隧道安全系统 - 隧道监测方案-边坡监测-桥梁监测-桥梁健康监测系统「监测云」

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隧道安全系统

发布日期：2021-03-23 来源：航天检测浏览：次

航天检测

“航天检测”企业创建于1999年，前身为云南航天质量无损检测站（事业单位），2009年改制为云南航天工程物探检测股份有限公司，并挂牌中国航天建设集团云南设计分院、北京航天勘察设计研究院有限公司云南分公司。

监测云(www.aeroiot.cn)是云南航天工程物探检测股份有限公司(简称航天检测，股票代码 832007)旗下监测云服务产品，从工程设计到检测评估再到后期运维，为业主提供全方位一站式全流程监测服务。

1999—2020

PART1

检测云平台介绍

1 平台组成

隧道安全信息可视化管理平台由隧道地质勘察系统、隧道超前地质预报系统、隧道监控量测系统、隧道质量检测系统、隧道结构BIM系统、隧道施工安全预警微信小程序、隧道PC桌面端采集工具构成。

工具模块，生成报告、将结构化数据传至云平台；

云平台，提取监控量测预警、不良地质预警和质量缺陷信息；

手机APP，实时查看隧道当前安全、质量信息。可实现隧道结构风险监测预警、隐蔽工程数据采集传输，做到安全、质量风险可知、可控。

2 业务流程

隧道安全信息可视化管理平台主要解决隧道建设期安全、质量、管理问题，平台依赖物联网和云计算技术，内容涵盖施工过程中的包含隧道施工进度、地质勘查、超前地质预报、监控量测、质量检测（初支、二衬）等过程。

3 平台展示

3.1 地质勘查

3.2 隧道超前地质预报

实现围岩级别自动判定，监控量测收敛分析，超前地质预报数据管理。通过超前预报，及时发现异常，预报掌子面前方不良地质的位置，声状及其围岩结构的完整性与含水的可能性，为正确选择开挖断面，支护设计参数和优化施工方案提供依据，并为预防隧洞涌水，突泥，突气等可能形成的灾害性事故及时提供信息，保证施工安全，同时还可节约大量资金。

3.3 隧道监控量测系统

通过围岩地质状况和支护状况描述，对围岩进行合理的分类及对稳定性进行合理的评价。对隧道拱顶下沉周边收敛位移进行监测，根据量测数据确认围岩的稳定性，判断支护效果，指导施工工序预防坍塌，确保施工安全。

3.4 隧道衬砌质量检测系统

及时发现隧道衬砌厚度空洞等问题，手机和web端第一时间查看。

4 平台技术优势

(1) 地质三维建模

解决超前地质预报“看不懂、看不清”的问题，规范超前地质预报格式和不良地质分级统一。

(2) BIM技术支持

基于三维BIM webGL引擎，实现地质隐患信息，变形预警信息，质量缺陷信息可视化。支持revit、FBX等BIM模型的导入，隧道衬砌结构、车行道、钢筋网的精细建模与材质管理。

(3) 多元综合信息融合

地质勘查信息，超前地质预报信息，围岩动态分级信息，监控量测信息，质量监测信息，施工进度信息聚合到一个系统。

(4) 进度安全态势一张图

隧道态势分析一张图系统可快速查看风险隧道情况，隧道施工，隧道分布情况。

(5) 智能算法-自动监控量测云平台

整理设计地质资料和加深勘察内容，实现施工作业的及时预警推送，通过自动监控量测设备和隧道云平台，实现监控量测数据自动采集、无线传输、智能分析、及时预警。配合现场报警器，可在塌方前第一时间通知疏散洞内作业人员。

(6) 减少第三方工作量

隧道管理移动化：一键更新施工进度，随时随地了解隧道施工检测情况，指导施工工序，保证施工安全；
利用微信小程序实现快速分享机制；
自动生成报告，检测数据溯源，减少第三方检测单位编制报告工作量；
提供第三方接口，实现与业主原有管理系统的数据整合，避免信息孤岛。

PART2

专利技术

1 隐蔽检测技术

1.1 隧道雷达检测车

隐蔽检测技术自主研发基于检测车的GPR3D建模软件，实现缺陷部位精准定位、三维可视，实现隧道全方位、接触式快速检测。

无需高空作业，安全高效；

随行导轨全断面数据采集；

检测平台可自动升降、避障；

搭载多通道雷达，实现结构及围岩三维探测。

1.2 AGI-YG仰拱质量检测仪

自主研发的AGI-YG仰拱质量检测仪可以无损检测仰拱钢拱架数量、开挖深度及回填质量，成果三维可视，已在多个项目成功应用。

大功率发射信号，透视仰拱内部；

弱信号提取算法精准提取不同介质信息；

实现钢拱架位置，仰拱回填情况三维成像；

主编标准《隧道仰拱施工质量无损检测技术规程》。

2 实时检测预警技术——隧道无线监控量测系统

通过自动监控量测设备和隧道质量安全信息可视化平台，实现监控量测数据自动采集、无线传输、智能分析、及时预警，达到施工安全可控、及时调整支护参数、合理确定二衬施作时机的目的。

系统硬件部分由AGI-LC无线自动监控量测仪、WR无线中继、WG网关及LAT现场报警设备等硬件构成：

(1) AGI-LG无线自动监控量测仪

每个监测断面使用一台或一对，安装在隧道边墙。使用防爆无线双头可调角度激光测距硬件，采用相位法激光测距技术，连续监测拱顶沉降和周边收敛。

(2)WR无线中继

安装在长隧道中段，实现无线信号的接力传输。随着隧道掘进，AGI-LC无线自动监控量测仪距离洞口越来越远，因此当距离超出无线通信距离后，需通过WR无线中继设备来延长通信距离，每500m安装一台中继。

(3)WB网关

安装在洞口，接收洞内传出的无线信号，并通过2G/3G/4G网络转发到隧道检测云平台。

(4)LAT现场报警设备

放置于掌子面附近或者洞口，无线接收监控量测数据，LED屏实时显示信息，方便现场人员查看实时变形数据；根据预警规则判断，预警条件触发时，通过高音喇叭进行语音广播，通知现场人员撤离，并通过LED显示屏指示撤离方向。

PART3

应用案例

1 宁永高速

宁永隧道施工检测信息化系统基于航天隧道检测云平台提供定制化服务，围绕“安全与质量”两个核心要素建设，实现隧道地质灾害预报、监控量测预警、隐蔽工程缺陷信息的可视化，做到质量安全风险可知、可控，同时作为全寿命周期管理的基础信息平台可为隧道运营期提供数据支撑。

云南宁永高速茶嘎隧道发生塌方、突泥，通过监控数据系统及时将预警信息推送给施工单位，避免了人员伤害。

宁永隧道施工检测信息化系统包含以下四个子系统：

(1) 隧道监控量测自动监测预警子系统

模块包含隧道激光断面无线数据采集传输装置和隧道监控量测数据云模块。激光断面无线采集及传输装置布置在隧道拱腰下部，通过激光采集隧道的拱顶下沉和周边收敛数据，并通过LoRa无线网关实现监测数据及时上传,监控量测云模块将采集的数据存入数据库中，并通过隧道预留变形量判断与加速度进行预警的判断。

(2) 隧道超前地质预报风险预警子系统

系统包含隧道地质围岩级别分级、隧道掌子面照片、隧道掌子面素描图，同时检测方还可以使用隧道超前预报仪工具自动生成超前地质预报报表。

(3) 道初支二衬质量检测可视化子系统

隧道质量检测针对隧道初支、二衬检测项而定制开发，业主单位可查看和接收质量检测的数据。通过上述所得到的衬砌厚度、空洞、钢支撑距离数据为正确调控施工决策提供科学依据，确保隧道安全施工。

(4) 隧道施工监测微信小程序

隧道施工监测微信小程序分为地质勘查、监控量测、初支质量检测、二衬质量检测、超前地质预报共五个模块。

2 部分项目列表