【儀表網 行業應用】隨著城市建設的發展，地鐵已經成為我國大中型城市的主要交通方式之一。每天上下班的時候，地鐵已經成為上班族公共交通的，速度快、乘坐舒適方便、沒有堵車問題，的不足大概就是高峰期擠地鐵的滋味不太好受吧。我國地鐵建設事業起步較晚，但是由于政策的推動以及地鐵建設關鍵技術的突破與自主化，近十幾年我國的地鐵規模快速擴大，截至2018年，地鐵總運營里程已經達到5013.3公里，占地鐵總里程的35.26%。
地鐵絕大部分的運營路線都位于城市地面以下的隧道中，周圍地質情況復雜、地下管道與線路密集，而且還有地表的建筑和交通的影響。不僅隧道施工時面臨著安全風險，地鐵投入運行后隧道也會出現收縮變形、沉降變形、隧道壁開裂滲漏等安全隱患。因此，對于地鐵隧道的監測是地鐵交通養護的重要內容。
傳統的地鐵隧道監測主要依賴人工監測，配合常用的儀器設備，如鋼尺、游標卡尺、裂縫測深儀、裂縫測寬儀等，不但效率低、成本高，而且很難發現前期問題，無法保證盾構隧道長期安全運行。另外，人工監測也無法獲取詳細的幾何形狀信息。除人工監測之外，還有少量的進口自動化監測設備，主要利用全站儀、水準儀、收斂儀等測量設備進行數據采集，同樣有著效率低、成本高、周期長等缺點。
為了適應當前地鐵隧道自動化監測的需求，揚州大學信息工程學院(人工智能學院)徐永安副教授帶領的團隊經過兩年的研究開發，設計出了一種新的地鐵隧道病害檢測系統。與當前地鐵隧道自動化檢測采用一個激光點繞隧道旋轉進行數據收集的方式不同，該系統將激光點變為了360°環形激光線。當激光投射到隧道表面后，利用8部每秒500幀的高速數碼相機采集激光圖像，并通過數據處理中心轉換為隧道表面形狀坐標。
這種檢測方式可以極大提高地鐵隧道的監測效率。據了解，目前該系統的監測速度可達3.6公里/小時，是國外同類型檢測設備的4.25倍，而且還有很大的提升空間。除此之外，激光器、數碼相機等監測系統的核心部件都是完全自主的國產產品，不僅在使用上，也在生產上減少了地鐵隧道監測設備的成本。
據報道，該系統已經在上海地鐵8號線曲陽路站、7號線長壽路站完成了實地檢驗。檢驗結果表明，這種監測方式可以可以滿足當前地鐵隧道的檢測需求，并且達成了降低成本、提高檢測效率的目標。接受采訪時，團隊成員還表示，這項技術還可以擴展到公路、鐵路隧道及其他地下管線的檢測。
隧道病害引起的交通事故雖然比較少見，但是一旦發生，往往會造成人員傷亡，后果非常嚴重。因此做好風險管控與隱患排查，降低事故發生的可能性非常重要。地鐵隧道自動化監測技術的發展可以使隧道的安全防護工作更好地進行，為人們的安全出行提供有力的保障。
資料來源：科技日報
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