地鐵旁通道凍結自動化監(jiān)控系統(tǒng)的研制.pdf

1、地鐵是解決城市交通供需矛盾，緩解交通壓力的有效手段，旁通道是地鐵兩平行隧道間的橫向聯(lián)絡通道，在修建時大多采用凍結法進行土體加固后施工。但是當前旁通道凍結法施工中存在著監(jiān)測參數(shù)分散，實時性差、準確率低等缺陷，并且設備控制主要靠手動調(diào)節(jié)，自動化程度低、控制穩(wěn)定性差。無法實時掌握凍結狀態(tài)，容易出現(xiàn)過度凍結現(xiàn)象，對周圍構建物帶來影響，同時造成能源浪費。
　　為保證凍結施工質(zhì)量，增加凍結施工的自動化、智能化程度，提高環(huán)境微擾動控制水平，研究

2、設計專用監(jiān)控系統(tǒng)，能夠自動采集現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)和工作參數(shù)，實時顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對異常情況進行預警，具備自動保護功能。同時研究凍結壁厚度在線預測方法，有效掌握凍結帷幕的發(fā)展情況，對工程施工提供科學依據(jù)。此外為保證凍結壁的均勻發(fā)展，設計了凍結支路流量控制方案，既能保證凍結壁設計強度，又能避免過度凍結等情況發(fā)生。
　　本論文首先根據(jù)凍結工藝特點選取監(jiān)測參數(shù)以便實時掌握凍結狀態(tài)，通過研究凍結壁發(fā)展規(guī)律提出基于曲線擬合的凍結壁厚度在線預測方法，

3、并使用最新凍結數(shù)據(jù)更新預測曲線參數(shù)，減少預測誤差。根據(jù)滯后系統(tǒng)控制方法設計了基于Smith預估補償?shù)哪：齈ID控制方案來調(diào)整凍結支路流量，根據(jù)專家經(jīng)驗建立模糊控制規(guī)則庫，并使用Matlab進行動態(tài)建模仿真，評估分析控制效果。然后再根據(jù)系統(tǒng)功能要求及自動控制方案來研制監(jiān)控系統(tǒng)，并詳細給出了硬件及軟件設計，整個系統(tǒng)以PLC為監(jiān)控核心，通過分布式傳感技術采集現(xiàn)場參數(shù)，使用Wincc組態(tài)監(jiān)控技術開發(fā)動態(tài)界面。最后根據(jù)現(xiàn)場情況進行應用性設計，保證