地铁保护监测(全站仪)课件.ppt

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1、地铁隧道自动化监测(初稿)地铁结构保护性监测一．地铁隧道自动化监测的主要目的二．地铁隧道自动监测系统的构成三．地铁隧道自动化监测基准点及监测点布设四．测量原理（极坐标法）五．结论六．参考文献一．地铁隧道自动化监测的主要目的保证施工过程中地铁隧道结构和地铁列车运行安全，需要对特定区段（施工）进行自动化监测，实现对隧道水平、垂直位移的连续、精确监测，实时掌握隧道结构的动态变化和满足信息化施工的要求。地铁运营期间无法进行人工监测，采用自动化模式调空施工，实现全天候实时监测，可以减少监测外业与地铁运营及维护工作的相互影响，保证监测开展的正常性和及时性。可以

2、灵活的调整监测频率，不受行车和其他因素的影响二等水准测量二．地铁隧道自动监测系统的构成一个完整的自动化监测系统是指在无需操作人员干预的条件下，实现自动观测、记录、处理、存储、报表编制、预警与预报等功能，它由一系列的软件和硬件构成，整个系统配置包括：：台全站仪、集线器、电脑、UPS电源、GEOMOS徕卡自动监测软件、电源线、数据线、485接线器、数据转换线、棱镜、仪器支架、控制箱。1.自动化全站仪自动化全站仪能自动整平、自动调焦、自动正倒镜观测、自动进行误差改正、自动记录观测数据，其独有的ATR（自动目标识别）模式，使全站仪能进行自动目标识别，操作人

3、员一旦粗略瞄准棱镜后，全站仪就可以搜寻到目标，并自动瞄准，不需要精确和调焦，大大提高工作效率。2.标准精密棱镜棱镜作为观测标志，利用膨胀螺丝固定在隧道内侧，其数目可按实际需要设定，该标志能被全站仪自动跟踪锁定，以实现精密测量。3.计算机计算机装有专用软件以实现整个监测过程的全自动化，既能控制全站仪按特定测量程序采集监测点数据，并将测量成果实时进行处理，以便及时发现错误，也可以对各个观测周期的监测数据进行存储并生成监测报告。4.实时监控软件GeoMosMonitor是专门用于监测、与全站仪配套的变形测量软件，它即可按操作者设定的测量过程和选定的基准点

4、、观测点进行相应的测量处理，也可以快速建立三维坐标、位移量以及其他相关数据库，实现数据的快速存储、检索、编辑，可实时显示量测数据，并进行实时处理，能实时显示图形。GEOMOS自动监测系统基本原理。 GEOMOS自动监测系统的软件部分是由MicrosoftVC++语言开发并结合MicrosoftSQLServer数据库系统。系统主要分为两个部分，监测系统和分析系统，都连接于SQL数据库。系统在进行坐标计算过程中，采用了多种测量学方法，典型的就是后方交会法计算点位坐标。在GeoMoS中应用了两种交会方式，FreeStation（自由设站）：这种方式使用

5、测量的距离和方位角进行坐标计算；DistanceIntersection（距离交会）：这种方式只使用测量的距离进行坐标计算。对于多余观测，系统采5.数据成果的反映监测信息管理系统是在ORACLE数据库的基础上，用DELPHI程序语言、按B/S、C/S方式开发，能够实现监测数据的及时传输，为保证基坑和隧道安全提供强有力的措施，可以通过互联网直接查询监测数据，及时掌握监测对象的变化情况。人工采集系统、自动（半自动）采集系统、数据上传系统，实现现场数据的及时采集与无线传输。通过无线网卡将监测数据通过INTEL网传输到服务器上，再由服务器将数据发送至使用用

6、户，通信技术的运用降低了数据采集的难度。三．地铁隧道自动化监测基准点及监测点布设例：隧道监测的对象为地铁一号线某区间靠近基坑一侧隧道，涉及到的区间范围长度约为110米。所使用仪器是高精度的莱卡全站仪。以此研究自动化监测基准点及监测点布设。1.监测基准点埋设基准点需远离变形区，且保证其稳固性。本例涉及到的区间范围长度约为110米，故共布设12个监测断面，共设监测基准站2个，共设监测基准点8个，所涉及监测区间两端各布设4个基准点，间距均约为40米，每组基准点均在变形区域外（最近基准点离监测区域越60--70米），每组监测点与测站构成的角度尽量最大。根据

7、现场条件，基准点一部分埋在隧道腰部，一部分在道床。埋设方法：用冲击钻在隧道结构体上钻孔，打入膨胀螺丝，安装小棱镜。2.基准站安装安装时应保证稳定性和考虑位置选择的合理性。本例中离第一个监测断面约40m处安装1个基准站，在离最后监测断面外40m处安装另1个基准站。基准站安装在隧道一侧靠近底部处（见图）。在隧道壁上按一定尺寸钻孔，打入膨胀螺丝，安装固定仪器支座（具有足够的荷载、保证仪器安全并满足设备限界要求）。数据通讯等附属设备安装在仪器固定支座或其附近。供电、传输线路等视具体情况铺设。基准站布设图3.监测点埋设监测点应埋设在变形体变形的范围内，能反映

8、变形特征。本例在监测范围内每间隔10m布设1个监测断面，每个监测断面布设4个测点，测点分布在隧道的腰部、底部及两侧。监测点