測量機器人在地鐵隧道監測中的應用

蘇鵬

摘要：隨著城市軌道交通的不斷發展，地鐵沿線周邊施工逐漸增多，給地鐵運營安全埋下了巨大的安全隱患。監測作為地鐵運營的一雙眼睛，可以通過監測數據反映城市軌道交通結構的變化情況。然而隨著時間的推移，傳統的人工監測方式并不能滿足人民日益增長的需求，此時，采用自動化監測的測量機器人應運而生，本文針對測量機器人在地鐵隧道監測中應用展開討論，并提出合理化建議。

關鍵詞：測量；機器人；地鐵；隧道；監測

從主觀的角度來分析，地鐵隧道監測的很多工作，都是需要同步進行的，數據的采集、處理、分析量均較為龐大，某方面出現任何變化，都必須及時處理，分析，不能有任何的漏洞出現。測量機器人的應用，可以更好的適應地鐵隧道監測要求，在多方面的工作實施上，能夠進一步的改善固有的隱患和不足，整體上的可靠性、可行性相比較人工監測都比較高。

一、測量機器人的優勢分析

（一）對復雜多變環境做出有效的應對

現階段的社會發展非常迅速，地鐵隧道監測引起了業界內的高度關注。從目前所掌握的情況來看，有些地方的地鐵隧道建設，之所以沒有取得良好的效果，有很大一部分原因在于，自身的監測工作存在較大的缺失和不足，因此無法在多項變化情況上做出良好的應對，并且造成的負面影響較為突出。測量機器人的研發和投入，相比人工操作而言，具有更高的可靠性，能夠對復雜多變的環境，做出有效的應對，快速、準確的工作執行，可以取得更好的效果。首先，測量機器人在應用過程中，能夠保持在24小時運轉的狀態，對于相關的數據、信息，可以做到準確的搜集，基本上不會出現遺漏的現象，整體上的工作密實度較高。其次，測量機器人的應用，可通過遠程操控來完成，及時的在功能上、應用模式上做出調整，為地鐵隧道監測工作持續進行，提供更多的支持。現如今的網絡化技術較為先進，將其應用到測量機器人的系統以后，能夠實現數據的實時采集、處理、傳輸、分析和預警。

（二）加強監測的針對性

從某種程度上分析，地鐵隧道監測的難度之所以表現較高，有一部分原因在于監測工作的實施，由于運營期間運營線路處于一個全封閉的狀態，常規的人工監測難以實施，想要及時掌握運營時段運營線路結構變化狀況，投入測量機器人是一個較好的解決措施。對于測量機器人而言，其本身表現為機械化運作的特點，利用人工編程進行監測數據采集和傳輸。將測量機器人投放使用后，可以在監測的針對性方面做出良好的應對。首先，在地鐵隧道監測過程中，投放測量機器人，能夠實時采集監測數據，對比施工方案中各施工工序對應監測數據變化情況進行綜合判斷，進而為建立健全施工體系，提供更多的參考依據。其次，測量機器人長期使用后，能夠連續、實時觀察地鐵隧道結構的變化情況，對一些影響地鐵隧道結構的動態因素及時掌握，提前做好準備，避免安全事故的發生。

二、測量機器人在地鐵隧道監測中的應用對策

（一）監測基準點及工作基點的設置

測量機器人作為現代化的高科技產物，在其應用的過程中，需要準確設置監測基準點以及工作基點，出現任何一點偏差，都將導致采集到監測數據錯誤，不能準確反映隧道結構的變化情況。嚴重的偏差和不足，難以在未來的監測工作中取得理想的成績。因此常將監測工作基站設置在監測目標總距離的中間位置側面墻壁上，支撐托架長度不超過相應的車輛限界和設備限界，一般伸出長度大約為400mm，在監測工作過程中，應定期檢查工作基點的穩定性，保證后續工作的順利進行。變形監測點的布設在測量機器人進行監測工作過程中起著重要作用。特別是曲線半徑較大地段，監測點布設不準，測量機器人將難以采集到該點數據，該斷面結構變化情況將無從得知，對于監測數據分析將帶來嚴重影響。

（二）自動化監測

地鐵隧道監測工作的實施過程中，不能僅僅針對沉降或位移等單一的內容開展監測，一定要加強自動化監測的應用，每個斷面均進行沉降與位移監測點的布置，特殊區段需加密監測點或監測項目。測量機器人本身具有自動化監測的功能，需要提前做好設定，確保測量機器人能夠準確采集到監測數據。第一，自動化監測過程中，必須對相關的數據、信息、指標等，做出科學的設計，而后讓測量機器人在運行過程中，能不斷的向系統當中傳輸數據，便于進行遠程操控，加強數據、信息的準確分析。第二，自動化監測的實施，還要對不同的時間段做出相應的調整。地鐵隧道監測過程中，不同時間段所產生的變化是有一定差異性的，以自動化監測的實施，能夠對整體上的施工提供更多的動態支持。第三，自動化監測過程中，必須針對某些特殊地段，做出相應的調整，尤其是建設過程中發生過坍塌事故或者是搶險的區段，都要提前做好監測點的加密處理或提高監測頻率。

（三）加強數據綜合分析、處理

監測數據的準確采集及實時傳輸都能夠提高數據分析的準確性和科學性。未來，我們應繼續在數據綜合分析、處理層面上，投入較多的努力。首先，測量機器人的內部功能、形態等，都要得到良好的優化，從而在提供數據報告的過程中，可以保持較高的準確性，這樣一來就減少了人工復核的壓力，對于地鐵隧道監測的綜合進步，可以提供更多的支持。其次，數據處理過程中，應加強無效數據的過濾。地鐵隧道監測過程中，能夠得到的數據是非常龐大的、雜亂的，需要在測量機器人的內部，增加數據處理系統和相關的模塊，對重點數據保留、存儲，對無效數據直接過濾。

（四）加強測量機器人的防護

地鐵隧道監測工作在開展的過程中，不可避免的會遭遇到較多的自然因素影響，為了促使測量機器人的運作能夠取得更好的效果，還需要在測量機器人的防護工作上有所提升。第一，加強測量機器人的密封性。地鐵隧道的空氣濕度變化比較顯著，要求在監測工作中，提高測量機器人對于濕度的適應性，減少水蒸氣的滲透現象，促使測量機器人能夠長期、穩定的監測。第二，要定期對測量機器人做出維護處理。任何機械設備的運作，都是按照固定的程序來完成的，定期對測量機器人開展維護，能夠最大限度的提高測量機器人的工作效果，將一些細小的問題合理解決，加強地鐵隧道監測的精度。第三，對于測量機器人的布設、應用，要結合具體的功能做出良好的搭配，確保在監測過程中，沒有任何的遺漏現象發生。

三、總結

本文對測量機器人在地鐵隧道監測中應用展開討論，現階段的應用效果非常值得肯定，很多方面的工作還需繼續努力，爭取進一步提升。日后，應繼續在地鐵隧道監測工作中，加強測量機器人的運用，將測量機器人的應用水平進一步提升，保障地鐵運營安全。