¿Desarrollo de un sistema de gestión de información de monitoreo de deformación estructural de túneles subterráneos?

La particularidad, periodicidad y naturaleza a largo plazo del monitoreo de la deformación estructural de los túneles del metro hacen que la cantidad de información sea muy grande. La gestión de la información es una tarea importante en el seguimiento de la deformación estructural de los túneles del metro, pero los métodos de gestión existentes son muy ineficientes. Con el fin de gestionar de manera eficiente y precisa la información de monitoreo y analizar y pronosticar oportunamente la estabilidad de la estructura del túnel del metro, este documento combina los ejemplos de monitoreo de deformación de estructuras de túneles durante el período de operación del Metro de Nanjing para desarrollar un conjunto de almacenamiento de datos de monitoreo de deformación. preprocesamiento, análisis de gestión, análisis visual. El sistema de gestión de información con funciones como previsión y advertencia de valor límite garantiza un procesamiento de datos y retroalimentación de información precisos, oportunos y rápidos, y tiene buenas perspectivas de aplicación y promoción.

Palabras clave sistema de gestión de información de monitoreo de deformación del túnel subterráneo 1 Introducción Con el desarrollo de la economía, cada vez más ciudades han comenzado a construir proyectos de metro. El túnel del metro está construido en una zona céntrica con una geología compleja, carreteras estrechas, densas tuberías subterráneas y un tráfico intenso, y sus problemas de seguridad no pueden ignorarse. Ya sea durante el período de construcción o el período de operación, se debe monitorear la deformación de la estructura para garantizar la seguridad de la estructura principal y el entorno circundante. El túnel del metro es una estructura subterránea lineal larga y estrecha con una cantidad relativamente grande de puntos de monitoreo. Su periodicidad y naturaleza a largo plazo hacen que la cantidad de datos sea muy grande. La posibilidad de gestionar y utilizar bien estos datos complejos y enormes está relacionado con la realización y la calidad del seguimiento de la deformación estructural del túnel y la predicción de la deformación estructural. Por esta razón, es particularmente importante cómo gestionar eficazmente la información original y procesarla en consecuencia. En la actualidad, la gestión y aplicación de la mayor parte de la información de monitoreo tiene deficiencias como falta de intuición, inoportunidad y bajo grado de automatización. Es necesario desarrollar un sistema de gestión de información de monitoreo eficiente y fácil de usar basado en las características del túnel del metro. Estructura. Está estrechamente relacionado con el control de la deformación. También tiene una importancia práctica y científica importante.

2 La idea de diseño del sistema toma la información de monitoreo de la deformación de la estructura del túnel del metro como objeto de gestión. De acuerdo con la situación real del monitoreo de la deformación de la estructura del túnel del metro, la tecnología de análisis y procesamiento de datos de monitoreo, la tecnología de la base de datos y la información. La tecnología de gestión se utiliza de manera integral para realizar el monitoreo de la estructura del túnel del metro. El almacenamiento, el preprocesamiento, el análisis de gestión, el análisis visual y la información de monitoreo, la predicción y la advertencia de límites de la información de deformación de la estructura del túnel proporcionan recursos de datos para el análisis estructural y brindan retroalimentación oportuna sobre el. El estado de seguridad de las estructuras de los túneles del metro, lo que hace que los administradores de monitoreo de seguridad sean más convenientes y eficientes. La información de monitoreo y gestión eficiente proporciona un apoyo eficaz a las decisiones para garantizar la operación segura de las estructuras de los túneles del metro. El sistema de gestión de datos de monitoreo de la deformación estructural del túnel subterráneo debe cumplir principalmente con los siguientes requisitos: 1.1 Mejorar el nivel científico y automatizado del procesamiento, análisis y gestión de datos de monitoreo de la deformación estructural del túnel subterráneo, y satisfacer las necesidades de la toma de decisiones asistida 1.2 Construir una plataforma básica para la gestión de la información de monitoreo de la deformación estructural del túnel subterráneo 1.3 para Proporciona la base para el desarrollo posterior del monitoreo automatizado y el establecimiento de un sistema experto de monitoreo de seguridad. 3 Funciones del sistema El sistema de gestión de información de monitoreo de deformación estructural del túnel subterráneo incluye seis módulos: gestión de documentos, preprocesamiento de datos, gestión de bases de datos, análisis de datos de monitoreo, alerta temprana y pronóstico de información, y gestión del sistema. El contenido no solo cubre todos los requisitos técnicos relevantes. especificaciones, pero también tiene metro Las características del túnel en sí son integrales, estándar y profesionales, y tiene buenas perspectivas de aplicación. 3.1 Módulo de gestión de documentos 3.1.1 Datos de monitoreo de deformaciones El monitoreo de deformaciones de la estructura del túnel subterráneo se determina en función del diseño estructural del túnel subterráneo, las especificaciones nacionales relevantes y el monitoreo de deformaciones de proyectos similares, así como la etapa actual del metro. Los contenidos principales incluyen [. 3]: Monitoreo de desplazamiento vertical (monitoreo de asentamiento de túneles de intervalo y monitoreo de diferencia de asentamiento entre túneles y estaciones subterráneas) monitoreo de desplazamiento horizontal (monitoreo de desplazamiento horizontal de túneles de intervalo y monitoreo de desplazamiento horizontal de túneles en relación con estaciones subterráneas); , etc. Para los diferentes contenidos del proyecto de monitoreo de deformación estructural de túneles subterráneos, los métodos e instrumentos de monitoreo utilizados también son diferentes. Por lo general, el seguimiento de los desplazamientos verticales y horizontales de los túneles se puede realizar mediante métodos de medición geodésicos o automatizados utilizando niveles de precisión, estaciones totales de precisión o estaciones totales inteligentes, mientras que el seguimiento de la deformación de la convergencia de la sección del túnel debe realizarse mediante métodos de medición física. un medidor de convergencia (metro). Los datos de monitoreo de deformaciones incluyen datos originales de monitoreos de deformaciones anteriores, informes de monitoreo e informes de identificación, etc. 3.1.2 Información general del proyecto La información general del proyecto incluye principalmente descripción general del proyecto, parámetros característicos del proyecto, información técnica importante y archivos del sistema de monitoreo de seguridad, etc.

(1) Descripción general del proyecto: incluida la ubicación geográfica del metro, el diseño de la estación, la descripción general de los edificios principales a lo largo de la línea, la ingeniería geológica y las condiciones hidrogeológicas, las características estructurales, las condiciones de construcción, etc. (2) Información técnica importante: principales documentos de diseño estructural, dibujos, informes de diseño de operación, informes de aceptación de terminación, informes especiales sobre refuerzo y reconstrucción de túneles u observación y renovación, y gráficos e imágenes importantes del proyecto. (3) Archivos del sistema de monitoreo de deformaciones: incluyen principalmente el monitoreo del funcionamiento, mantenimiento e inspecciones previas de los instrumentos, registros e informes de identificación. (4) Otros datos: incluye principalmente datos hidrológicos, meteorológicos y sísmicos. 3.1.3 Los datos de inspección incluyen registros de inspección diaria de fugas, deformaciones y grietas en varias partes y secciones de la estructura del túnel, condiciones de seguridad del túnel e informes de accidentes importantes en el túnel, etc. 3.2 Módulo de preprocesamiento de datos Importe los datos de monitoreo originales a través de diferentes métodos e inspecciónelos en busca de errores graves. Si hay errores graves, se le solicitará una advertencia para encontrar la causa, volver a trabajar y probar, y luego realizar el procesamiento y análisis preliminar. Se prueba la estabilidad del punto de referencia y del punto base de trabajo. Los diferentes resultados de las pruebas de estabilidad determinan la selección del método de ajuste. Finalmente, los resultados del seguimiento se clasifican y almacenan en bases de datos relevantes. 3.2.1 Importación de datos En la actualidad, los sistemas operativos integrados se están desarrollando muy rápidamente. De acuerdo con diferentes métodos y métodos de monitoreo, los usuarios pueden conectar directamente el sistema y el manual electrónico de observación a través del programa de interfaz del sistema, importar automáticamente o importar manualmente. 3.2.2 La inspección de errores graves se realizará de acuerdo con las especificaciones y procedimientos pertinentes aplicando el método correspondiente de inspección de errores graves. Si existe un error grave, se dará una advertencia y las posibles razones para que se pueda encontrar la causa. y reelaborado y probado nuevamente; si no hay ningún error grave, se le indicará que la inspección ha pasado y se puede realizar el siguiente paso de procesamiento y cálculo. 3.2.3 Prueba de estabilidad A través del cálculo y análisis de los datos de monitoreo, se utilizan métodos estadísticos (prueba F y prueba t) para analizar la estabilidad del punto de referencia y el punto base de trabajo, proporcionando una base para el método de ajuste que se utilizará en el cálculo de ajuste. 3.2.4 Cálculo del ajuste: según los resultados de la prueba de estabilidad del punto de referencia y el punto base de trabajo, se selecciona el ajuste clásico, el ajuste casi estable o el ajuste de red libre para la red de monitoreo de deformación si los datos de monitoreo (como el túnel; datos de monitoreo de deformación de convergencia, etc.) Si no es necesario realizar un cálculo de ajuste, los resultados relevantes se calcularán directamente.

3.2.5 Clasificación y almacenamiento de datos De acuerdo con los resultados obtenidos del procesamiento y cálculo de cada parte mencionada anteriormente, los resultados de monitoreo y de inspección obtenidos se clasifican y almacenan en la base de datos. Además, la información relevante de los atributos de monitoreo se puede editar y modificar según sea necesario y luego organizarla en la base de datos. 3.3 Módulo de gestión de bases de datos Consulta, agrega, ingresa, modifica y elimina datos relacionados con la base de datos. Al mismo tiempo, se pueden generar y generar informes de datos según sea necesario. 3.3.1 Consulta de datos De acuerdo con las características de los diferentes proyectos de monitoreo, se utilizan diferentes métodos de consulta para realizar consultas condicionales y consultas transversales sobre la información de atributos y los resultados de monitoreo de los puntos de medición, y los resultados de la consulta se pueden generar de diferentes maneras según sea necesario. . 3.3.2 Ingreso y adición de datos De acuerdo con las necesidades reales, se pueden ingresar y agregar los datos de atributos de los puntos de medición y los datos de resultados directos proporcionados por la unidad de monitoreo. Al mismo tiempo, la información de los datos de atributos se puede editar, modificar y agregar. agregado. 3.3.3 Modificación de datos Considerando la estandarización de operación, el sistema sólo permite la modificación de los atributos de los puntos de monitoreo. Al consultar el punto de monitoreo que se va a modificar, se puede modificar su información de atributos. Al mismo tiempo, la información de atributos del punto de monitoreo en la base de datos se puede mostrar dinámicamente para facilitar a los usuarios ver los resultados de la modificación a tiempo. 3.3.4 La eliminación de datos es similar a la función de modificación de datos. La información de los datos se consulta antes de la eliminación. La eliminación debe confirmarse antes de la operación para garantizar la precisión. 3.3.5 Generación de informes Según las necesidades del usuario, se puede consultar la información de monitoreo relevante y luego la información de monitoreo se puede generar en forma de informes relevantes. 3.4 Módulo de análisis de datos de monitoreo Se procesan y analizan varios datos de monitoreo aplicando diferentes métodos y métodos de análisis de datos. El proceso y los métodos de análisis se llevan a cabo en forma de tablas y gráficos de curvas. 3.4.1 Análisis de estabilidad del punto de monitoreo Aplicar métodos e indicadores de análisis de estabilidad relevantes, combinados con el sitio de monitoreo real, para analizar y evaluar la estabilidad de diferentes tipos de puntos de monitoreo. 3.4.2 Análisis visual Para satisfacer las necesidades del análisis de retroalimentación de la información de monitoreo, se proporciona un informe gráfico de monitoreo de deformación visual para ayudar en el análisis de estabilidad y la evaluación de los puntos de medición, de modo que los usuarios puedan comprender mejor la tendencia general de deformación de la estructura del túnel. intuitiva y específicamente.

Tomando como ejemplo el monitoreo de desplazamiento vertical de la Línea de Extensión Oeste del Metro de Nanjing, además de proporcionar curvas de liquidación, curvas de tasa de liquidación, curvas de deflexión y curvas de deflexión relativa para cada período, también puede proporcionar liquidación acumulada, tasa de liquidación acumulada, Comparación Gráfico de deflexión y deflexión relativa. 3.5 Módulo de pronóstico y alerta temprana de información No basta con ingresar la información de monitoreo en el sistema, también es necesario simular la curva de deformación del punto de monitoreo con base en el análisis de estabilidad y los resultados de monitoreo de los n períodos anteriores, y. predecir la tendencia de cambio futuro basándose en datos relevantes. Debido a la complejidad de los factores que afectan el cuerpo de deformación, y considerando la versatilidad del sistema, el módulo proporciona modelos tradicionales como análisis de regresión, sistema de grises y filtrado de Kalman para su selección. Se proporcionan alertas tempranas en función de los límites dados por el sistema, y ​​se proporcionan dibujos de ingeniería y datos geológicos e hidrometeorológicos de las secciones relevantes para facilitar un análisis más detallado de la deformación de la estructura del túnel. 3.6 Módulo de administración del sistema Para garantizar la seguridad del sistema, no pueden ocurrir errores durante la operación del sistema y la operación de los datos, y el sistema debe administrarse de manera efectiva, lo que se refiere principalmente a la administración de los usuarios del sistema y la administración de los registros de uso diario. 3.6.1 Gestión de usuarios del sistema Para garantizar la integridad, precisión y seguridad de la información de monitoreo, los usuarios del sistema deben gestionarse de manera efectiva. El proceso de inicio de sesión del usuario en el sistema debe registrarse en el registro del sistema, incluido el nombre de usuario, la hora de inicio de sesión, el proceso de operación en el sistema y el tiempo transcurrido en el sistema. El administrador del sistema informa periódicamente al supervisor el uso que hace el usuario del sistema. Después de obtener el consentimiento del supervisor, el administrador del sistema puede agregar usuarios o actualizar o reducir el nivel de usuario de ciertos usuarios de acuerdo con la situación real, y puede prohibir los derechos de uso de ciertos usuarios cuando sea necesario. La gestión de usuarios del sistema incluye dos partes: gestión de inicio de sesión de usuarios del sistema y gestión de derechos de usuario.

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