淺析自動化監測數據與人工監測數據的對比

龐雯璟

上海地礦工程勘察有限公司 200072

淺析自動化監測數據與人工監測數據的對比

龐雯璟

上海地礦工程勘察有限公司 200072

在統計學原理上，對標準差檢驗、均值檢驗以及相關性檢驗的判定方法以及統計量做了分析，以此來判斷在監測過程中，采用自動化以及人工兩種監測方法所測得數據的差異性。本文以隧道施工為例進行研究分析，將自動化監測與人工監測所得到的數據進行對比分析。

人工化；自動化；對比分析

目前，我國進行了大規模的交通建設。其中，對于新建的隧道來說，存在這一個線路交叉的問題。為了保證隧道的施工以及運營的安全，必須要對軌道的線路以及既有線路的情況進行監測。對于隧道的監測通常采用的是人工、自動同時進行的方式，二者各有優缺點。利用自動化監測的優點是采集數據的頻率高，周期長（可進行24小時不間斷測量）并且適應性較強，進而得到了廣泛的應用。缺點在于自動化監測容易收到周邊環境的干擾，影響其數據傳輸的穩定性。人工監測優點是可以對數據進行選擇性的處理，不容易被環境干擾，穩定性較強；缺點是需要耗費巨大的人力物力，并且對于某些細微的環境變化感覺不靈敏，無法進行24小時不間斷測量。因此，首選的監測方法是人工監測結合自動化監測。在使用自動化方式采集數據時，通過人工監測數據的可靠性進行檢驗，繼而對二者監測的相關性進行分析，找出造成兩種監測結果有差異的原因，進而確定其影響因素，通過一系列的科學分析與調整得到可靠的監測數據。

1 監測結果的分析

對某一條隧道的自身以及周邊環境進行監測，將所得的結果進行初始值的兩次鑒定，得到的兩個平均值就當作初始值。將人工監測和自動化監測所得的數據分別進行統計整理，并繪制成圖，將兩種監測的數據表現在一張圖上，這樣更有利于分析觀測。篇幅有限，這里就不作圖表的繪制，直降最后的分析結果列述如下。從隧道沉降所經歷的時間曲線圖來看，我們可以得出這樣的結論：

①在某些角點處，自動化監測所得到的數據比人工化監測所得到的數據要大，但在另一些角點處，人工化監測所得到的數據會比自動化監測所得到的數據大。誤差基本不會超過±1mm。排除這些小差異，從總體的變化趨勢上來看，二者的走勢還是相同的。

②在相同的角點處，自動化監測的兩對測點的數值與人工化監測的測點數值相比，要么同時大，要么同時小。

③有時，自動化監測得到的數據與人工化監測所得到的數據有較大的差異，此時，需要用人工監測的方法對有較大差異的監測點再次進行數據采集來確定數據沉降情況。但通常情況下，二者的差異還是比較小的。

從軌道的沉降所經歷的時間曲線圖來看，我們可以得出這樣的結論：

①對于圖上的所有角點來說，自動化監測所得數據的變動趨勢與人工化監測所得數據的變動趨勢大體是相同的。

②在相同的角點處，兩種監測所得到的兩對測點具有一致的變化趨勢。

③有時候，兩種監測所得到的結果具有較大的差異，但是在大多時候，二者的差異值還是很小的。

從隧道的變形縫隙處的沉降差異所經歷的實踐曲線來看，我們可以得出以下結論：

①從總體上來看，兩種監測所得到的數據值具有相同的變化趨勢。

②在同一點，兩種監測所得到的結果就有相同的變化規律。

③有時候兩種監測所得到檢測結果有較大的差異。

2 影響自動化監測的因素

通過以上分析我們知道，自動化監測與人工化監測的結果在外角點處有較大的差異，而在內角點處位于隧道的底板位置兩種監測所得到的結果相差就很小了。這種情況的出現，可能是由于溫度的變動以及列車的振動引起的。至于對隧道底板的兩種監測結果相差不大，則可以得出這樣一個結論：列車振動不會影響到自動化監測，或者說，對其影響較小。從隧道沉降歷時曲線圖以及軌道沉降歷時曲線圖來看，我們可以知道，對于兩種方式的監測所得到的結果來說，出現較大差異的季節情況不是一成不變的，也就是說，溫度對于自動化監測沒有什么影響，即便是有影響，也非常小。

從邊墻位置上測點的變形的曲線來看，我們可以大體將邊墻位置變形分為兩個階段，即扭轉變形階段以及橫向傾斜變形。而從底板上測點的變形曲線來看，也可以大體將底板變形分為兩個階段，即縱向傾斜變形階段以及同步變形階段。

結合不同的變形模式以及靜力水準儀結構，對自動化監測與人工監測結果較大差別的原因進行簡要分析。靜力水準儀是由電容傳感器、主體容器以及連通管等組成，對于主體安裝墩來說，當其發生高程變化時，主體會根據不同的位置產生液面變化，這樣就會使得電容極板與浮子間的相對位置產生變動，其中，電容極板是固定在容器項上的，而浮子裝有中間極。只要測出電容比的變化就能夠算出測點的相對沉降。但是當儀器主體發生傾斜的時候，測試儀器的電容也會有所變化，這就會對測試結果產生影響。

結合上面的分析，我們可以知道，對自動化監測的數據結果影響較大的是結構的扭轉變形模式以及橫向傾斜變形模式。

3 結語

綜上分析，我們可以得出以下結論：

3.1 在地鐵運營高峰期，白天是無法進行人工監測的，這項工作就只有在夜間，當運營停止后才能順利進行，人工監測得到的數據也只能是每天一次。在施工過程當中，這種監測頻率是遠遠不夠的，不能對變形情況做出及時的反映，這就保證不了施工行進以及營運的安全。但是自動化監測則可彌補這種缺陷，其可以不受運營的限制，全天自動的對軌道進行不間斷監測，時時提供監測數據給施工方以做參考，有助于施工方及時的調整施工工藝。所以，自動化監測與人工監測相結合的監測方法，能時時有效地提供監測數據，能使監測任務事半功倍。

3.2 通過對結合兩種監測方式所得到的結果分析來看，二者的辯護趨勢大體是相同的，并且，在相同的地方兩種監測得到的結果也具有相同的變化規律。雖然在個別的地方二者的數據差異較大，但是一般情況下相差還是很小的。

3.3 在正常施工時，列車的振動以及溫度的變化對自動化的監測來說沒有什么影響，或者有極小的影響。而對其影響較大的是扭轉變形和橫傾斜變形，這是根據數據結果進行你想分析得出的結論，至于深層次的影響因素，還需要具體結合相關作用力系統進行計算分析，這里不作贅述。

3.4 進行工程實施時，自動化監測所得到的數據結果必須經過修正后才可使用。對于工程施工來說，這是非常至關重要的一步。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.10.056