基于物聯(lián)網(wǎng)的地鐵施工過程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，地鐵事業(yè)也取得了矚目的成績(jī)。但是在地鐵的建設(shè)和施工過程中容易受生產(chǎn)環(huán)境、技術(shù)裝備、管理水平等諸多因素的限制，各種安全問題及事故不斷涌現(xiàn)出來。杭州、上海、廣州、西安等地的地鐵在施工過程中接連發(fā)生安全事故。如何實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)的地鐵施工過程中安全事故，是本文的研究重點(diǎn)。
　　傳統(tǒng)的地鐵安全監(jiān)測(cè)僅僅是依靠人工的定期采樣一些結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)（如壓力、形變等），故存在很多缺陷。第一:人為定期采樣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)造數(shù)據(jù)采樣不及時(shí)

2、、不系統(tǒng)而且無法及時(shí)報(bào)警;第二，缺乏施工過程中的報(bào)警手段，依賴于施工人員的經(jīng)驗(yàn)和操作，很容易引發(fā)施工事故;第三，缺乏對(duì)人員的監(jiān)測(cè)方法，無法及時(shí)監(jiān)測(cè)到施工人員的具體位置;第四，由于施工環(huán)境的限制，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)手段只能監(jiān)測(cè)一些施工人員容易操作的地段，對(duì)于復(fù)雜的地段無法監(jiān)測(cè)。
　　隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起為地鐵技術(shù)的信息化、生產(chǎn)安全化提供了新的契機(jī)。
　　本課題是在物聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的背景下，依據(jù)武漢地鐵施工安全的相關(guān)要求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了集自

3、動(dòng)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)預(yù)警、實(shí)時(shí)定位、人員和設(shè)備信息管理為一體的完整的、有機(jī)的結(jié)合了大量的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的地鐵實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、定位、預(yù)警系統(tǒng)。
　　由于地鐵事故往往集中在隧道、風(fēng)井、基坑、連通通道等地段，并且武漢地鐵的隧道需要越江，危險(xiǎn)往往更加集中。所以本系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)的區(qū)域集中在越江隧道、武昌風(fēng)井和漢口風(fēng)井、基坑、隧道之間的連通通道。監(jiān)測(cè)的對(duì)象主要是結(jié)構(gòu)（盾構(gòu)片、和一些關(guān)鍵鋼筋混凝土的壓力、形變）、人員（人員的位置和安全情況）、設(shè)備（設(shè)備的位置和施工

4、安全情況）、環(huán)境（隧道下的一些危險(xiǎn)氣體如CO、NO、瓦斯等）。
　　本系統(tǒng)不僅有效的克服了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法的缺陷，而且具有監(jiān)測(cè)全面、實(shí)時(shí)預(yù)警、人員定位、設(shè)備泛在等優(yōu)點(diǎn)。第一，通過無線技術(shù)實(shí)時(shí)的、周期性的采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，接收到的數(shù)據(jù)更加全面，不僅能夠在危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)能夠?qū)崟r(shí)報(bào)警，而且通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析，及時(shí)預(yù)防危險(xiǎn)的發(fā)生。第二，預(yù)警系統(tǒng)使用了超聲波、紅外、Zigbee等技術(shù)增強(qiáng)了施工過程中設(shè)備預(yù)警的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。第三，定位系統(tǒng)利用Zigbee