龐雯璟

上海地礦工程勘察有限公司 200072

淺析自動(dòng)化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與人工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比

龐雯璟

上海地礦工程勘察有限公司 200072

在統(tǒng)計(jì)學(xué)原理上，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差檢驗(yàn)、均值檢驗(yàn)以及相關(guān)性檢驗(yàn)的判定方法以及統(tǒng)計(jì)量做了分析，以此來(lái)判斷在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，采用自動(dòng)化以及人工兩種監(jiān)測(cè)方法所測(cè)得數(shù)據(jù)的差異性。本文以隧道施工為例進(jìn)行研究分析，將自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與人工監(jiān)測(cè)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。

人工化；自動(dòng)化；對(duì)比分析

目前，我國(guó)進(jìn)行了大規(guī)模的交通建設(shè)。其中，對(duì)于新建的隧道來(lái)說(shuō)，存在這一個(gè)線(xiàn)路交叉的問(wèn)題。為了保證隧道的施工以及運(yùn)營(yíng)的安全，必須要對(duì)軌道的線(xiàn)路以及既有線(xiàn)路的情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)于隧道的監(jiān)測(cè)通常采用的是人工、自動(dòng)同時(shí)進(jìn)行的方式，二者各有優(yōu)缺點(diǎn)。利用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是采集數(shù)據(jù)的頻率高，周期長(zhǎng)（可進(jìn)行24小時(shí)不間斷測(cè)量）并且適應(yīng)性較強(qiáng)，進(jìn)而得到了廣泛的應(yīng)用。缺點(diǎn)在于自動(dòng)化監(jiān)測(cè)容易收到周邊環(huán)境的干擾，影響其數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。人工監(jiān)測(cè)優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇性的處理，不容易被環(huán)境干擾，穩(wěn)定性較強(qiáng)；缺點(diǎn)是需要耗費(fèi)巨大的人力物力，并且對(duì)于某些細(xì)微的環(huán)境變化感覺(jué)不靈敏，無(wú)法進(jìn)行24小時(shí)不間斷測(cè)量。因此，首選的監(jiān)測(cè)方法是人工監(jiān)測(cè)結(jié)合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。在使用自動(dòng)化方式采集數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)人工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)，繼而對(duì)二者監(jiān)測(cè)的相關(guān)性進(jìn)行分析，找出造成兩種監(jiān)測(cè)結(jié)果有差異的原因，進(jìn)而確定其影響因素，通過(guò)一系列的科學(xué)分析與調(diào)整得到可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

1 監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析

對(duì)某一條隧道的自身以及周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將所得的結(jié)果進(jìn)行初始值的兩次鑒定，得到的兩個(gè)平均值就當(dāng)作初始值。將人工監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)所得的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，并繪制成圖，將兩種監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)表現(xiàn)在一張圖上，這樣更有利于分析觀測(cè)。篇幅有限，這里就不作圖表的繪制，直降最后的分析結(jié)果列述如下。從隧道沉降所經(jīng)歷的時(shí)間曲線(xiàn)圖來(lái)看，我們可以得出這樣的結(jié)論：

①在某些角點(diǎn)處，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)所得到的數(shù)據(jù)比人工化監(jiān)測(cè)所得到的數(shù)據(jù)要大，但在另一些角點(diǎn)處，人工化監(jiān)測(cè)所得到的數(shù)據(jù)會(huì)比自動(dòng)化監(jiān)測(cè)所得到的數(shù)據(jù)大。誤差基本不會(huì)超過(guò)±1mm。排除這些小差異，從總體的變化趨勢(shì)上來(lái)看，二者的走勢(shì)還是相同的。

②在相同的角點(diǎn)處，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的兩對(duì)測(cè)點(diǎn)的數(shù)值與人工化監(jiān)測(cè)的測(cè)點(diǎn)數(shù)值相比，要么同時(shí)大，要么同時(shí)小。

③有時(shí)，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)與人工化監(jiān)測(cè)所得到的數(shù)據(jù)有較大的差異，此時(shí)，需要用人工監(jiān)測(cè)的方法對(duì)有較大差異的監(jiān)測(cè)點(diǎn)再次進(jìn)行數(shù)據(jù)采集來(lái)確定數(shù)據(jù)沉降情況。但通常情況下，二者的差異還是比較小的。

從軌道的沉降所經(jīng)歷的時(shí)間曲線(xiàn)圖來(lái)看，我們可以得出這樣的結(jié)論：

①對(duì)于圖上的所有角點(diǎn)來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)所得數(shù)據(jù)的變動(dòng)趨勢(shì)與人工化監(jiān)測(cè)所得數(shù)據(jù)的變動(dòng)趨勢(shì)大體是相同的。

②在相同的角點(diǎn)處，兩種監(jiān)測(cè)所得到的兩對(duì)測(cè)點(diǎn)具有一致的變化趨勢(shì)。

③有時(shí)候，兩種監(jiān)測(cè)所得到的結(jié)果具有較大的差異，但是在大多時(shí)候，二者的差異值還是很小的。

從隧道的變形縫隙處的沉降差異所經(jīng)歷的實(shí)踐曲線(xiàn)來(lái)看，我們可以得出以下結(jié)論：

①?gòu)目傮w上來(lái)看，兩種監(jiān)測(cè)所得到的數(shù)據(jù)值具有相同的變化趨勢(shì)。

②在同一點(diǎn)，兩種監(jiān)測(cè)所得到的結(jié)果就有相同的變化規(guī)律。

③有時(shí)候兩種監(jiān)測(cè)所得到檢測(cè)結(jié)果有較大的差異。

2 影響自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的因素

通過(guò)以上分析我們知道，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與人工化監(jiān)測(cè)的結(jié)果在外角點(diǎn)處有較大的差異，而在內(nèi)角點(diǎn)處位于隧道的底板位置兩種監(jiān)測(cè)所得到的結(jié)果相差就很小了。這種情況的出現(xiàn)，可能是由于溫度的變動(dòng)以及列車(chē)的振動(dòng)引起的。至于對(duì)隧道底板的兩種監(jiān)測(cè)結(jié)果相差不大，則可以得出這樣一個(gè)結(jié)論：列車(chē)振動(dòng)不會(huì)影響到自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，或者說(shuō)，對(duì)其影響較小。從隧道沉降歷時(shí)曲線(xiàn)圖以及軌道沉降歷時(shí)曲線(xiàn)圖來(lái)看，我們可以知道，對(duì)于兩種方式的監(jiān)測(cè)所得到的結(jié)果來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)較大差異的季節(jié)情況不是一成不變的，也就是說(shuō)，溫度對(duì)于自動(dòng)化監(jiān)測(cè)沒(méi)有什么影響，即便是有影響，也非常小。

從邊墻位置上測(cè)點(diǎn)的變形的曲線(xiàn)來(lái)看，我們可以大體將邊墻位置變形分為兩個(gè)階段，即扭轉(zhuǎn)變形階段以及橫向傾斜變形。而從底板上測(cè)點(diǎn)的變形曲線(xiàn)來(lái)看，也可以大體將底板變形分為兩個(gè)階段，即縱向傾斜變形階段以及同步變形階段。

結(jié)合不同的變形模式以及靜力水準(zhǔn)儀結(jié)構(gòu)，對(duì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與人工監(jiān)測(cè)結(jié)果較大差別的原因進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。靜力水準(zhǔn)儀是由電容傳感器、主體容器以及連通管等組成，對(duì)于主體安裝墩來(lái)說(shuō)，當(dāng)其發(fā)生高程變化時(shí)，主體會(huì)根據(jù)不同的位置產(chǎn)生液面變化，這樣就會(huì)使得電容極板與浮子間的相對(duì)位置產(chǎn)生變動(dòng)，其中，電容極板是固定在容器項(xiàng)上的，而浮子裝有中間極。只要測(cè)出電容比的變化就能夠算出測(cè)點(diǎn)的相對(duì)沉降。但是當(dāng)儀器主體發(fā)生傾斜的時(shí)候，測(cè)試儀器的電容也會(huì)有所變化，這就會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響。

結(jié)合上面的分析，我們可以知道，對(duì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)果影響較大的是結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)變形模式以及橫向傾斜變形模式。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上分析，我們可以得出以下結(jié)論：

3.1 在地鐵運(yùn)營(yíng)高峰期，白天是無(wú)法進(jìn)行人工監(jiān)測(cè)的，這項(xiàng)工作就只有在夜間，當(dāng)運(yùn)營(yíng)停止后才能順利進(jìn)行，人工監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)也只能是每天一次。在施工過(guò)程當(dāng)中，這種監(jiān)測(cè)頻率是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，不能對(duì)變形情況做出及時(shí)的反映，這就保證不了施工行進(jìn)以及營(yíng)運(yùn)的安全。但是自動(dòng)化監(jiān)測(cè)則可彌補(bǔ)這種缺陷，其可以不受運(yùn)營(yíng)的限制，全天自動(dòng)的對(duì)軌道進(jìn)行不間斷監(jiān)測(cè)，時(shí)時(shí)提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)給施工方以做參考，有助于施工方及時(shí)的調(diào)整施工工藝。所以，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與人工監(jiān)測(cè)相結(jié)合的監(jiān)測(cè)方法，能時(shí)時(shí)有效地提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，能使監(jiān)測(cè)任務(wù)事半功倍。

3.2 通過(guò)對(duì)結(jié)合兩種監(jiān)測(cè)方式所得到的結(jié)果分析來(lái)看，二者的辯護(hù)趨勢(shì)大體是相同的，并且，在相同的地方兩種監(jiān)測(cè)得到的結(jié)果也具有相同的變化規(guī)律。雖然在個(gè)別的地方二者的數(shù)據(jù)差異較大，但是一般情況下相差還是很小的。

3.3 在正常施工時(shí)，列車(chē)的振動(dòng)以及溫度的變化對(duì)自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)沒(méi)有什么影響，或者有極小的影響。而對(duì)其影響較大的是扭轉(zhuǎn)變形和橫傾斜變形，這是根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行你想分析得出的結(jié)論，至于深層次的影響因素，還需要具體結(jié)合相關(guān)作用力系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算分析，這里不作贅述。

3.4 進(jìn)行工程實(shí)施時(shí)，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)所得到的數(shù)據(jù)結(jié)果必須經(jīng)過(guò)修正后才可使用。對(duì)于工程施工來(lái)說(shuō)，這是非常至關(guān)重要的一步。

[1]顧沖時(shí)，王建，鄭東健.不同監(jiān)測(cè)方法下大壩安全監(jiān)測(cè)資料差異性檢驗(yàn)[J].水利學(xué)報(bào) ，2004(04)

[2]吳中如.水工建筑物安全監(jiān)控理論及其應(yīng)用，2003

[3]劉裕輝，劉瑞深，朱永庚.引灤水庫(kù)自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制和開(kāi)發(fā)[J].水電能源科學(xué)，2008(04)

[4] 張成平,張頂立,吳介普，駱建軍.暗挖地鐵車(chē)站下穿既有地鐵隧道施工控制[J].中國(guó)鐵道科學(xué),2009.30(1)

[5]崔天麟，肖紅渠，王剛.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)在新建地鐵穿越既有線(xiàn)中的應(yīng)用[J].隧道建設(shè).2008.28(3)

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.10.056