基于物聯(lián)網(wǎng)模式的高速鐵路工后變形監(jiān)測預(yù)警體系研究

邱穎新，張獻州，張拯，3，4，楊宏，張正國，羅奕

(1.西南交通大學(xué) 地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，四川 成都 610031；2.西南交通大學(xué) 高速鐵路運營安全空間信息技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室，四川 成都 610031；3.成都星瀚時空科技有限公司，四川 成都 610031；4.成都翰誠科技有限公司，四川 成都 610031；5.成都鐵路局 成都高鐵工務(wù)段，四川 成都 610000)

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基于物聯(lián)網(wǎng)模式的高速鐵路工后變形監(jiān)測預(yù)警體系研究

邱穎新1，2，張獻州1，2，張拯1，2，3，4，楊宏1，2，張正國5，羅奕5

(1.西南交通大學(xué) 地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，四川 成都 610031；2.西南交通大學(xué) 高速鐵路運營安全空間信息技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室，四川 成都 610031；3.成都星瀚時空科技有限公司，四川 成都 610031；4.成都翰誠科技有限公司，四川 成都 610031；5.成都鐵路局 成都高鐵工務(wù)段，四川 成都 610000)

摘要:工程變形監(jiān)測預(yù)警內(nèi)容涵蓋廣泛，需要測繪、巖土、地質(zhì)等各專業(yè)進行綜合監(jiān)測后，統(tǒng)籌各個監(jiān)測內(nèi)容所得到的數(shù)據(jù)及結(jié)論，進行變形分析和預(yù)警判斷。為此，查閱有關(guān)變形監(jiān)測預(yù)警的資料，研究軌道交通工程三級預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，初步建立一個可實現(xiàn)預(yù)警功能的變形監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)預(yù)警系統(tǒng)，并以高速鐵路工后沉降監(jiān)測為例，建立一個完善的運營期高速鐵路沉降監(jiān)測預(yù)警技術(shù)指標(biāo)體系，對規(guī)范工程監(jiān)測預(yù)警工作有實際意義。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；變形監(jiān)測；預(yù)警指標(biāo)；物聯(lián)網(wǎng)

工程預(yù)警是對工程全生命周期中可能出現(xiàn)的風(fēng)險進行分析和評估，并根據(jù)設(shè)定的警戒范圍進行報警，是一項跨學(xué)科的綜合性研究課題。目前，國內(nèi)大多數(shù)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的研究主要集中在地災(zāi)應(yīng)用方面，在工程變形監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用研究較少，在控制指標(biāo)、預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)等方面的依據(jù)和方法相對不足。預(yù)警需要制定預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，即確定警戒值的大小和預(yù)警等級的劃分。預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)是無法精確給出的，一般是根據(jù)相關(guān)規(guī)范、工程經(jīng)驗、仿真計算和概念設(shè)計來估算確定。 本文主要研究物聯(lián)網(wǎng)模式下的高速鐵路工后變形監(jiān)測預(yù)警體系。在廣泛收集國內(nèi)有關(guān)工程變形監(jiān)測預(yù)警的法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)范和文獻的基礎(chǔ)上，建立三級預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)模式下的軌道交通工程變形監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。此外，結(jié)合實例分析，對預(yù)警指標(biāo)和預(yù)警值的選取進行探討，建立一個完善的高速鐵路工后沉降監(jiān)測預(yù)警指標(biāo)體系，為類似工程的監(jiān)測預(yù)警工作提供有益參考。

1物聯(lián)網(wǎng)模式下軌道交通工程變形監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

1.1三級預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)

《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8—2007)[1]規(guī)定，一項工程的預(yù)警值分級不宜過多，因此將監(jiān)測安全等級分為預(yù)警、報警及極限3個等級更為合適，預(yù)警值一般取警戒值的0.7-0.8倍，報警值取警戒值的0.8-0.9倍，極限值即為警戒值的三級預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。傅志峰等[2]將安全預(yù)警級別分為“紅色、橙色和黃色3個等級，并且建議等級差幅小于25%”。張書華等[3]提出了“水平位移和垂直位移的容許變形值不超過±10 mm；取最大值的1/3作為報警值；取最大值的2/3作為警戒值”。包歡等[4]提出地鐵或者隧道結(jié)構(gòu)的位移量達(dá)到10 mm時報警，達(dá)到15 mm時采取適當(dāng)應(yīng)變措施并嚴(yán)格控制在20 mm內(nèi)。

不同文獻中的各項預(yù)警指標(biāo)有所區(qū)別，因為這些指標(biāo)都是在符合規(guī)范要求下，最契合各自工程特點的監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)警指標(biāo)技術(shù)體系是進行高效、快速預(yù)警的重要保障，應(yīng)根據(jù)工程特點、當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗進行合理制定，預(yù)警級別過多或過少都不適宜。參考建筑變形測量規(guī)范[5]、城市軌道交通工程規(guī)范(GB 50308—2008)[6]和城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(GB 50911—2013)[7]，可考慮將監(jiān)測安全等級分為正常、預(yù)警和報警3個等級，設(shè)置為表1中所示的三級預(yù)警方式，可分別用紅色、黃色、藍(lán)色來表示，紅色為最高級別，同時設(shè)置好各級控制值。監(jiān)測項目控制值作為預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容，不能采用一刀切的方式對監(jiān)測項目進行統(tǒng)一設(shè)定控制值，應(yīng)經(jīng)過充分的設(shè)計溝通與環(huán)境調(diào)查后，根據(jù)設(shè)計文件以及相關(guān)規(guī)范，取值采用比較之小值作為穩(wěn)妥之選。

表1　三級監(jiān)測預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)

注：U3=70%U1，U2=85%U1

1.2基于物聯(lián)網(wǎng)模式的軌道交通工程變形監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

工程變形監(jiān)測是以各類傳感測量設(shè)備為基礎(chǔ)的。傳統(tǒng)的監(jiān)測方式在通訊集成方面存在不足，實際支持的傳感器終端較為單一，在變形信息獲取過程中，不同專業(yè)背景和知識結(jié)構(gòu)的工作人員導(dǎo)致獲取變形信息的方式有所差異，因此傳統(tǒng)變形監(jiān)測方式并不適用于工程中的綜合變形監(jiān)測。

隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，工程變形監(jiān)測方式正由傳統(tǒng)的單一傳感器監(jiān)測(大地測量儀器)逐步向多傳感器集成監(jiān)測過渡[8]，催生了現(xiàn)代化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。這雖然改進了傳統(tǒng)變形監(jiān)測進行技術(shù)，但大多數(shù)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)只是應(yīng)用了單一傳感器與通訊方式，集成性不強，缺少整網(wǎng)相連的物聯(lián)網(wǎng)思想和一個融合多種監(jiān)測手段的系統(tǒng)化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)[9]。物聯(lián)網(wǎng)模式下的變形監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，結(jié)合大地測量技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)，將各種幾何量傳感器(GPS和TPS等)、物理量傳感器(裂縫計和應(yīng)力應(yīng)變計等)、氣象元素及環(huán)境變量傳感器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)相連接，形成物物相聯(lián)的智能化工程安全監(jiān)控系統(tǒng)，其中以大地測量儀器和物理學(xué)傳感器為感知層，以GPRS/CDMA和互聯(lián)網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)層，以集成化的數(shù)據(jù)中心軟件和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫為應(yīng)用層，其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1　監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)總體架構(gòu)圖Fig.1 Overall chart of monitoring and warning system

依托物聯(lián)網(wǎng)的軌道交通工程變形監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)能綜合施工監(jiān)測信息與預(yù)警信息，為監(jiān)測、業(yè)主、施工方之間的互動提供了處理平臺。在復(fù)雜的環(huán)境、地質(zhì)、巖土條件下，工程監(jiān)測中存在的安全風(fēng)險問題更甚。在對其進行變形監(jiān)測預(yù)警時，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)模式的變形監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，能提供更加科學(xué)的綜合分析平臺，使工程監(jiān)控工作更加高效、全方位和自動化。

該系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、預(yù)警報警等多種功能。數(shù)據(jù)采集功能可以采集各類傳感器實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和周期數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)管理功能可以對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)與周期數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一入庫、綜合管理，預(yù)警報警功能可以設(shè)置預(yù)警指標(biāo)，實現(xiàn)工程安全預(yù)警。如圖2所示，當(dāng)變形量超過設(shè)置三級預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)中的警戒值時，系統(tǒng)將自動發(fā)出預(yù)警信息。

圖2　基于物聯(lián)網(wǎng)模式的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)Fig.2 Monitoring and warning system under IOT mode

2預(yù)警指標(biāo)體系

2.1監(jiān)測預(yù)警項目及預(yù)警指標(biāo)

目前，國內(nèi)外缺少指標(biāo)體系的系統(tǒng)研究和預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一制定等。預(yù)警指標(biāo)體系應(yīng)包含了若干個監(jiān)測預(yù)警項目及與之對應(yīng)的預(yù)警指標(biāo)，這些指標(biāo)包括橫向和縱向指標(biāo)。橫向指標(biāo)由監(jiān)測內(nèi)容決定，軌道交通工程有哪些監(jiān)測內(nèi)容，就存在相應(yīng)的橫向的技術(shù)指標(biāo)，每項監(jiān)測內(nèi)容都有一個最大容許變形值，超過了就需做出相應(yīng)層次的預(yù)警。橫向指標(biāo)實際上是最簡單的，即單純的超過預(yù)設(shè)值就認(rèn)為工程出現(xiàn)變形，但工程是一個復(fù)雜的整體，只以橫向指標(biāo)來反映變形體及周邊環(huán)境的變形情況遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為了更深入地了解變形并更科學(xué)地進行預(yù)警，逐漸出現(xiàn)了縱向指標(biāo)，比如針對沉降而言，不止累計沉降指標(biāo)一項，某些項目還設(shè)定了沉降速率指標(biāo)和差異沉降指標(biāo)。

監(jiān)測項目控制值按監(jiān)測項目的性質(zhì)分為變形監(jiān)測控制值和力學(xué)監(jiān)測控制值。每個工程的實際情況不一樣，需要進行變形監(jiān)測的項目有所不同。就城市軌道交通工程而言，沉降、差異沉降、傾斜、裂縫、應(yīng)力及應(yīng)變等為目前工程建設(shè)的主要監(jiān)測項目。在對各類規(guī)范進行綜合比選之后，《城市軌道交通工程測量規(guī)范》中所列的適用于城市軌道交通工程的必要監(jiān)測項目及技術(shù)指標(biāo)相對全面并具有代表性，如表2所示，可作為監(jiān)測項目及預(yù)警指標(biāo)的參考。

表2　監(jiān)測預(yù)警項目及技術(shù)指標(biāo)

2.2某高速鐵路工后沉降監(jiān)測預(yù)警指標(biāo)體系的建立

沉降監(jiān)測是高速鐵路變形監(jiān)測中的重中之重。目前，高速鐵路的修建正不斷從地形簡單區(qū)域跨越到地形復(fù)雜區(qū)域，影響工程構(gòu)筑物穩(wěn)定的因素越來越多，對其進行工后沉降監(jiān)測預(yù)警意義重大。

高速鐵路可視為由路基、涵洞、橋梁和隧道等部分組成，目前對這些特定的變形監(jiān)測對象的研究較為深入，在此基礎(chǔ)上，可建立一個完整的工后沉降監(jiān)測預(yù)警指標(biāo)體系。本文根據(jù)不同規(guī)范下的規(guī)定指標(biāo)，依托華北地區(qū)某運營期高速鐵路的沉降監(jiān)測工作進行預(yù)警分析工作，建立了一個可供類似工程參考的預(yù)警指標(biāo)體系。

根據(jù)《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《客運專線無砟軌道鐵路技術(shù)指南》[10]、《客運專線無砟軌道鋪設(shè)條件評估施工技術(shù)指南》[11]、《高速鐵路設(shè)計規(guī)范(TB 10601—2009)》[12]中對預(yù)警指標(biāo)中的規(guī)定，結(jié)合前述的三級預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，初步建立一個預(yù)警指標(biāo)體系，見表3。

表3　工后沉降變形監(jiān)測預(yù)警指標(biāo)

表3中各項取值來源如下：

1)工后沉降。《客運專線鐵路無砟軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南》中規(guī)定：路基預(yù)測工后沉降值不應(yīng)大于15 mm；涵洞、隧道的工后沉降預(yù)警值標(biāo)與路基一致。對于橋梁墩臺的工后沉降，《高速鐵路設(shè)計規(guī)范》要求無砟軌道下橋墩的警戒值為20 mm。

2)沉降速率。沉降速率和沉降量是彼此映照的，因此將監(jiān)測點沉降速率作為核心指標(biāo)?！陡咚勹F路工程測量規(guī)范》和《高速鐵路運營沉降監(jiān)測管理辦法》以及相關(guān)的高速鐵路測量規(guī)范中并沒有對監(jiān)測點的沉降速率提出明確的規(guī)定，因此參照《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》初步計算預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。

3)差異沉降、設(shè)計預(yù)測總沉降量與通過實測資料預(yù)測的總沉降量之差、2次預(yù)測沉降差、當(dāng)前沉降/最終沉降、相關(guān)系數(shù)R，這幾項在客運專線無砟軌道鐵路技術(shù)指南、客運專線無砟軌道鋪設(shè)條件評估施工技術(shù)指南中均有了相應(yīng)一致的規(guī)定。

整理該高速鐵路的沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)，首先統(tǒng)計全線沉降監(jiān)測點的累計沉降量分布情況。見表4。

表4　全線沉降監(jiān)測點累計沉降量分布表

注：1.表中正線及聯(lián)絡(luò)線監(jiān)測點包含路基、涵洞和隧道。2.下沉為負(fù)值，隆起為正值。

根據(jù)《建筑變形測量規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，三等變形測量中，沉降量的絕對值大于3 mm則視為發(fā)生沉降現(xiàn)象。依據(jù)表4，可知全線有近40%的監(jiān)測點是處于沉降狀態(tài)中，因此對全線進行詳盡標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)警分析評估工作十分必要。

以表3中累計沉降量指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)進行頻數(shù)及頻率分析，發(fā)現(xiàn)對比路基(含涵洞、隧道)而言，橋梁墩臺處監(jiān)測點的在三級預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)下的分布并不合理，這是由于大部分橋梁墩臺監(jiān)測點的沉降數(shù)據(jù)分布在±15 mm之間，幾乎都能滿足預(yù)警值14 mm，報警值與警戒值形同虛設(shè)。這是由于預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)不能緊密聯(lián)系工程實際情況，因此對橋梁墩臺進行監(jiān)測預(yù)警分析工作的意義并未得到很好的體現(xiàn)。

故對橋梁墩臺的預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)進行修改，考慮到相鄰墩臺沉降差限值為5 mm，因此結(jié)合表4中橋墩的累計沉降量分布，重新設(shè)定橋梁路段監(jiān)測點警戒值(±20 mm)、報警值(±15 mm)、預(yù)警值(±5 mm)。

預(yù)警情況統(tǒng)計結(jié)果如表5所示。其中，監(jiān)測數(shù)據(jù)位于預(yù)警值與報警值之間視為預(yù)警范圍，位于報警值與警戒值之間視為超限范圍，位于警戒值之上視為緊急范圍。

表5　全線沉降監(jiān)測點累計沉降量預(yù)警情況統(tǒng)計表

經(jīng)過對橋梁墩臺的累計沉降量預(yù)警指標(biāo)進行調(diào)整后，由表5中數(shù)據(jù)可知：

1)全線約89%路段的累計沉降量小于預(yù)警值。其中，超過6%的監(jiān)測點處于預(yù)警范圍即超出預(yù)警值，約4%的沉降監(jiān)測點處于超限范圍即超出報警值，還有0.15%的監(jiān)測點處于緊急范圍即超出警戒值。處于超限范圍和預(yù)警范圍的數(shù)據(jù)大部分位于橋梁段，絕大部分路基、涵洞段的沉降量處于合理沉降范圍以內(nèi)。

2)99.84%的橋墩沉降量均處于±20 mm的范圍內(nèi)，絕大部分(86.19%)的橋墩沉降量處于±5 mm即正常范圍內(nèi)，約14%的橋墩發(fā)生明顯沉降，其中，部分橋墩點還呈現(xiàn)隆起態(tài)勢。進一步分析發(fā)現(xiàn)，這部分監(jiān)測點均位于聯(lián)絡(luò)線上，且連同1)中所述處于緊急范圍的監(jiān)測點，均位于區(qū)域沉降地區(qū)，因此在后期的監(jiān)測工作中，可納入合成孔徑雷達(dá)干涉技術(shù)(InSAR)對沿線的區(qū)域沉降地區(qū)進行監(jiān)測，為線路的安全運營和沉降趨勢的準(zhǔn)確預(yù)報提供可靠信息。

為了驗證表3中所列的其余工后變形監(jiān)測預(yù)警指標(biāo)是否合理，在該高速鐵路的沉降監(jiān)測預(yù)警工作中也進行了類似過程的研究和分析：

1)根據(jù)該運營期高速鐵路沉降監(jiān)測中所得到累計沉降量和沉降變化量(單期沉降量)，以及觀測時間的間隔，計算出單期沉降速率和總體沉降速率。由于全線監(jiān)測點沉降速率幾乎均小于初設(shè)的預(yù)警值，所以重新選定預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。在《建筑變形測量規(guī)范》中，規(guī)定使用最后100天的沉降速率小于0.01～0.04mm/d作為穩(wěn)定指標(biāo)。故設(shè)置警戒值、報警值和預(yù)警值分別為0.04(1.2 mm/月)，0.04×0.85=0.034(1.02 mm/月)，0.04×0.7=0.028(0.84 mm/月)。在單月沉降速率分析中，超出預(yù)警值的監(jiān)測點絕大部分出現(xiàn)在聯(lián)絡(luò)線上，也即區(qū)域沉降地區(qū)?？傮w沉降速率分析的結(jié)果與單月沉降速率分析保持一致。說明正線的工后沉降整體處于趨于穩(wěn)定的態(tài)勢，只有極少數(shù)點位的沉降速率還沒有表現(xiàn)出趨于穩(wěn)定的態(tài)勢；但聯(lián)絡(luò)線整體處于下沉的態(tài)勢，部分路段的下沉速率有所減緩，并尚未表現(xiàn)出穩(wěn)定的趨勢。對這部分地區(qū)，應(yīng)當(dāng)加強監(jiān)測頻率。

2)通過比較2期沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)，2個監(jiān)測點之間的高差之差可反映出2個監(jiān)測點之間的差異沉降量。對全線差異沉降進行分析得知，全線整體發(fā)生差異沉降的路段比例很低，按照相鄰墩臺和過渡段不同結(jié)構(gòu)物之間差異沉降的三級預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，有1.90%的監(jiān)測點超出預(yù)警值，0.24%的監(jiān)測點超出報警值，0.01%的監(jiān)測點超出警戒值。因此線路能夠很好的滿足列車運行的平順性要求。絕大部分(98.3%)差異沉降超限情況出現(xiàn)在聯(lián)絡(luò)線上的路基段和橋梁段，包括路基段出現(xiàn)60次(包括站上12次)，橋梁段出現(xiàn)21次，說明聯(lián)絡(luò)線整體處于不均勻速率的下沉態(tài)勢并尚未表現(xiàn)出穩(wěn)定趨勢外。

此外，表3中的其余指標(biāo)在該鐵路的預(yù)警評估中基本均滿足，對預(yù)警工作不起控制作用。

通過以上分析，重新建立適用于該高速鐵路的工后變形監(jiān)測預(yù)警體系，如表6所示。

表6　運營期高速鐵路變形監(jiān)測預(yù)警指標(biāo)

工后沉降量和沉降速率是核心指標(biāo)，要求嚴(yán)格按照三級預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)進行沉降監(jiān)測工作，任何一個指標(biāo)達(dá)到預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)時都要進行預(yù)警。對于差異沉降量這個指標(biāo)，要求整體滿足，個別指標(biāo)超限不大時，可以暫時不進行預(yù)警，但要持續(xù)關(guān)注。

3結(jié)論

1)在工程變形監(jiān)測及預(yù)警理論初步形成的階段，需要多學(xué)科專家協(xié)同，全面規(guī)范工程監(jiān)測預(yù)警技術(shù)，建立指標(biāo)的判定標(biāo)準(zhǔn)，對工程項目進行整體性綜合評估，以判斷工程的安全性。

2)當(dāng)前國內(nèi)實際的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)大多只是應(yīng)用了單一的傳感器、單一的通訊方式對傳統(tǒng)的監(jiān)測技術(shù)進行改進，集成性不強，基于物聯(lián)網(wǎng)模式的軌道交通工程變形監(jiān)測預(yù)警體系中以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用各種傳感技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)通訊手段將工程現(xiàn)場與互聯(lián)網(wǎng)相連接，實現(xiàn)實時預(yù)警、在線監(jiān)控。

3)結(jié)合現(xiàn)行法律法規(guī)和已有成熟做法，軌道交通工程監(jiān)測預(yù)警等級可由高級到低級分為紅色預(yù)警、橙色預(yù)警、黃色預(yù)警這三級預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，建立一個符合物聯(lián)網(wǎng)工作模式的安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。

4)以軌道交通工程為例，總結(jié)了如何建立一個擁有定量化指標(biāo)信息、條理化(橫向和縱向指標(biāo))的預(yù)警指標(biāo)體系，并在某高速鐵路的工后沉降監(jiān)測預(yù)警工作中，對如何建立一個有效、適用的預(yù)警指標(biāo)體系進行了探討和分析，為類似工程提供了正確、可靠、合乎工程實際的預(yù)警指標(biāo)。

參考文獻：

[1] JGJ 8—2007,建筑變形測量規(guī)范[S].

JGJ 8—2007, Building deformation measurement specification [S].

[2] 傅志峰，羅曉輝，李杰，等.基于安全預(yù)警分級的基坑安全模糊評價研究[J].巖土力學(xué)，2011,32(12)：3693-3700.

FU Zhifeng, LUO Xiaohui, LI Jie, et al. Basement safety fuzzy evaluation based on safety warning classification [J]. Soil Mechanics, 2011,32 (12): 3693-3700.

[3] 張書華，蔣瑞波.基于測量機器人的隧道變形自動監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].測繪科學(xué)，2009，34(3)：192-194.

ZHANG Shuhua,JIANG Ruibo. Design and implementation of automatic tunnel deformation monitoring system based on the measurement robot [J]. Surveying and Mapping, 2009,34 (3): 192-194.

[4] 包歡，衛(wèi)建東，徐忠陽,等.智能全站儀網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)在地鐵監(jiān)測中的應(yīng)用[J].北京測繪，2005(3):19-21.

BAO Huan, WEI Jiandong, XU Zhongyang, et al. Intelligent total station network monitoring system in metro monitoring [J]. Beijing Surveying and Mapping, 2005(3): 19-21.

[5] JGJ 8—2007,建筑變形測量規(guī)范[S]．

JGJ 8—2007, Building deformation measurement specification [S].

[6] GB 50308—2008,城市軌道交通工程測量規(guī)范[S].

GB 50308—2008, Urban rail transit engineering survey[S].

[7] GB 50911—2013,城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[S].

GB 50911—2013, Urban rail transit project monitoring technical specifications[S].

[8] Abishek Thekkeyil Kunnath，Maneesha V Ramesh.Wireless geopbone networks for remote monitoring and detection of landslides[J].IEEE,2011:122-125.

[9] 尚金光.基于物聯(lián)網(wǎng)模式的隧道變形監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2012.

SHANG Jinguang. Tunnel deformation monitoring and warning system based on things study mode [D]. Chengdu: Southwest Jiaotong University, 2012.

[10] 鐵建設(shè)[2006]158號.客運專線無砟軌道鐵路技術(shù)指南[S].北京：中國鐵道出版社,2006.

Rail construction [2006] No. 158 Ballastless Track Technology Guide [S]. Beijing: China Railway Publishing House, 2006.

[11] 鐵道部.鐵建設(shè)[2006]158號.客運專線鐵路無砟軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南[S].北京：中國鐵道出版社,2006.

Ministry of Railways. Railway Construction [2006] No. 158. Technical guidelines for assessing of passenger dedicated railway ballastless track conditions [S]. Beijing: China Railway Publishing House, 2006.

[12] TB 10601—2009,高速鐵路設(shè)計規(guī)范[S].

TB 10601—2009, Speed railway design specification [S].

Researchon high-speed rail post-construction deformation monitoring and warning system based on internet of things

QIU Yingxin1，2，ZHANG Xianzhou1，2，ZHANG Zheng1，2，3，4，YANG Hong1，2，ZHANG Zhengguo5，LUO Yi5

(1. Faculty of Geosciences and Environmental Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China;2. State-province Joint Engineering Laboratory of Spatial Information Technology for High-Speed Railway Safety, Chengdu 610031, China;3.Chengdu Galaxy Space-time Technology Co. Ltd., Chengdu 610031, China;4.Chengdu Hancheng Technology Co. Ltd., Chengdu 610031, China ;5.Chengdu Railway Bureau Chengdu High ironwork Works Section, Chengdu 610000, China)

Abstract:Projects deformation monitoring and warning includes wide contents. Thus the combination of survey, geotechnical, geological and other professional is required to conduct comprehensive monitoring, co-ordinate various monitoring data and conclusions. Then the deformation analysis and warning judgment can be achieved. Therefore, this paper looks over the information about deformation monitoring and warning and do some research on rail transit project about three warning standards. It can help to establish a deformation monitoring warning system based on Internet of things initially which enables warning function. Besides, research results establish a better high-speed rail post-construction subsidence monitoring and warning technology system as an example, which is meaningful to the standardization of similar projects.

Key words：high-speed rail; deformation monitoring; warning indicators; Internet of things (IOT)

中圖分類號：TU454

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1672-7029(2016)04-0606-07

通訊作者：張獻州(1962-)，男，河南扶溝人，教授，博士，從事工程測量與變形觀測等領(lǐng)域的教學(xué)與科研；E-mail：xzzhangswjtu@163.com

基金項目：長江學(xué)者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃資助項目(IRT13092)

收稿日期：2015-09-13