探究地鐵監測系統的設計與實現

吳振順

摘 要：文章以地鐵建設過程中需要進行監測的因素為開端，對地鐵監測系統存在的必要性進行了闡述，然后應用理論與實際相結合的方式，在對地鐵監測系統的構成要素加以概括的基礎上，從數據采集、分析和發布三個方面深入剖析了地鐵監測系統的設計方向，為地鐵監測工作的高效開展提供了理論支持。

關鍵詞：地鐵監測系統 設計 實現

引言

隨著經濟的飛速發展，開始有越來越多的城市將地鐵視為基礎工程建設的構成要素，基于此，如何保證對地鐵結構的準確掌握就成為工作人員現階段最主要的研究內容。由于需要進行監測的地鐵建設因素較多，包括地表位移、沉降等，因此，想要保證監測工作的順利開展，根據地鐵建設的特點設計相應出有針對性的監測系統就顯得非常重要，這樣做不僅能夠提高監測工作的效率，還能實現對有關數據的高效管理及分析。

1、地鐵監測系統的構成要素

地鐵的復雜性決定了需要對其進行監測的內容較多，因此，監測手段也稍顯復雜，例如，針對地表沉降所應用的監測手段為水準測量；針對地表位移所應用的監測手段為全站儀測量；針對水位所應用的監測手段為滲壓計測量等，由此可以看出地鐵監測系統存在的必要性[1]。在對其進行設計的過程中，首先需要工作人員明確一點，地鐵監測系統的構成分為三部分，分別是數據采集、數據處理和數據發布。數據采集主要指的是通過對水準儀、全站儀以及其他傳感器的應用，實現對相關監測數據的高效獲取；數據處理主要指的是通過對相關軟件的應用，實現對經由常規手段和自動化手段所獲得的監測數據的準確處理，并且生成相應的報表；數據發布主要指的是通過對B/S結構的應用，將處理后的數據壓縮上傳，而對這部分數據有需求的人員則可以通過網頁的形式進行數據的瀏覽和獲取。

2、地鐵監測系統的實現

2.1數據采集

在對地鐵監測系統所需數據進行采集的過程中，所應用的手段通常分為兩種，分別為常規手段和自動化手段，隨著社會的發展，常規手段已經逐漸被淘汰，因此，本文主要對自動化手段的相關內容進行介紹。

自動化的監測手段一般由兩部分所構成，一部分是傳感器，另一部分是全站儀，而在對地鐵進行監測的過程中，使用頻率相對頻繁的傳感器為氣壓、水準和溫度幾種。地鐵自身的特點決定了想要對其進行系統性的監測，往往需要多個傳感器以及全站儀共同作業，針對這一現象，設計人員需要應用多線程的方式保證數據采集軟件的高效研發，也就是說，當需要對某個特定的傳感器或是全站儀進行控制時，相關軟件可以自動將對應線程進行開啟，這樣做能夠保證多個傳感器以及全站儀的共同作業，如果不對軟件進行多線程開發，那么將會出現以下情況，只有在某個傳感器或是全站儀工作完畢后，才能開啟下一傳感器或是全站儀的工作，無論是從工作質量還是效率方面對其進行分析，都可以發現，單線程無法滿足地鐵監測系統的要求[2]。

另外，由于進行地鐵監測工作的現場情況往往較為復雜，因此，如果選擇有線的方式對監測設備和計算機進行連接，會造成較多不便，而無線連接則不存在這一不足，現階段，在數據傳輸過程中應用頻率較高的無線技術包括數據電臺、Zigbee等。由于對采集數據所應用軟件進行研發的最終目的是提高監測工作效率，所以，工作人員可以選擇將軟件放置在特定服務器上，用以實現對相關數據的定時監測，提高監測成果的準確性。

2.2數據處理

在地鐵監測過程中，需要進行處理的數據主要包括水準、全站儀、傳感器和其他相關數據，因此，想要在最大程度上保證數據處理結果的準確性，需要工作人員在進行軟件開發的過程中，針對不同種類數據所具有的特點和實際要求，分別開發相應的模塊。以全站儀為例，其數據可以用于對距離、角度和坐標進行儲存，而想要提高儲存數據的準確性和實用性，可以單純選擇對距離和角度進行儲存，這樣做能夠實現對距離平差和其他方面的處理。另外，需要工作人員注意的是，在數據處理工作告一段落后，應當根據數據內容生成相應的報表，因此，在軟件設計的過程中，工作人員還需要對報表生成模塊加以設計，保證數據處理工作的準確、高效完成。

2.3數據發布

地鐵監測工作涵蓋的范圍非常廣泛，因此，僅僅通過傳統的電子檔獲紙質報告等方式，對線管數據進行整理和查詢無法保證其準確性和效率，這主要是因為上述方式存在以下幾個弊端：其一，無法滿足信息共享需求；其二，無法實現遠程辦公；其三，對所需數據進行尋找的效率極低；其四，無法對數據進行動態查詢。基于此，現階段最關鍵的工作內容就是對數據發布工作所依托的平臺進行監理，保證數據發布工作的高效開展[3]。

地鐵監測工作所涉及的內容包括位移監測、沉降監測、水位監測等，通過對上述內容所具有的特點進行分析可以發現，B/S結構是最適合相關數據發布的平臺，該平臺最突出的特點在于不需要安裝相應的客戶端，人們只需要登陸網頁便可以進行數據的查詢和獲取，另外，還可以應用防火墻提升該平臺數據的安全性。在數據上傳方面，工作人員只需要在該平臺上傳相關數據，對數據有需求的人員就可以對數據進行實時的獲取。從數據管理者的角度出發看待數據發布工作可以得出以下結論，想要保證數據更新的準確定和便捷性，可以選擇將數據壓縮后進行上傳，當其成功上傳至服務器后，再進行解壓、錄入，這樣做不僅精簡了數據發布的流程，還提高了上傳數據的準確性。

結論

綜上所述，本文將地鐵監測系統作為核心內容，將監測工作效率的有效提升作為最終目標，首先概括了地鐵監測系統的構成要素，然后分別以數據采集、數據處理和數據發布為切入點，對相關軟件的研發流程進行了闡述，為從事與地鐵監測相關工作的人員提供技術支持和理論參考，在最大程度上降低在地鐵監測工作開展的過程中，出現不必要問題的幾率。

參考文獻

[1]丁進選.地鐵監測系統的設計與實現[J].勘察科學技術，2013，02：15-17+35.

[2]馬國強.全站儀自動監測系統的構建及在地鐵監測中的應用研究[D].遼寧工程技術大學，2014.

[3]冷輝輝.GIS在地鐵監測管理系統中的應用研究[J].工程與建設，2014，05：625-626.

[4]王楓博.地鐵信號設備在線監測系統設計與實現[J].電子科學技術，2016，02：131-134.