測量機(jī)器人在地鐵隧道監(jiān)測中的應(yīng)用

蘇鵬

摘要：隨著城市軌道交通的不斷發(fā)展，地鐵沿線周邊施工逐漸增多，給地鐵運(yùn)營安全埋下了巨大的安全隱患。監(jiān)測作為地鐵運(yùn)營的一雙眼睛，可以通過監(jiān)測數(shù)據(jù)反映城市軌道交通結(jié)構(gòu)的變化情況。然而隨著時間的推移，傳統(tǒng)的人工監(jiān)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(jiān)測的測量機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生，本文針對測量機(jī)器人在地鐵隧道監(jiān)測中應(yīng)用展開討論，并提出合理化建議。

關(guān)鍵詞：測量；機(jī)器人；地鐵；隧道；監(jiān)測

從主觀的角度來分析，地鐵隧道監(jiān)測的很多工作，都是需要同步進(jìn)行的，數(shù)據(jù)的采集、處理、分析量均較為龐大，某方面出現(xiàn)任何變化，都必須及時處理，分析，不能有任何的漏洞出現(xiàn)。測量機(jī)器人的應(yīng)用，可以更好的適應(yīng)地鐵隧道監(jiān)測要求，在多方面的工作實(shí)施上，能夠進(jìn)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(jiān)測都比較高。

一、測量機(jī)器人的優(yōu)勢分析

（一）對復(fù)雜多變環(huán)境做出有效的應(yīng)對

現(xiàn)階段的社會發(fā)展非常迅速，地鐵隧道監(jiān)測引起了業(yè)界內(nèi)的高度關(guān)注。從目前所掌握的情況來看，有些地方的地鐵隧道建設(shè)，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(jiān)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(yīng)對，并且造成的負(fù)面影響較為突出。測量機(jī)器人的研發(fā)和投入，相比人工操作而言，具有更高的可靠性，能夠?qū)?fù)雜多變的環(huán)境，做出有效的應(yīng)對，快速、準(zhǔn)確的工作執(zhí)行，可以取得更好的效果。首先，測量機(jī)器人在應(yīng)用過程中，能夠保持在24小時運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，對于相關(guān)的數(shù)據(jù)、信息，可以做到準(zhǔn)確的搜集，基本上不會出現(xiàn)遺漏的現(xiàn)象，整體上的工作密實(shí)度較高。其次，測量機(jī)器人的應(yīng)用，可通過遠(yuǎn)程操控來完成，及時的在功能上、應(yīng)用模式上做出調(diào)整，為地鐵隧道監(jiān)測工作持續(xù)進(jìn)行，提供更多的支持。現(xiàn)如今的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)較為先進(jìn)，將其應(yīng)用到測量機(jī)器人的系統(tǒng)以后，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時采集、處理、傳輸、分析和預(yù)警。

（二）加強(qiáng)監(jiān)測的針對性

從某種程度上分析，地鐵隧道監(jiān)測的難度之所以表現(xiàn)較高，有一部分原因在于監(jiān)測工作的實(shí)施，由于運(yùn)營期間運(yùn)營線路處于一個全封閉的狀態(tài)，常規(guī)的人工監(jiān)測難以實(shí)施，想要及時掌握運(yùn)營時段運(yùn)營線路結(jié)構(gòu)變化狀況，投入測量機(jī)器人是一個較好的解決措施。對于測量機(jī)器人而言，其本身表現(xiàn)為機(jī)械化運(yùn)作的特點(diǎn)，利用人工編程進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)采集和傳輸。將測量機(jī)器人投放使用后，可以在監(jiān)測的針對性方面做出良好的應(yīng)對。首先，在地鐵隧道監(jiān)測過程中，投放測量機(jī)器人，能夠?qū)崟r采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，對比施工方案中各施工工序?qū)?yīng)監(jiān)測數(shù)據(jù)變化情況進(jìn)行綜合判斷，進(jìn)而為建立健全施工體系，提供更多的參考依據(jù)。其次，測量機(jī)器人長期使用后，能夠連續(xù)、實(shí)時觀察地鐵隧道結(jié)構(gòu)的變化情況，對一些影響地鐵隧道結(jié)構(gòu)的動態(tài)因素及時掌握，提前做好準(zhǔn)備，避免安全事故的發(fā)生。

二、測量機(jī)器人在地鐵隧道監(jiān)測中的應(yīng)用對策

（一）監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)及工作基點(diǎn)的設(shè)置

測量機(jī)器人作為現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)物，在其應(yīng)用的過程中，需要準(zhǔn)確設(shè)置監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)以及工作基點(diǎn)，出現(xiàn)任何一點(diǎn)偏差，都將導(dǎo)致采集到監(jiān)測數(shù)據(jù)錯誤，不能準(zhǔn)確反映隧道結(jié)構(gòu)的變化情況。嚴(yán)重的偏差和不足，難以在未來的監(jiān)測工作中取得理想的成績。因此常將監(jiān)測工作基站設(shè)置在監(jiān)測目標(biāo)總距離的中間位置側(cè)面墻壁上，支撐托架長度不超過相應(yīng)的車輛限界和設(shè)備限界，一般伸出長度大約為400mm，在監(jiān)測工作過程中，應(yīng)定期檢查工作基點(diǎn)的穩(wěn)定性，保證后續(xù)工作的順利進(jìn)行。變形監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)在測量機(jī)器人進(jìn)行監(jiān)測工作過程中起著重要作用。特別是曲線半徑較大地段，監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)不準(zhǔn)，測量機(jī)器人將難以采集到該點(diǎn)數(shù)據(jù)，該斷面結(jié)構(gòu)變化情況將無從得知，對于監(jiān)測數(shù)據(jù)分析將帶來嚴(yán)重影響。

（二）自動化監(jiān)測

地鐵隧道監(jiān)測工作的實(shí)施過程中，不能僅僅針對沉降或位移等單一的內(nèi)容開展監(jiān)測，一定要加強(qiáng)自動化監(jiān)測的應(yīng)用，每個斷面均進(jìn)行沉降與位移監(jiān)測點(diǎn)的布置，特殊區(qū)段需加密監(jiān)測點(diǎn)或監(jiān)測項目。測量機(jī)器人本身具有自動化監(jiān)測的功能，需要提前做好設(shè)定，確保測量機(jī)器人能夠準(zhǔn)確采集到監(jiān)測數(shù)據(jù)。第一，自動化監(jiān)測過程中，必須對相關(guān)的數(shù)據(jù)、信息、指標(biāo)等，做出科學(xué)的設(shè)計，而后讓測量機(jī)器人在運(yùn)行過程中，能不斷的向系統(tǒng)當(dāng)中傳輸數(shù)據(jù)，便于進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，加強(qiáng)數(shù)據(jù)、信息的準(zhǔn)確分析。第二，自動化監(jiān)測的實(shí)施，還要對不同的時間段做出相應(yīng)的調(diào)整。地鐵隧道監(jiān)測過程中，不同時間段所產(chǎn)生的變化是有一定差異性的，以自動化監(jiān)測的實(shí)施，能夠?qū)φw上的施工提供更多的動態(tài)支持。第三，自動化監(jiān)測過程中，必須針對某些特殊地段，做出相應(yīng)的調(diào)整，尤其是建設(shè)過程中發(fā)生過坍塌事故或者是搶險的區(qū)段，都要提前做好監(jiān)測點(diǎn)的加密處理或提高監(jiān)測頻率。

（三）加強(qiáng)數(shù)據(jù)綜合分析、處理

監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集及實(shí)時傳輸都能夠提高數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。未來，我們應(yīng)繼續(xù)在數(shù)據(jù)綜合分析、處理層面上，投入較多的努力。首先，測量機(jī)器人的內(nèi)部功能、形態(tài)等，都要得到良好的優(yōu)化，從而在提供數(shù)據(jù)報告的過程中，可以保持較高的準(zhǔn)確性，這樣一來就減少了人工復(fù)核的壓力，對于地鐵隧道監(jiān)測的綜合進(jìn)步，可以提供更多的支持。其次，數(shù)據(jù)處理過程中，應(yīng)加強(qiáng)無效數(shù)據(jù)的過濾。地鐵隧道監(jiān)測過程中，能夠得到的數(shù)據(jù)是非常龐大的、雜亂的，需要在測量機(jī)器人的內(nèi)部，增加數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和相關(guān)的模塊，對重點(diǎn)數(shù)據(jù)保留、存儲，對無效數(shù)據(jù)直接過濾。

（四）加強(qiáng)測量機(jī)器人的防護(hù)

地鐵隧道監(jiān)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(jī)器人的運(yùn)作能夠取得更好的效果，還需要在測量機(jī)器人的防護(hù)工作上有所提升。第一，加強(qiáng)測量機(jī)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(jiān)測工作中，提高測量機(jī)器人對于濕度的適應(yīng)性，減少水蒸氣的滲透現(xiàn)象，促使測量機(jī)器人能夠長期、穩(wěn)定的監(jiān)測。第二，要定期對測量機(jī)器人做出維護(hù)處理。任何機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作，都是按照固定的程序來完成的，定期對測量機(jī)器人開展維護(hù)，能夠最大限度的提高測量機(jī)器人的工作效果，將一些細(xì)小的問題合理解決，加強(qiáng)地鐵隧道監(jiān)測的精度。第三，對于測量機(jī)器人的布設(shè)、應(yīng)用，要結(jié)合具體的功能做出良好的搭配，確保在監(jiān)測過程中，沒有任何的遺漏現(xiàn)象發(fā)生。

三、總結(jié)

本文對測量機(jī)器人在地鐵隧道監(jiān)測中應(yīng)用展開討論，現(xiàn)階段的應(yīng)用效果非常值得肯定，很多方面的工作還需繼續(xù)努力，爭取進(jìn)一步提升。日后，應(yīng)繼續(xù)在地鐵隧道監(jiān)測工作中，加強(qiáng)測量機(jī)器人的運(yùn)用，將測量機(jī)器人的應(yīng)用水平進(jìn)一步提升，保障地鐵運(yùn)營安全。