在地铁隧道工程的施工与运营过程中,隧道发生沉降容易造成塌陷事故,因此监测地铁隧道工程的沉降状态,发现异常并及时采取补救措施,具有重要现实意义。传统沉降监测方法有:全站仪测量、静力水准仪测量等;常用监测方法有:埋设土压力计、收敛计等;新型沉降监测方法有:摄影测量、激光雷达测量等。针对地铁隧道空间狭小,现有监测方法无法进行长距离、实时、智能监测的情况下,本研究提出一种新型光电自校准地铁隧道沉降监测方法。主要内容如下:本研究采用嵌入式技术和激光准直性,通过光斑图像中心坐标的变化值计算监测点的相对偏移量,以此反应监测点基于参考点的隧道沉降数据,采用节点组网的方式设计并实现了一种“双回路”光电自校准地铁隧道沉降测系统。地铁隧道沉降监测系统的硬件设计主要为各个节点的监测仪的设计。监测仪负责监测点沉降数据的采集、分析与传输功能,由ARM开发板、倾角传感器、摄像头、激光器、靶标、通信模块组成。其中,ARM开发板作为主控模块,可进行边缘计算,是系统实现实时监测的关键。地铁隧道沉降监测系统的软件设计主要为数据采集程序、高精度光斑中心算法、角度补偿算法、多数据融合算法以及可视化程序的编写。其中,需将程序移植到ARM开发板,结合隧道沉降数据库,可进行智能化页面展示。室内搭建“双回路”光电自校准地铁隧道沉降监测模拟系统,完成测试后,根据可视化平台与人工测量数据比对结果表明:系统精度为毫米级,满足隧道沉降监测要求。因此光电自校准地铁隧道沉降监测技术可对地铁隧道完成长距离、实时、智能化、精度高的沉降监测。