物聯網在隧道及地下工程監測領域的應用

為實現安全監測監管的科學化、信息化、自動化和可視化，公司攜控股子公司深圳市城安物聯科技有限公司建立了暢通、有效的預報預警信息平台，以科技助力安全監測，打造了一套科學完善的隧道自動化監測預警系統，有效保障了施工隧道和運營隧道安全。

行業背景

近年來，随着我國基礎建設事業的飛速發展，隧道及地下工程的建設施工和運營維護逐漸成為工程領域關注的焦點。依據中國交通部《2019年交通運輸行業統計公報》的數據，截止到2019年12月，我國隧道通洞裡程突破了1.9萬公裡。我國已經成為世界上隧道建設規模最大、通洞裡程數最多、新增隧道通洞速度最快的國家。

隧道作為地下的隐蔽工程，地下地質條件複雜，存在許多潛在、無法預知的地質因素，屬于線狀工程，有的規模較大，可長達幾公裡數十公裡，往往穿越許多不同的環境空域和時域，工程條件往往比較複雜，有時環境十分惡劣，稍有不甚，就會造成塌方、沉陷、突泥湧水、支護結構變形、人員和設備傷害等等，進而嚴重影響隧道安全。

安全事故頻發

1. 18人死傷！地鐵在建工地發生重大安全事故

2021年9月10日14時01分，成都軌道交通17号線二期工程建設北路站在搭建地面防塵降噪棚時，部分棚網架發生垮塌。事故造成18人受傷，其中4人經搶救無效死亡。

1. 杭州一地鐵工地發生事故緻一死一傷

2020年8月10日18時40分許，杭州地鐵10号線玉古路附近工地發生一起事故，導緻工人一死一傷。

1. 深圳地鐵12号線發生緻死事故

2021年10月26日，福海街道和平社區深圳市城市軌道交通12号線士建七工區和平站車站主體結構工程工地發生一起事故，造成1人死亡。

1. 南甯1·22”地鐵侵限事故

2021年1月22日下午，因道路地質勘察施工，南甯市軌道交通1号線百花嶺至埌東客運站下行區間公裡标K27 900米處 隧道被地質勘察機械鑽穿，發生地鐵侵限事故，造成軌道交通1号線短時關閉停運，直接經濟損失306.65萬元。

科技助力安全監測

為了确保隧道及地下工程安全、及時預報險情，除了進行加固、維護之外，對隧道及地下工程的安全和穩定狀态的監測和評估也十分重要。随着技術的進行，現代施工和養護要求的提高，對監測的需求也相應的提高了，傳統的人工監測的方法越來越難以滿足監測的實際需求。在線安全監測作為實時的在線監測手段，相對人工監測優勢明顯。

創新技術—隧道自動化監測預警

城安物聯自主研發的基于物聯網的隧道自動化監測預警系統，通過物聯網，無線通信，雲計算等技術對隧道及地下工程進行24小時全方位在線監測。該系統包括可視化的大數據監測軟件雲平台和隧道監測數據采集系統、數據實時傳輸系統等硬件産品。通過智能監測數據的實時采集、實時分析、實時預警技術，可為隧道及地下工程地質災害的發生和工程處治提前争取響應時間，最大程度地減少災害事故損失，保障施工隧道和運營隧道安全，具有重要的工程應用價值和巨大的社會和經濟意義。

（監測示意圖）

主要監測項

該預警系統不僅适用于圍岩穩定性差、洞身結構變形大等人工監測風險高的施工隧道及地下工程，也适用于運營隧道及地下工程的安全監測，可實現隧道地表沉降、拱頂下沉、周邊收斂等位移和形變自動化監測和預警；襯砌、圍岩、錨杆、支護結構應力和應變自動化監測和預警，主要通過以下工作流程實現隧道現場監控量測數據的采集、處理和預警。

（施工期監測項目一覽表）

（運營期監測項目一覽表）

核心優勢

實時數據采集：7x24h實時在線監測，随時掌握結構狀況

安全預警通知：系統報警以短信、app推送等多種形式通知用戶

結構安全評估：可根據實時監測數據評估隧道結構安全狀況

集群化管理：實現對轄區内所有隧道進行集中監管

數據接入方便：完善完善标準的數據訪問接口，滿足第三方平台的數據融合要求，智慧網關能滿足不同項目條件下的快速部署和便捷配置。

主要監測設備

基于深厚的技術背景，城安物聯對于硬件研發有着得天獨厚的優勢，自研硬件産品以現場需求為導向，以集成技術為核心技術基礎，将傳感器、采集儀、通訊裝置集成于一體，具有穩定采集、易安裝、體積小、低功耗等特點，在業界得到廣泛的認可。

智能型深層水平位移測量儀(L ORA版/NB版)

産品參數：

通信:上行通信為NB- -I0T無線通信;下行通信為總線型RS485

綜合精度:≤0.01° 分辨率: 0.001°

有效量程:±30°

高精度智能地下水位監測儀

産品參數

壓力範圍: -0.1~0~60MPa 精度等級: 0.1% 采集方式: Lora/NB無線采集

發射電流: < 130mA 電池容量: 9000mAh 防護等級: IP68

高精度靜力水準儀

産品參數

綜合精度: 0.02~ 0.1%FS 分辯率: 0.01mm 壓力量程: 0 ~ 1000mmH20

防護等級: IP67、IP68 過載壓力: 150%FS 供電電壓:12VDC (7 ~ 30VDC）

NB-IOT高精度智能雙軸傾角儀

産品參數

量程: -30~30° 測量精度: 0.01°

工作電壓: 2.7~3.8V ( DC)

工作溫度: - -40 ~ 85℃

輸出信号: 4~ 20MA或0.5~4.5V (三線制)

高精度智能激光測距儀

産品參數

測量範圍：0.05 ~ 40m

分辨率：1mm

測量精度： (1mm d*萬分之5)

激光類型：630~670nm, Class II , <1mW

波特率：9600/19200/38400/115200 ,默認38400

高精度北鬥表面位移監測儀

産品參數

平面精度:土 (2.5 1x 10-6 x D)mm 防護等級: IP65 工作溫度: - -40~80℃

高程精度:土(5 1x 10-6 x D)mm 通信方式: GPRS/4G模塊( CORS)、無線電通訊模塊

4通道采集儀(L ora版/NB版)

産品參數

接收信号類型:振弦信号/485信号

精度: 0.5Hz

電池容量: 6800mah

量程: 500~5000Hz

分辦率: 0.1Hz

上傳方式: Lora無線通信/NB無線通信

監測雲平台

城安物聯将互聯網、物聯網、雲計算技術等先進技術應用到安全生産監督管理業務中，通過感知數據的統—集中管理，海量信息的智能化處理，構建—個面向服務的監測項目與工程設計、施工方案、做到安全、有效、實時的隧道及地下工程監測系統。

項目分布圖

大數據模塊采用智能引擎、科 學分流和統計方法，便于客戶快速通過數據分析進行全方位的業務管理。

項目列表

以列表和GIS地圖的形式列出所正在實施動态監測的項目，項目的基本信息，可方便管理人員和客戶進行項目管理。

測項、測點列表

創建需要監測的内容和監測點号，實現平台管理，根據監測頻率要求自動判斷現場監測工作的及時性，通過綠色、黃色、紅色、紫色四種顔色分别表示監測工作的及時性狀态。

巡檢記錄

巡檢現場圖片、位置信息和現場監測内容實時上傳，平台接收、留檔、保存下來，保證實施的真實有效性。

專業監測，滿意服務

深圳市城安物聯科技有限公司自成立以來專注于監測技術服務工作，聚集了一大批專業技術人才，實力雄厚，在隧道及地下工程監控量測、超前地質預報、 質量檢測和定期檢查等工程領域技術領先，服務足迹遍布全國。

案例分享1

廣州天河區五山路品質化提升工程既有軌道交通結構自動化監測項目

項目概況

本項目是對天河區五山路品質化提升工程（新建人行天橋）施工期間對既有地鐵線路，區間隧道影響範圍内的既有線軌道結構及隧道結構的變化進行實時監測，并對隧道變形趨勢做出分析，确保隧道結構處于安全狀态，保證列車的正常運營。在變形超預(報）警值的情況下及時通知相關單位，以便采取相應的應急措施。同時隧道結構監測數據可為施工、設計方提供參考依據，指導信息化動态施工。

現場設備

監測數據展示

案例分享2

廣州地鐵7号線某站施工期自動化監測項目

項目概況

本項目車站為地下三層島式站台車站，全長322.3米，車站基坑開挖深度為26.88米。項目在施工期間進行安全監測，将監測數據與預測值相比較,以判斷前一步施工工藝和施工參數是否符合預期要求，确保各方及時獲得有關工程安全信息，以确定和優化下一步的施工參數，做到信息化施工。将現場測量結果用于信息化反饋優化設計，使設計達到優質安全、經濟合理、施工快捷的目的。

現場設備

監測數據展示

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!