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摘要：地铁作为一种方便人们出行的便捷的公共交通工具，对城市建设和经济发展意义重大。随着地铁建设提效增速，周边商业地块开发也随之增多。在地铁周边开发同时，地铁运营期间的安全保护被人们重视，地铁运营监测作为发现地铁变形的“眼睛”尤为重要。常规的人工监测需在地铁停运后进入地铁内部监测，无法满足地铁运营监测的实时性要求。高效的全自动化监测系统能在地铁运营期间进行监测，提供及时准确的监测数据，保证地铁运行安全。
关键词：自动化监测；运营安全；运营监测
引言
在城市化不断发展的背景下，城市地铁线路越来越多、为人们的生活提供了便利。但不断地开发地铁沿线也造成了地铁隧道结构变形的问题越来越频繁发生。地铁隧道是否变形是影响地铁运行状态的一个重要指标，及时发现隧道结构的变化、解决变形问题对于保障地铁运行安全具有重要意义。为此，相关部门及工作人员应当加大对自动化检测技术的研究和应用，全面保障地铁运营安全、保障人们生活与出行安全。
1自动化监测系统的特点
隧道监测方法以简易人工观测法为主，也有近些年兴起的近景摄影测量法等其他技术。但以上方法均存在不同程度的缺点，会降低监测数据的真实可靠性。简易人工观测法虽能直接获取一手数据，但因人工投入量大及工作效率的问题，滞后性太强；而近景摄影测量法利用高清摄像机在相同的基准点对同一个监测点拍照，来对比前后两个时间点的监测点的形变，获得相应位移参数，但受制于相机的清晰度和拍摄的周边环境因素，导致精度无法得到保证。通过总结传统监测技术的优缺点，取长补短，自动化监测技术得到了大力推广及应用。相较于传统的隧道监测技术，自动化监测系统最大限度地减少了人工干预，消除了随机误差并降低了劳动力成本。
1.1 自动化程度较高
自动化监测体系仅在设备安装前期需要人工干预，后期数据的采集、处理及分析均可实现系统自动处理。在制订好监测计划并将相应程序编入监测系统后，监测仪器便可按照既定的安排严格执行监测任务，同时可根据周边监测环境的变化及相应测区安全性的高低自动调整监测频率，并将采集到的数据自动传输到后台系统进行整合分析及处理，最大限度地保证了原始数据的真实可靠。
1.2 稳定的数据传输及存储
考虑到隧道的特殊性，传统人工监测无法做到监测的实时性，同时由于隧道内部的信号屏蔽效果严重，即使发现异常也无法保证将信息立即传达到外界。自动化监测系统能实现数据的实时采集，并通过远程传输技术把信息传
后台控制中心进行存储和处理分析。监测人员仅需在控制中心就可以对数据进行实时查询和调用，实时掌握一手资料，面对突发险情时有足够的应对时间。
1.3 异常数据的辨别与剔除
考虑到现场可控或不可控的因素，部分监测点可能会被遮挡、发生错位或损坏，势必造成监测数据的缺失或错误。自动化监测体系能够自动对异常数据进行筛分和分析，对异常点进行重复观测，并将错误类数据剔除。非错误类的异常点会被及时发送到监测平台，供监测人员进一步分析处理，在保证监测精度的同时，反映现场的真实情况。
2自动化监测系统组成
地铁运营全自动化监测系统主要集成了测量机器人自动化监测技术、静力水准自动化监测技术、固定式激光测距自动化监测技术。采集的数据经由数据远程传输装置发送到数据处理中心的云端服务器，数据经过处理上传至监测数据信息系统，实现远程自动化实时可视化监测。
监测数据信息系统以数据库为基础，对监测数据进行工程化管理将测量机器人自动化监测数据、静力水准自动化监测数据和激光测距自动化监测数据进行统一管理。便于数据的输出、查询，为施工建设提供快速、高精度的监测数据，及时反馈分析结果，满足现场施工的实时需要。
3地铁运营自动化监测方法
3.1断面收敛监测
断面收敛监测采用激光测距自动化监测技术。采用固定式激光测距仪测量测距仪和对向隧道壁的距离，在不同时间测量的距离差即为断面收敛值。数据采集控制系统根据设定的参数，实时采集激光测距仪的数据，将监测断面收敛值发送至服务器，服务器进行数据处理后录入数据库。激光测量仪安装方便，实用性强，最高可实现10 s高频监测，是较好的自动化断面收敛监测手段。
3.2固定式自动测斜仪的位移检测技术应用
固定式自动测斜仪的位移检测技术也是地铁保护区自动化检测过程中常用的一种技术，之所以称为固定式是为区别于移动式测斜仪位移检测技术。移动式测斜仪虽然可以发挥检测作用，但经常会出现检测中断的情况，影响检测工作的连续性，固定式测斜仪是对移动式测斜仪的改进，可以实现连续性的地铁保护区自动化检测。固定式测斜仪的工作原理是在需要被检测的位置钻孔埋入测斜管并将探头放在测斜管内，再根据检测的方向将测斜探头卡在内壁之上，同一个测斜管内可以安装多个测斜探头，发挥自动化检测作用。当被检测对象发生位移变形时，测斜管也会相应发生变形，这时探头便会发生倾斜并在重力作用的影响下旋转，系统便可以借助观察和计算探头电流特定读数得出相对应的位移，大大提高了检测效率、节省了检测时间。
3.3非接触型检测的技术应用
机器人测量的非接触型检测技术是一种常用的地铁保护区变形自动化检测技术，是一种在机器人顶部中央位置安装超声波、红外线的装置，通常信号发射装置上会设置一个具有四面反射作用的反射体。这样的设置可以做到全方位的检测，即便是一些检测盲区也能被检测到，从而实现检测范围的扩大。采取非接触型检测技术还是接触型检测技术需要考虑监测环境的各方面情况、测量对象，地铁隧道内光线并不充足，在一定程度上加大了检测工作难度，若是能将机器人测量的非接触型检测技术应用于检测过程中，可以全面提高检测效率、质量和水准，避免事故的发生。常用的四种非接触型检测传感器包括超声波、微波雷达、毫米波雷达以及激光雷达，四种传感器各有优势和劣势，超声波具有较强的穿透力又具有很强的稳定性，不受电磁干扰，但测量范围仅限于百米之内，抗干扰能力也十分有限；微波雷达可实现多目标探测工作、测距范围较大，但微波雷达探测的盲区较多、体积过大不易于携带和安装；毫米波雷达抗干扰能力较强且具有测距范围大的优势，但精准度并不高、在特定环境下容易出现模糊的情况；激光雷达使用寿命较长、性价比高且安装使用比较方便，但其量程有限，具体选择何种传感器，需要视情况而定。
结束语
综上所述，随着信息行业的持续发展，跨专业的技术融合已成为常态，故而对地铁隧道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。通过对自动化监测技术的研究与改进，准确及时地获取情况，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。
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