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摘要:随着社会经济的快速发展,市政建设工程不断增加,但受外部环境以及天气等因素的影响,以及市政工程本身的复杂性,决定了工程项目质量把控难度系数较大,各种工程安全事故频发,给人们的生命财产安全造成威胁,并给社会的稳定和谐造成负面影响。为最大程度减少工程建设的负面影响,保证工程建设的安全和质量,有必要对市政建设工程加强监测。目前,在市政建设工程监测中广泛应用自动化监测系统。本文即围绕市政建设工程中的自动化监测相关知识展开论述。
关键词:市政建设工程;自动化监测;概念;原理;特点;作用
前言
当前工程建设快速发展,但各种安全事故的发生频率也不断提高,给人们的生命财产安全造成很大威胁。为此,人们开始重视建设工程的安全监测问题。传统的监测方式,即在需要监测的位置埋下传感器,监测人员必须到现场才能获得所需数据,这种人工监测的方式不仅效率低,而且无法实现实时和连续性监测,监测效果不理想。此外,为达到较好的监测效果,往往会选择一些结构特殊的部位作为监测位置,这给监测人员的监测工作造成一定难度,而且难以保证监测人员的人身安全。随着科学技术的不断发展,市政建设工程中开始引进新的监测方式,即自动化监测系统。自动化监测系统最先是应用在水利大坝中,后来在轨道交通、桥梁、隧道等市政建设工程中得到广泛应用。与传统的监测方式相比,自动化监测的优势显而易见,它不仅实现了连续、实时自动化监测,还能进行远程监测等,有效节省了人力、物力,成为建设工程安全监测的发展趋势。
1.自动化监测的概念
自动化监测系统是建立在统一监控平台基础上的系统,它利用服务器能自动从设备中获得各种信息,当设备出现故障时,它也能通过声光报警用图形化方式将故障信息以数据的形式传送给操作人员,帮助操作人员更准确、更快地定位故障位置,判断故障原因[1]。因此,自动化监测系统的应用很好地将操作人员从人工巡检和众多设备中解放了出来。另外,在自动化监测系统中,总控能实现高质量的信号传输,且传输安全、正确。而传统的监测方式中,信号质量的监测主要是通过人工方式进行的,因而难以保证抽检的准确率和速率。但在自动化监测系统中,设计了一个新的总控监测系统,该系统利用视音频监测设备(这些设备与计算机相连,能及时收集数据和进行监测控制)能实时捕捉到正在传输的视音频信号的变化情况,并能采取相应的措施确保信号播出的质量[2]。因此,通过自动化监测方式能及时掌握目标物的变形情况,从而为建设工程施工提供有效的信息。
2.自动化监测应用于市政建筑工程的原理
市政建筑工程所应用到的自动化监测系统中,光纤传感器和光纤光栅传感器是其中最为重要的测试器件。其中,光纤传感器能将机械变化量转换成光变量来进行测量,因此,该系统兼有传输和传感的功能。此外,光纤传感器本身体积小、质量轻,因此,适合埋入各种形式的构件中,而且对被测区的应变状态、应力以及结构、材料等不会有很大的影响[3]。再有,其较强的耐腐蚀性、抗电磁干扰能力以及良好的电绝缘性能和灵敏度也成为不容忽视的特点。分析光纤传感器的应用原理,主要是:传感器首先对交流频率信号进行放大滤波,再将其送至微处理器中测量频率。然后微处理器读取温度传感器中测出的待测点温度值,结合储存在内存中的标定参数进行计算处理,实现频率信号的转换[3]。光纤光栅传感系统则主要利用的是紫外光在光纤内部透射的光栅透射或反射Bragg波长广谱来进行温度和应变量值的监测。而光栅反向耦合模及周期的有效折射率是决定光栅透射或反射波长的主要因素,只要其中一个参量发生变化都会使Bragg波长发生改变。
3.市政建设工程中自动化监测的特点及作用
通过与传统人工测量方式进行对比,总结市政建设工程中自动化监测的特点及作用主要有以下几点:第一,监测精度高。监测的全过程,包括观测、存储、记录、计算、出报表等全部实现了处理自动化,有效避免了由于人工计算、记录等出现的失误现象,监测精度大为提高。第二,实现了实时和连续跟踪测量。传统的监测方式需要操作人员去到现场收集信息,而且测量的时间大多是有限的。例如,在监测隧道时,传统监测方式只能在地铁停运之后方可进行隧道进行测量,因而无法实现测量的实时和连续性跟踪。但应用自动化的监测方式则能对监测点进行全天候不间断测量,并能将监测数据及时传送至主控中心,以便主控中心进行实时计算处理,很好地实现了对监测地的实时和连续跟踪测量[4]。第三,具有较强的远程控制能力。自动化监控中心能对现场工控机发出的数据指令进行识别,进而了解各项设备的运行状况,然后针对其运行情况做出相应的回应,以此控制数据的传输、采集。其四,具有故障自诊断能力。若系统出现故障,中心监控软件具备自我诊断功能,能及时分析出发生故障的原因,从而消除故障,确保系统的正常运行。第五,具备安全预警功能。在自动化监测系统中设置有报警、预报和预警三级装置,操作人员事先结合现场的实际情况设置好预警界限参数,一旦信号发射装置达到或者超出预警界限参数时,系统就会发起报警提示,以此提醒操作人员注意。
4.结语
自动化监测系统在市政建设工程监测中发挥重要作用,有着广阔的发展前景。本文对市政建设工程中自动化监测的概念、原理、特点及作用等进行了介绍,以期能使人们更进一步了解自动化监测。
参考文献
[1]匡团结,张志刚.自动化监测系统在某高速铁路运营监测中的应用[J].铁道勘察,2013,39(4):1-2+5.
[2]赵静.浅谈短波监测自动化的重要意义与实际应用[J].数字通信世界,2013(05):68-69.
[3]储征伟,钟金宁,段伟,许诚权.自动化三维高精度智能监测系统在地铁变形监测中的应用[J].东南大学学报(自然科学版),2013(z2):226-229.
[4]伍家赞.自动化监测技术在运营地铁隧道中的应用探讨[J].建筑安全,2012(03):55-58.
关键词:市政建设工程;自动化监测;概念;原理;特点;作用
前言
当前工程建设快速发展,但各种安全事故的发生频率也不断提高,给人们的生命财产安全造成很大威胁。为此,人们开始重视建设工程的安全监测问题。传统的监测方式,即在需要监测的位置埋下传感器,监测人员必须到现场才能获得所需数据,这种人工监测的方式不仅效率低,而且无法实现实时和连续性监测,监测效果不理想。此外,为达到较好的监测效果,往往会选择一些结构特殊的部位作为监测位置,这给监测人员的监测工作造成一定难度,而且难以保证监测人员的人身安全。随着科学技术的不断发展,市政建设工程中开始引进新的监测方式,即自动化监测系统。自动化监测系统最先是应用在水利大坝中,后来在轨道交通、桥梁、隧道等市政建设工程中得到广泛应用。与传统的监测方式相比,自动化监测的优势显而易见,它不仅实现了连续、实时自动化监测,还能进行远程监测等,有效节省了人力、物力,成为建设工程安全监测的发展趋势。
1.自动化监测的概念
自动化监测系统是建立在统一监控平台基础上的系统,它利用服务器能自动从设备中获得各种信息,当设备出现故障时,它也能通过声光报警用图形化方式将故障信息以数据的形式传送给操作人员,帮助操作人员更准确、更快地定位故障位置,判断故障原因[1]。因此,自动化监测系统的应用很好地将操作人员从人工巡检和众多设备中解放了出来。另外,在自动化监测系统中,总控能实现高质量的信号传输,且传输安全、正确。而传统的监测方式中,信号质量的监测主要是通过人工方式进行的,因而难以保证抽检的准确率和速率。但在自动化监测系统中,设计了一个新的总控监测系统,该系统利用视音频监测设备(这些设备与计算机相连,能及时收集数据和进行监测控制)能实时捕捉到正在传输的视音频信号的变化情况,并能采取相应的措施确保信号播出的质量[2]。因此,通过自动化监测方式能及时掌握目标物的变形情况,从而为建设工程施工提供有效的信息。
2.自动化监测应用于市政建筑工程的原理
市政建筑工程所应用到的自动化监测系统中,光纤传感器和光纤光栅传感器是其中最为重要的测试器件。其中,光纤传感器能将机械变化量转换成光变量来进行测量,因此,该系统兼有传输和传感的功能。此外,光纤传感器本身体积小、质量轻,因此,适合埋入各种形式的构件中,而且对被测区的应变状态、应力以及结构、材料等不会有很大的影响[3]。再有,其较强的耐腐蚀性、抗电磁干扰能力以及良好的电绝缘性能和灵敏度也成为不容忽视的特点。分析光纤传感器的应用原理,主要是:传感器首先对交流频率信号进行放大滤波,再将其送至微处理器中测量频率。然后微处理器读取温度传感器中测出的待测点温度值,结合储存在内存中的标定参数进行计算处理,实现频率信号的转换[3]。光纤光栅传感系统则主要利用的是紫外光在光纤内部透射的光栅透射或反射Bragg波长广谱来进行温度和应变量值的监测。而光栅反向耦合模及周期的有效折射率是决定光栅透射或反射波长的主要因素,只要其中一个参量发生变化都会使Bragg波长发生改变。
3.市政建设工程中自动化监测的特点及作用
通过与传统人工测量方式进行对比,总结市政建设工程中自动化监测的特点及作用主要有以下几点:第一,监测精度高。监测的全过程,包括观测、存储、记录、计算、出报表等全部实现了处理自动化,有效避免了由于人工计算、记录等出现的失误现象,监测精度大为提高。第二,实现了实时和连续跟踪测量。传统的监测方式需要操作人员去到现场收集信息,而且测量的时间大多是有限的。例如,在监测隧道时,传统监测方式只能在地铁停运之后方可进行隧道进行测量,因而无法实现测量的实时和连续性跟踪。但应用自动化的监测方式则能对监测点进行全天候不间断测量,并能将监测数据及时传送至主控中心,以便主控中心进行实时计算处理,很好地实现了对监测地的实时和连续跟踪测量[4]。第三,具有较强的远程控制能力。自动化监控中心能对现场工控机发出的数据指令进行识别,进而了解各项设备的运行状况,然后针对其运行情况做出相应的回应,以此控制数据的传输、采集。其四,具有故障自诊断能力。若系统出现故障,中心监控软件具备自我诊断功能,能及时分析出发生故障的原因,从而消除故障,确保系统的正常运行。第五,具备安全预警功能。在自动化监测系统中设置有报警、预报和预警三级装置,操作人员事先结合现场的实际情况设置好预警界限参数,一旦信号发射装置达到或者超出预警界限参数时,系统就会发起报警提示,以此提醒操作人员注意。
4.结语
自动化监测系统在市政建设工程监测中发挥重要作用,有着广阔的发展前景。本文对市政建设工程中自动化监测的概念、原理、特点及作用等进行了介绍,以期能使人们更进一步了解自动化监测。
参考文献
[1]匡团结,张志刚.自动化监测系统在某高速铁路运营监测中的应用[J].铁道勘察,2013,39(4):1-2+5.
[2]赵静.浅谈短波监测自动化的重要意义与实际应用[J].数字通信世界,2013(05):68-69.
[3]储征伟,钟金宁,段伟,许诚权.自动化三维高精度智能监测系统在地铁变形监测中的应用[J].东南大学学报(自然科学版),2013(z2):226-229.
[4]伍家赞.自动化监测技术在运营地铁隧道中的应用探讨[J].建筑安全,2012(03):55-58.