探究地鐵監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

吳振順

摘 要：文章以地鐵建設過程中需要進行監(jiān)測的因素為開端，對地鐵監(jiān)測系統(tǒng)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(jiān)測系統(tǒng)的構成要素加以概括的基礎上，從數(shù)據(jù)采集、分析和發(fā)布三個方面深入剖析了地鐵監(jiān)測系統(tǒng)的設計方向，為地鐵監(jiān)測工作的高效開展提供了理論支持。

關鍵詞：地鐵監(jiān)測系統(tǒng) 設計 實現(xiàn)

引言

隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)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(xiàn)階段最主要的研究內容。由于需要進行監(jiān)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(jiān)測工作的順利開展，根據(jù)地鐵建設的特點設計相應出有針對性的監(jiān)測系統(tǒng)就顯得非常重要，這樣做不僅能夠提高監(jiān)測工作的效率，還能實現(xiàn)對有關數(shù)據(jù)的高效管理及分析。

1、地鐵監(jiān)測系統(tǒng)的構成要素

地鐵的復雜性決定了需要對其進行監(jiān)測的內容較多，因此，監(jiān)測手段也稍顯復雜，例如，針對地表沉降所應用的監(jiān)測手段為水準測量；針對地表位移所應用的監(jiān)測手段為全站儀測量；針對水位所應用的監(jiān)測手段為滲壓計測量等，由此可以看出地鐵監(jiān)測系統(tǒng)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(jiān)測系統(tǒng)的構成分為三部分，分別是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)發(fā)布。數(shù)據(jù)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(xiàn)對相關監(jiān)測數(shù)據(jù)的高效獲?。粩?shù)據(jù)處理主要指的是通過對相關軟件的應用，實現(xiàn)對經(jīng)由常規(guī)手段和自動化手段所獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確處理，并且生成相應的報表；數(shù)據(jù)發(fā)布主要指的是通過對B/S結構的應用，將處理后的數(shù)據(jù)壓縮上傳，而對這部分數(shù)據(jù)有需求的人員則可以通過網(wǎng)頁的形式進行數(shù)據(jù)的瀏覽和獲取。

2、地鐵監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)

2.1數(shù)據(jù)采集

在對地鐵監(jiān)測系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)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(guī)手段和自動化手段，隨著社會的發(fā)展，常規(guī)手段已經(jīng)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(jiān)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(jiān)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(tǒng)性的監(jiān)測，往往需要多個傳感器以及全站儀共同作業(yè)，針對這一現(xiàn)象，設計人員需要應用多線程的方式保證數(shù)據(jù)采集軟件的高效研發(fā)，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(yè)，如果不對軟件進行多線程開發(fā)，那么將會出現(xiàn)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(fā)現(xiàn)，單線程無法滿足地鐵監(jiān)測系統(tǒng)的要求[2]。

另外，由于進行地鐵監(jiān)測工作的現(xiàn)場情況往往較為復雜，因此，如果選擇有線的方式對監(jiān)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(xiàn)階段，在數(shù)據(jù)傳輸過程中應用頻率較高的無線技術包括數(shù)據(jù)電臺、Zigbee等。由于對采集數(shù)據(jù)所應用軟件進行研發(fā)的最終目的是提高監(jiān)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(xiàn)對相關數(shù)據(jù)的定時監(jiān)測，提高監(jiān)測成果的準確性。

2.2數(shù)據(jù)處理

在地鐵監(jiān)測過程中，需要進行處理的數(shù)據(jù)主要包括水準、全站儀、傳感器和其他相關數(shù)據(jù)，因此，想要在最大程度上保證數(shù)據(jù)處理結果的準確性，需要工作人員在進行軟件開發(fā)的過程中，針對不同種類數(shù)據(jù)所具有的特點和實際要求，分別開發(fā)相應的模塊。以全站儀為例，其數(shù)據(jù)可以用于對距離、角度和坐標進行儲存，而想要提高儲存數(shù)據(jù)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(xiàn)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(shù)據(jù)處理工作告一段落后，應當根據(jù)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理工作的準確、高效完成。

2.3數(shù)據(jù)發(fā)布

地鐵監(jiān)測工作涵蓋的范圍非常廣泛，因此，僅僅通過傳統(tǒng)的電子檔獲紙質報告等方式，對線管數(shù)據(jù)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(xiàn)遠程辦公；其三，對所需數(shù)據(jù)進行尋找的效率極低；其四，無法對數(shù)據(jù)進行動態(tài)查詢。基于此，現(xiàn)階段最關鍵的工作內容就是對數(shù)據(jù)發(fā)布工作所依托的平臺進行監(jiān)理，保證數(shù)據(jù)發(fā)布工作的高效開展[3]。

地鐵監(jiān)測工作所涉及的內容包括位移監(jiān)測、沉降監(jiān)測、水位監(jiān)測等，通過對上述內容所具有的特點進行分析可以發(fā)現(xiàn)，B/S結構是最適合相關數(shù)據(jù)發(fā)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(wǎng)頁便可以進行數(shù)據(jù)的查詢和獲取，另外，還可以應用防火墻提升該平臺數(shù)據(jù)的安全性。在數(shù)據(jù)上傳方面，工作人員只需要在該平臺上傳相關數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)有需求的人員就可以對數(shù)據(jù)進行實時的獲取。從數(shù)據(jù)管理者的角度出發(fā)看待數(shù)據(jù)發(fā)布工作可以得出以下結論，想要保證數(shù)據(jù)更新的準確定和便捷性，可以選擇將數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)發(fā)布的流程，還提高了上傳數(shù)據(jù)的準確性。

結論

綜上所述，本文將地鐵監(jiān)測系統(tǒng)作為核心內容，將監(jiān)測工作效率的有效提升作為最終目標，首先概括了地鐵監(jiān)測系統(tǒng)的構成要素，然后分別以數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)發(fā)布為切入點，對相關軟件的研發(fā)流程進行了闡述，為從事與地鐵監(jiān)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(jiān)測工作開展的過程中，出現(xiàn)不必要問題的幾率。

參考文獻

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

[2]馬國強.全站儀自動監(jiān)測系統(tǒng)的構建及在地鐵監(jiān)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(jiān)測管理系統(tǒng)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(jiān)測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].電子科學技術，2016，02：131-134.