【正文】 馬丁瓦尼切克， 詹 ˙ 普魯斯卡和伊萬(wàn)瓦尼切克 土木工程學(xué)院，布拉格捷克技術(shù)大學(xué)，捷克共和國(guó) 簡(jiǎn)介 ： 國(guó)際工程地下貨幣供應(yīng) M3 包含 著 ，除其他外，一 項(xiàng) 監(jiān)測(cè)隧道襯砌變形使用結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容（基于融合測(cè)量），地球物理方法和變形的 MEMS微型傳感器。此外，它 還 包括了無(wú)線遙控的收集和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的驗(yàn)證。在里程索威斯和弗爾塔夫斯卡站之間，鐵路＃ 2布拉格地鐵 配置 中 ，被選定為隧道襯砌變形監(jiān)測(cè)。此外，使用此配置文件，在聯(lián)大框架公約與注冊(cè)。第 103/06/1257 補(bǔ)助，一份名為 “ 使用的監(jiān)測(cè)和微測(cè)量系統(tǒng) ” 地下結(jié)構(gòu)老齡化的考試，為的是在建筑結(jié)構(gòu)，接觸到動(dòng)態(tài)的組件技術(shù)條件可靠的指標(biāo)的可能性考試下 加載。選定的隧道襯砌文件隨后將 以 數(shù)值模式 的方式 ， 進(jìn)行 他的襯里老化評(píng)估。該文件包含的知識(shí) 是 ，已收集到現(xiàn)在的測(cè)量手段和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)期間測(cè)量和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。 傳統(tǒng)的監(jiān) 測(cè)方法 隨著核查的新變形測(cè)量方法的 步驟 ，選定文件變形監(jiān)測(cè)檢查事先進(jìn)行銜接和傾斜測(cè)量手段 。一個(gè)地區(qū)內(nèi)的裂縫系統(tǒng)在鋼筋混凝土襯砌管片是由一個(gè)紅色橢圓如標(biāo)注如圖 1 所示，在板塊的傾斜儀和手工測(cè)量的匯合點(diǎn)的位置也被標(biāo)記。 由于在隧道密集實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)存在 ， 在測(cè)量點(diǎn)安裝很難。 圖 1 位置的傾斜儀板和收斂螺栓 測(cè)量已經(jīng) 應(yīng)用 了車用支架，這使得對(duì)跳馬冠準(zhǔn)入和可能時(shí)，需要 的 新的工具也將逐漸增加。隧道變形測(cè)量配置時(shí) 需要 一起進(jìn)行空氣溫度和濕度 以及 襯里 的 表面溫度 的 測(cè)量。 地球物理監(jiān)測(cè)方法 上述傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法 有 兩種方法，其申請(qǐng)需要補(bǔ)充提供其他方面的比較資料，記載了預(yù)制襯砌段，其中用于監(jiān)測(cè)選定的結(jié)構(gòu)狀況。在診斷工作由該研究的發(fā)展，對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的工作負(fù)荷和彈性波的傳播參數(shù)的動(dòng)態(tài)參數(shù)（隨時(shí)間）通過內(nèi)層部分被 [3]手段測(cè)試。在結(jié)構(gòu)剩余壽命的時(shí)間 ， 這種診斷方法應(yīng) 該 同時(shí)允許合理地糾正目前疲勞程度的估計(jì)。它必須是無(wú)損的性質(zhì)和數(shù)據(jù)收集 且 不得要求任何業(yè)務(wù)或部分消除干擾進(jìn)行測(cè)試的襯里。因?yàn)樗ǔo(wú)法預(yù)料，有關(guān)計(jì)算參數(shù)，這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的疲勞分析所需的有效的（更遑論與其他部分的結(jié)構(gòu)和與周圍環(huán)境相互作用的條件）安裝施工段，因此最初的條件在現(xiàn)有的測(cè)量開始 中 ，應(yīng)作為初步的參考材料。 對(duì)于 時(shí)間的監(jiān)測(cè)情況，在一個(gè)隧道襯砌部分，這部分暴露在地鐵沿線鐵路列車通過工作負(fù)載的動(dòng)態(tài)變化的依賴行為，實(shí)質(zhì)上是在時(shí)間上的變化情況監(jiān)測(cè)變形曲線，頻譜和應(yīng)對(duì)衰減參數(shù)的動(dòng)態(tài) 指導(dǎo) 下，在對(duì)部分故障的監(jiān)測(cè)發(fā)展的彈性波的傳播參數(shù)的研究領(lǐng)域，是通過對(duì)地震（聲波情況下是指 拍 的速度，吸收和縱向和橫向波衰減） 進(jìn)行 測(cè)量。 有關(guān)的并發(fā)癥，其中預(yù)計(jì)將在地鐵隧道的經(jīng)營(yíng) ， 由于強(qiáng)電場(chǎng)和電磁場(chǎng)引起的干擾，這對(duì)于初次測(cè)量選定的監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成的，這是一個(gè)電動(dòng)傳感器裝備（地震檢波） 。 該傳感器固定在隧道襯砌和該站的電纜線路連接的領(lǐng)域。兩個(gè)地震檢波器安裝在隧道襯砌 中 （見圖 2） ， 在上述文件：一個(gè)部分，是由微小的裂縫型（ G1）和其他受損部分的一個(gè)鄰 部 ，它的缺陷是沒有宏觀缺陷（參考檢波器 G2）。它們都位于隧道拱頂?shù)?部位 。其振蕩系統(tǒng)的坐標(biāo)軸垂直于中正在監(jiān)視部分表面，因此他們登記的粒子速度的正常組成部分。地震檢波器是用硅酮密封膠在鉆孔固 定在隧道襯砌。 在納德拉滋侯索威斯站的技術(shù)領(lǐng)域 ， 來(lái)自振動(dòng)傳感器輸出的電壓為主導(dǎo)，這是在模擬模式中的初始階段由一個(gè) 350 米長(zhǎng)的五芯電纜。五導(dǎo)體都有自己的 顯示 ，是在一個(gè)連接點(diǎn)（在電纜終端箱）。關(guān)于對(duì)稱的地震檢波器的輸出，并在實(shí)現(xiàn)由隧道設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域的最大的假分裂為目的的場(chǎng)次不用于測(cè)量的數(shù)據(jù)傳輸。收集的數(shù)據(jù)通過監(jiān)測(cè)概況（對(duì)監(jiān)測(cè)部分回應(yīng)列車通過連續(xù)錄音）是進(jìn)行一個(gè)月或多或少定期。這些記錄評(píng)估數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法（標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，分類，相關(guān)），無(wú)論是時(shí)域和頻域與找到一個(gè)合適的物理參數(shù)組，可靠地檢測(cè)到目前的襯砌結(jié)構(gòu)狀況 為 目的。標(biāo)準(zhǔn)化的頻譜，這些上述文書 是 通過 2020 年 2 月 2 月期間在圖 3 所示的評(píng)估結(jié)果獲得 的 。波形譜的變化，可作為監(jiān)測(cè)的沒有明確解釋部分明顯惡化的發(fā)展，圖片中 為 檢測(cè)。 圖 4 為 列出一體化（振幅總和的響應(yīng)，這些標(biāo)準(zhǔn)頻譜）的結(jié)果 在損壞的襯砌管片傳感器（阿 地震檢波器 G1 期）和損壞的部分 可 （ B 組 地震檢波器 G2）獲得（見圖 2）。 時(shí)間依賴性變化總結(jié)惡化的市場(chǎng)反應(yīng)譜檢測(cè)，顯然在此圖片。然而，因?yàn)樗鼈兪敲鞔_的，從鄰近的環(huán)節(jié)，沒有惡化的跡象是宏觀安裝了傳感器的發(fā)展得到了光譜復(fù)制，改變可以被解釋為在氣候變化現(xiàn)象（溫度 ，濕度和壓力） 與 在隧道內(nèi)行車的時(shí)間 。 另一種方法是通過監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)擬議的聲學(xué)測(cè)量包括應(yīng)用于隧道襯砌惡化，部分監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)的文件。該公司提供的數(shù)據(jù)，可與由微型傳感器是指對(duì)物質(zhì)的惡化發(fā)展監(jiān)測(cè)結(jié)果，并通過與相關(guān)的結(jié)果 進(jìn)行 動(dòng)態(tài)測(cè)量。新的測(cè)量法進(jìn)行了 16 分，在四橫四線和垂直線，約 200 毫米的間距，安排了固定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行（見圖 2）。在測(cè)量開始時(shí)，所有計(jì)劃的接觸域包含點(diǎn)的設(shè)備安裝已經(jīng)完成。已獲得的測(cè)量的數(shù)據(jù)迄今是不夠的評(píng)估 ， 但是，一些結(jié)果 見 圖 5。 無(wú)線數(shù)據(jù)收集和傳遞 當(dāng)我們選擇一個(gè)合適的無(wú)線數(shù)據(jù)采集平臺(tái) 時(shí) ，我們與英國(guó)劍橋大學(xué)合作，他們已不再遇到這個(gè)問題 ， 有幾個(gè)可用的替代品。我們傾向于在一個(gè)非無(wú)線技術(shù)許可的范圍內(nèi)，基于 這個(gè) 平臺(tái)，它使用英特爾芯片 [4]。一種無(wú)線數(shù)據(jù)收集全面的解決方案從單個(gè)測(cè)量點(diǎn)，由公司提供 的 模擬和數(shù)字測(cè)量裝置 可以 連接。一切只是對(duì)各自的數(shù)據(jù)采集芯片（接口）與無(wú)線通信芯片，它們共同稱為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量點(diǎn)的連接問題（參見圖 5（ 1））。整個(gè)系統(tǒng)的核心是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)工程，在Linux 操作系統(tǒng)，這是在同一時(shí)間 ，是 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基本點(diǎn)。 A 現(xiàn)場(chǎng)聲采樣點(diǎn) B 傾斜儀板 C 收斂螺栓 G1 電動(dòng)傳感器監(jiān)測(cè) G2 相同的傳感器搜集的比較數(shù)據(jù) 圖 2 安裝的問題提供比較數(shù)據(jù)收集方法的儀器 圖 3 發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化頻譜的損壞（ a）和損壞（ b）隨時(shí)間的隧道襯砌段 圖 4 隧道結(jié)構(gòu)（融合） 件 的標(biāo)準(zhǔn)化頻譜襯里求和 圖 5 隧道襯砌損壞部分的采樣速度結(jié)果 此外，在他們轉(zhuǎn)移到了辦公室 ， 這個(gè)網(wǎng)關(guān)是用于收集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) ， 個(gè)人的網(wǎng)絡(luò)編程點(diǎn)之前，必須在特定情況下的測(cè)量裝置，這取決于他們的位置在對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進(jìn)程中最重要的事情之一是個(gè)別點(diǎn)的設(shè)置之間的距離適當(dāng)，以便不發(fā)生通信故障。 圖 5（ 1）基本 裝置 無(wú)線點(diǎn)（一）和與 A / D 轉(zhuǎn)換器（二測(cè)量電路） 原因是一個(gè)事實(shí)，即在距離比從門的溝通更是達(dá)到使這種通過網(wǎng)絡(luò)的其他各點(diǎn)門接觸，因此他們可能會(huì)跳，通過該網(wǎng)絡(luò)的其他幾點(diǎn)意見。在自由空間，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍超過了建成區(qū)和甚至是在隧道內(nèi)短。對(duì)于一個(gè)測(cè)量點(diǎn)試驗(yàn)網(wǎng)首次在地鐵，在最高點(diǎn)之間的個(gè)人無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，為此，可靠性和網(wǎng)絡(luò)冗余仍有可能保持距離驗(yàn)證建成的原因。我們的審判結(jié)果是發(fā)現(xiàn)最大的最佳距離，在網(wǎng)絡(luò)可靠性，沿隧道沿線數(shù)據(jù)傳輸方面，約 15 米，三個(gè)網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)應(yīng)始終在每一次測(cè)量配置 時(shí) 安裝。 我們可能沒有強(qiáng)調(diào)個(gè)別設(shè)備的連接到網(wǎng)絡(luò)的特定問題的事實(shí)必須在系統(tǒng)校準(zhǔn)時(shí)用于測(cè)量。校準(zhǔn)必須輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)，將進(jìn)程所提供的測(cè)量數(shù)據(jù)，因此，個(gè)別測(cè)量點(diǎn)測(cè)量正確識(shí)別和數(shù)量是可能的。上述網(wǎng)絡(luò)的個(gè)別點(diǎn)正確的編程也與這一進(jìn)程相同。 因此，明確如下，測(cè)量網(wǎng)絡(luò)必須能夠在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行測(cè)試，因此才在現(xiàn)場(chǎng)安裝上。我們必須核實(shí)是否所有的測(cè)量設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)在正常工作，并通過正確的信息。不幸的是，受現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，從而也對(duì)網(wǎng)絡(luò)的確切拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，不能在實(shí)驗(yàn)室模擬。這就是為什么一個(gè)簡(jiǎn)單的程序存在，從而有可能為我們監(jiān)測(cè)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建立直接的安裝位置并驗(yàn)證在特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其功能。 一個(gè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò) 的 執(zhí)行，必須 有 非常精 確的計(jì)劃，首先在其中的訪問時(shí)間限制為跟蹤掌握時(shí)間的隧道。如果必要 的， 必須有足夠的時(shí)間準(zhǔn)備，用于編寫和調(diào)試固定的問題。如果沒有合適的，有必要訪問監(jiān)測(cè)站多次來(lái)解決這些問題。 圖 6 安裝在布拉格的地鐵無(wú)線測(cè)量點(diǎn) 在 核查 中的城域無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)調(diào)試（見圖 6），這是進(jìn)行以取得正確的數(shù)據(jù)收集的目的，已經(jīng)完成唯一的活動(dòng) 點(diǎn) 是電池的，它是時(shí)間的監(jiān)測(cè)在任何關(guān)系的重點(diǎn) 。 預(yù)計(jì)不久 ，可以 進(jìn)行測(cè)量之間的期限 及 數(shù)量，并從系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)的點(diǎn)的距離 。 該系統(tǒng)的唯一缺點(diǎn)是，暫時(shí)關(guān)于永久電力供應(yīng)的依賴網(wǎng)關(guān)（系統(tǒng)必須長(zhǎng)期插入）。這就是為什么在 尋找 替代能源，這將使該系統(tǒng)的電源獨(dú)立應(yīng)用， 且 正在考慮在上述國(guó)際項(xiàng)目框架內(nèi)。因此，對(duì)經(jīng)常更換的電池在測(cè)量點(diǎn)或網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)電源裝置的必要性得以 避免 。不幸的是，這個(gè)解決方案不能指望 會(huì) 很快 實(shí)現(xiàn) 。 一詞的意思是 “ 數(shù)據(jù)傳輸 ” ，在這種情況下，從中央的測(cè)量站（網(wǎng)關(guān)）為進(jìn)一步處理和評(píng)估目的， 從 該辦公室的測(cè)量和收集的數(shù)據(jù)過渡。今天，這一數(shù)據(jù) 的傳輸提供了關(guān)于 GSM/GPRS 移動(dòng)電話的基礎(chǔ)。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是比較好的覆蓋 了捷克共和國(guó)面積，成本相對(duì)較低 。并且 該系統(tǒng)的 可以 大規(guī)模使用。在我們的特殊情況下，這種技術(shù)是輕微的問題，因?yàn)橹挥械罔F站覆蓋 的 GSM 信號(hào)，而隧道毗鄰車站，有報(bào)道 說 只短短路段足夠好的質(zhì)量的信號(hào)可以達(dá)到事實(shí)上的站（ 50 米 最高）。這明確了限制條件，從一站一個(gè)網(wǎng)關(guān)的最大距離，因此，如果測(cè)量將 在 從站，更廣泛的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必須建立，使測(cè)得的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行傳播從更遠(yuǎn)的距離測(cè)量位置的網(wǎng)關(guān)。雖然移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商為他們的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張計(jì)劃，甚至地鐵隧道，那么這個(gè)問題將被 解決 ，最終決定使用這一技術(shù) 對(duì) 今天將意味著在未來(lái)大有裨益。 目前， GPRS 的傳輸形式進(jìn)行 Linksys 路由器，它允許本地網(wǎng)絡(luò)連接，無(wú)論是金屬一（局域網(wǎng)）或無(wú)線（ Wi Fi），以 及 通過 GPRS 技術(shù)的 互聯(lián)網(wǎng) （見圖 7）。 GPRS 調(diào)制解調(diào)器的直接連接的無(wú)線（ ZigBee）測(cè)量網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)是為未來(lái)考慮。 圖 7 網(wǎng)關(guān)與執(zhí)行安裝過程中的 GPRS 路由器的無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 對(duì)在隧道內(nèi)的 GSM 信號(hào)質(zhì)量，是什么原因?qū)е碌臄?shù)據(jù)傳輸和辦公室的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理的某些問題。另一個(gè)問題，由于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商暫停時(shí)自動(dòng)連接，我們正在處理的是 GPRS連接保持不間斷的是一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間無(wú)效，這一事實(shí)是與惡化的 GSM信號(hào)質(zhì)量問題有關(guān)的。出于這個(gè)原因，我們目前正在測(cè)試連接，并保持在同一時(shí)間，最大限度地減少數(shù)據(jù)量，傳輸不必要的各種方法。在被測(cè)試的辦法之一是永久性平，驗(yàn)證是否給服務(wù)器連接到互聯(lián)網(wǎng)。雖然這種方法對(duì)維修的連接是最好的一種，但是在同一時(shí)間，卻有非常的數(shù)據(jù)傳輸方面的要求（約每月 100MB）。 另一個(gè)問題，與 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理相關(guān)的是 IP 地址，這是分配給移動(dòng)連接不公開的 。這是一個(gè)私人地址，它位于防火墻后面，因此從互聯(lián)網(wǎng)訪問。但是，這個(gè)問題已經(jīng)解決了通過遠(yuǎn)程反向殼牌 Linux 應(yīng)用程序。 此外，我們正在實(shí)施像今天在一定的時(shí)間間隔的測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸?shù)目赡苄灾挥性谶h(yuǎn)程管理活動(dòng)的執(zhí)行 才可以實(shí)現(xiàn) 。 結(jié)論 一項(xiàng)對(duì)布拉格地鐵運(yùn)行測(cè)試 的 配置文件是在隧道內(nèi)設(shè)立一個(gè)國(guó)際資助項(xiàng)目的框架。該文件的目的是允許的變形微傳感器核查使用的隧道襯砌變形測(cè)量。按照項(xiàng)目的要求已經(jīng)開發(fā) 的 新的測(cè)量設(shè)備已加入該系統(tǒng)。相同的配置文件，進(jìn)一步配備監(jiān)測(cè)地 球物理測(cè)量要素。這些已經(jīng)獲得了展覽地球物理測(cè)量提供了良好的變形測(cè)量靈敏度的結(jié)果 ， 這是完全可能承認(rèn)對(duì)測(cè)量結(jié)果的季節(jié)性影響?？梢哉f，即使在一個(gè)可見的裂紋襯砌管片的情況 ， 在已公布結(jié)果的基礎(chǔ)上重大人口老化及隧道襯砌的惡化不 會(huì) 發(fā)生。還制定 了 一種通過無(wú)線收集和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ， 該系統(tǒng)正在調(diào)整今天在地鐵隧道中的測(cè)試裝置， 它 將在普遍的做法實(shí)施了地下結(jié)構(gòu)的老齡化 ， 不僅在布拉格，而且在國(guó)外的監(jiān)測(cè) 上 。該系統(tǒng)已 被 證明 已很 進(jìn)步， 它 利用目前最先進(jìn)的和經(jīng)濟(jì)的無(wú)線數(shù)據(jù)采集技術(shù) ， 它的使用并不局限于任何特定的傳輸技術(shù)從外地到辦公室。我們 是 成功地落實(shí)到國(guó)家之一，最先進(jìn)的技術(shù)（移動(dòng)電話）系統(tǒng)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸 ， 它可以輕松地升級(jí)系統(tǒng)遵循移動(dòng)電話進(jìn)行發(fā)展。盡管我們經(jīng)歷了系統(tǒng)的初步艱難， 但 我們相信在可預(yù)見的未來(lái)我們 會(huì) 解決問題， 因?yàn)?幾乎所有成功的制度是在實(shí)踐中共同編寫的。 可以證明的 是實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和在布拉格的地鐵隧道內(nèi)安裝的測(cè)量點(diǎn)標(biāo)定的結(jié)果。 鳴謝 作者要感謝捷克共和國(guó)資助局允許他們?cè)?103/06/1257 贈(zèng)款項(xiàng)目 “ 研究使用的監(jiān)測(cè)和微測(cè)量系統(tǒng) ” 地下結(jié)構(gòu)老齡化的研究框架，編寫和出版本文件。 參考 資料 1. 薩雷斯基 2020； 布貝尼切克，米 ： 諾夫 ．（ 新 山體 巖土力學(xué)結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)測(cè)傳感器 ）． 第 26 屆國(guó)際研討會(huì)在巖土工程學(xué)報(bào) 2020 年原位方法頁(yè) ． 155158． 2. 瓦尼切克 ； 普魯斯卡 ，強(qiáng) ，瓦尼切克 ： 對(duì)地下結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上惡化預(yù)后