王新蓉

摘 要： 隨著我國經(jīng)濟不斷的發(fā)展，人們生活質(zhì)量也在提高，其對于施工，工程管理的需求也愈發(fā)地高，而自動化監(jiān)測技術(shù)在隧道施工中應(yīng)用，可以有效地保證隧道施工的安全性，降低成本，進而滿足不同行業(yè)的市場競爭，促進經(jīng)濟發(fā)展，促進資源的合理化利用?；诖?，本文先從自動化監(jiān)測技術(shù)的組成分析，闡述自動化監(jiān)測技術(shù)在隧道施工當(dāng)中的應(yīng)用模式，并且從信息系統(tǒng)，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等幾方面討論自動化監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞： 自動化監(jiān)測技術(shù);隧道施工;安全預(yù)警

【中圖分類號】U456.31 【文獻標(biāo)識碼】B 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.31.165

1 自動化監(jiān)測技術(shù)的組成

1.1 圖像處理

圖像處理技術(shù)：

（1）圖像增強：在隧道施工應(yīng)用圖像處理技術(shù)，圖像增強的目的是改善圖像的效果，利用多種技術(shù)融合，對所錄入的圖像進行效果增強處理，確保在后期隧道施工的時候更加清晰。在進行圖像錄入時，對圖像進行增強效果的處理，對圖像邊緣進行細致處理。在系統(tǒng)設(shè)置中，對各類圖像進行處理，有效的提高了系統(tǒng)的應(yīng)用效率。

（2）圖像恢復(fù)：

對圖像進行恢復(fù)，是處理由于外部因素，造成的圖像模糊，損壞等，對圖像進行修復(fù)處理。圖像在儲存，記錄等過程中會產(chǎn)生變質(zhì)或失真，圖像恢復(fù)技術(shù)通過前期建立變質(zhì)模型，對圖像進行恢復(fù)。

（3）圖像識別：圖像識別技術(shù)是整個系統(tǒng)建設(shè)中重要的環(huán)節(jié)。在隧道施工系統(tǒng)的建設(shè)中，圖像識別技術(shù)清晰的識別隧道的不同效果，在整個圖像結(jié)構(gòu)上進行分析，對圖像進行預(yù)處理，降低外界對圖像的干擾。在識別的過程中，增強邊緣效果，進行幾何校正等。

（4）圖像編碼：

圖像編碼時解決圖像占據(jù)空間較大的問題，同時也是圖像進行初步施工。圖像編碼的核心技術(shù)是進行圖像壓縮，減少儲存系統(tǒng)中系統(tǒng)負荷的問題。利用數(shù)據(jù)壓縮，提高設(shè)備的承受水平。在隧道施工系統(tǒng)中，需要對圖像進行編碼，提高系統(tǒng)儲存圖像的空間，便于對隧道進行更加準(zhǔn)確的施工。

1.2 應(yīng)用層通信。

（1）物理層：在無線發(fā)射，信息通道的選擇，鏈路的指示等。數(shù)據(jù)發(fā)送和接送都有專門的技術(shù)手段，利用IEEE802.15.4物理層來做的工作。對IIEEE802.15.4進行結(jié)構(gòu)分析，確保同步的接受裝置，物理層中存在有效的單元模式，對有效的負載功能進行分析，確保協(xié)議。

（2）MAC層：MAC層主要包括對實體的管理以及進行管理服務(wù)。在信息處理方面MAC對其進行維護，保證服務(wù)的正常進行。在信息庫的建設(shè)中，公共部分和MLME-SAP兩個服務(wù)后PD-SAP和PLME-SAP對整個結(jié)構(gòu)進行聯(lián)通，確保MAC層面的獨立存在，以及對MAC層之外的實體進行鋼護，同時調(diào)試相關(guān)的數(shù)據(jù)。

（3）網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層主要包含兩個服務(wù)個體，通過不同層面的管理，應(yīng)用程序?qū)f(xié)議之間進行交互，通過網(wǎng)絡(luò)層去訪問其他訪問點，利用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)以及數(shù)據(jù)服務(wù)對整個技術(shù)進行管理。通過網(wǎng)絡(luò)層的訪問點進行數(shù)據(jù)提取。MAV層的地質(zhì)以及相關(guān)的目標(biāo)，要求網(wǎng)絡(luò)地質(zhì)和其他方面的知識進行路徑研究。

1.3 數(shù)據(jù)預(yù)警。

自動化監(jiān)測系統(tǒng)通過對采集到的數(shù)據(jù)進行集中分析與處理，在計算機技術(shù)與軟件技術(shù)的支持下，進行安全預(yù)警。借助軟件開發(fā)將前端數(shù)據(jù)進行集中分析與處理，將隧道施工安全狀態(tài)納入到該系統(tǒng)的評價層面，定時定期為用戶推動隧道內(nèi)的安全信息。該技術(shù)目前已經(jīng)趨于成熟，技術(shù)核心是在隧道施工安全狀態(tài)評價方式及評價系統(tǒng)上建設(shè)而成，自動化監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成。

2 自動化監(jiān)測技術(shù)在隧道施工安全預(yù)警中的應(yīng)用

2.1 設(shè)備監(jiān)測。

由于無線傳感器在信息的傳輸、采集和處理等方面的便利性，使其在全世界內(nèi)大量使用。大量無處不在的微小傳感器節(jié)點在進行網(wǎng)絡(luò)傳輸時構(gòu)成了一個巨大的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，各個節(jié)點之間通過自組織的方式進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的無線傳輸，使得信息交換變得更加方便快捷。用戶可對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)預(yù)先設(shè)定程序，隨時對需要監(jiān)控的事務(wù)進行數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)對其開展實時監(jiān)測。在完成信息數(shù)據(jù)采集之后，無線傳感器本身會利用嵌入式處理器模塊對這些數(shù)據(jù)進行存儲、處理和分析，特別標(biāo)注無用數(shù)據(jù)信息或者與設(shè)定不符的數(shù)據(jù)，并進一步將分析的結(jié)果借助無線通信模塊及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到用戶終端，使用戶實時掌握和監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實情況。通過這樣的辦法，提高設(shè)備的檢修的效率，以便設(shè)備發(fā)生問題可以第一時間被發(fā)現(xiàn)，提高設(shè)備使用效率，以及維護的成本。

2.2 預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。

在隧道施工中，施工組織需要制定合理的預(yù)警應(yīng)對措施，制定安全的預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合自動化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，不斷提高隧道施工的技術(shù)性。在施工過程中，技術(shù)人員應(yīng)該加強對自動監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，明確其原理，增加人工錄入窗口，針對性的進行檢測，保證隧道施工的可靠性。

2.3 成本控制。

在隧道施工安全預(yù)警中，自動化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，就其成本控制可從監(jiān)測指標(biāo)及監(jiān)測數(shù)據(jù)無線傳輸兩方面入手。若監(jiān)測指標(biāo)減少，能夠減少傳感器的數(shù)量，以此降低成本?；蜻x擇新型的網(wǎng)絡(luò)傳輸方案，通過減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量，可實現(xiàn)長距離的傳輸，以此降低數(shù)據(jù)的傳輸成本。

2.4 注意事項。

無線信號的質(zhì)量直接影響無線傳感器的作用，直接影響環(huán)境監(jiān)測的效率。在機械設(shè)備的狀態(tài)管理上使用無線傳感器應(yīng)用，需要注意無線傳感器的影響因素。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與普通的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸有一定的差別，在利用無線傳感器進行數(shù)據(jù)傳輸時，需要依靠無線網(wǎng)絡(luò)為節(jié)點，由此無線信號的質(zhì)量直接影響自重數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Ч?。隨著近年來無線通信的迅猛發(fā)展，很多地區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)了無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，但是在一些偏遠的地區(qū)，由于地理位置和交通情況的局限使得無線網(wǎng)絡(luò)信號遲遲不能覆蓋，導(dǎo)致人們在這些地方進行數(shù)據(jù)傳輸時的中斷率、錯誤率增加，加大了無線傳輸實現(xiàn)難度。我國土地資源和人口容量不符合，在進行無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時需要穿過多種障礙物，導(dǎo)致信號減弱。在城市建設(shè)中，有許多地下商城，網(wǎng)絡(luò)信號需要穿越地下進行數(shù)據(jù)傳輸要求技術(shù)更加的先進。在利用無線傳感器進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸時，由于障礙物較多，導(dǎo)致最終傳輸?shù)腻e誤率增加。

3 結(jié)語

在隧道施工中，需要加強自動監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，保證隧道內(nèi)部的信號傳輸。面對突發(fā)事件自動監(jiān)測技術(shù)可以進行預(yù)警，提高隧道工程的安全性。施工企業(yè)在施工時進行自動監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，保證施工環(huán)節(jié)的安全。此外，還需要制定風(fēng)險應(yīng)對措施，加強對隧道內(nèi)部環(huán)境的檢測，保證隧道工程的正常進行。

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