系统等也逐步应用在自动化监测中。通过监测围岩及隧道支护结构的力学特性，借助压力盒、混凝土应变计、多点位移计等，选择振弦、电阻两种形式。选测项目以埋入式为主，在隧道施工阶段，具备很强的抗干扰能力，可保障安全预警工作的持续开展。围岩变形监测，需要将设备稳定的安放在隧道内部，以此降低各类因素带来的抗干扰，但其监测成本会提升。
2.2 自动采集
依据目前隧道施工监测内容及现有传感器的类型，输出的信号类型主要包括：电压数据信号、数字数据信号、振弦数据信号、电流数据信号等。隧道施工自动化监测的第一步，就是将各类传感器输出的数据进行定时、自动采集，并及时向外输送。在信号采集阶段，能够精准识别信号。目前，市面上该技术较为成熟，能够实现多类信号及数据的集成或转化。
2.3 数据传输
依据隧道内的施工特点，能够发现隧道内并不存在无线网络，也无网络覆盖。为更好的开展自动监测，应当在隧道内建设网络，或者是选择有线向外传输。随着无线通信技术的迅速发展，无线通信网络的相关技术也得到了飞速发展。将其融入到自动化监测技术中，能够实现隧道施工数据的自动传输，系统可及时下发预警指令。
2.4 数据预警
自动化监测系统通过对采集到的数据进行集中分析与处理，在计算机技术与软件技术的支持下，进行安全预警。借助软件开发将前端数据进行集中分析与处理，将隧道施工安全状态纳入到该系统的评价层面，定时定期为用户推动隧道内的安全信息。该技术目前已经趋于成熟，技术核心是在隧道施工安全状态评价方式及评价系统上建设而成，自动化监测系统构成，如下图2所示，
图2 自动化监测系统示意图
3自动化监测技术在隧道施工安全预警中的应用
在隧道施工中自动化监测技术逐步取代人工监测技术，发展前景显著。在实际应用中，笔者认为应当从以下几方面进行深入研究，以期获得突破性的研究成果，并研制出配套的监测设备。
3.1 设备监测
突破自动化监测技术就围岩变形监测的技术瓶颈，积极研发相关设备，强化监测设备技术的更新，促使自动化监测设备能够在各种恶劣的环境下运行，以此保障监测工作的有效开展，确保安全预警的合理性与科学性。同时，结合当前国内隧道施工环境、施工技术及未来发展战略，站在激光位移测量基础上，强化目标光点位置信息、光点信号的自动转化及传输，以此实现隧道围岩变形位移数据的自动采集，并及时进行安全预警。
3.2 预警标准
隧道施工方需要结合实际情况，制定合理的安全预警标准，以此为自动化监测技术的应用提供前提条件。同时，工作人员还需要依据工程特点，开展预警标准相关研究，合理设置预警数值，强化数值监测。笔者建议，技术人员应当强化自动化监测系统的人机交互设计，适当增加人工录入窗口，保障工程预警的针对性、可靠性及精准性。
3.3 成本控制
在隧道施工安全预警中，自动化监测技术的应用，就其成本控制可从监测指标及监测数据无线传输两方面入手。若监测指标减少，能够减少传感器的数量，以此降低成本。或选择新型的网络传输方案，通过减少网络节点数量，可实现长距离的传输，以此降低数据的传输成本。
4 结束语
综上所述，在公路隧道施工过程中，强化自动监测技术的应用，能够为隧道安全施工提供保障。施工企业合理引入计算机技术、无线通讯技术，能够推动隧道监测事业的发展。不仅如此，还需要制定相应的措施，克服隧道施工自动化监测技术成本、技术、施工等因素的限制，加大研制力量，研制出配套的监测设备，以此保障监测质量，发挥该技术的安全预警作用。
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论文作者:林晓1,高军2，3,陈拥军4,王伟4,翁小川5
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/14
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