隧道安全監(jiān)測系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)隧道安全感知與預(yù)警

高速公路、高鐵、地鐵等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)高歌猛進(jìn)。與之相伴的是已建成與在建隧道的里程數(shù)呈爆發(fā)式增長。隧道作為地下隱蔽工程，其施工與運(yùn)營面臨著極為復(fù)雜的地質(zhì)條件。從巍峨的山脈到繁華都市的地下空間，不同的隧道要應(yīng)對多變的地形地貌、地下水滲漏、巖石結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等多重挑戰(zhàn)，也時(shí)常成為威脅城市生命線安全的“座上賓”。

隧道安全監(jiān)測系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)隧道安全感知與預(yù)警(圖1)

一、隧道安全監(jiān)測的技術(shù)挑戰(zhàn)

截至目前全國公路隧道達(dá)24850處、總長度超過2.6萬公里;鐵路隧道超過1.6萬座、總長超過1.8萬公里。這些隱蔽在地下的工程結(jié)構(gòu)面臨著復(fù)雜多變的地質(zhì)環(huán)境挑戰(zhàn)：巖土應(yīng)力重分布、地下水侵蝕、地震活動(dòng)、凍融循環(huán)以及日益增長的交通荷載等因素，都在不斷考驗(yàn)著隧道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

傳統(tǒng)的隧道監(jiān)測主要依賴人工巡檢和點(diǎn)式測量，存在監(jiān)測頻率低、數(shù)據(jù)不連續(xù)、預(yù)警滯后等明顯缺陷。在這時(shí)，WITBEE?萬賓科技?隧道安全監(jiān)測系統(tǒng)肩負(fù)保障隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重任。通過監(jiān)測凈空收斂、拱頂變形、圍巖沉降、土體水平與垂直位移等關(guān)鍵指標(biāo)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測和判斷隧道的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，協(xié)助運(yùn)營單位遠(yuǎn)程評估隧道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

隧道安全監(jiān)測系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)隧道安全感知與預(yù)警(圖2)

二、隧道全息感知與預(yù)警

基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)的隧道安全監(jiān)測系統(tǒng)，正逐步構(gòu)建起一張全方位、覆蓋隧道全生命周期的智慧感知網(wǎng)絡(luò)。這一創(chuàng)新系統(tǒng)讓原本深藏地下、難以察覺的隱蔽工程實(shí)現(xiàn) “可視、可測、可控”。例如，在隧道安全監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，凈空收斂、拱頂變形等監(jiān)測數(shù)據(jù)就如同隧道健康狀況的 “晴雨表”。一旦凈空收斂數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常就表明隧道內(nèi)部空間正在經(jīng)歷細(xì)微的結(jié)構(gòu)性變化，這種變化雖然起初不易察覺，卻可能是隧道安全隱患的早期信號。而拱頂變形數(shù)據(jù)的波動(dòng)更是隧道頂部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的直觀反映，極有可能預(yù)示著隧道頂部結(jié)構(gòu)面臨潛在風(fēng)險(xiǎn)。這些關(guān)鍵指標(biāo)的每一次變化，都為隧道安全評估提供了不可或缺的重要線索。

當(dāng)隧道內(nèi)突發(fā)緊急情況時(shí)，這套監(jiān)測系統(tǒng)能夠展現(xiàn)出超強(qiáng)的應(yīng)急響應(yīng)能力。以隧道坍塌風(fēng)險(xiǎn)為例，系統(tǒng)內(nèi)置的智能算法可實(shí)時(shí)分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，一旦判定存在坍塌風(fēng)險(xiǎn)則立即啟動(dòng)預(yù)警機(jī)制，在第一時(shí)間將現(xiàn)場的詳細(xì)信息傳遞給相關(guān)部門。這些準(zhǔn)確且及時(shí)的信息為救援決策的制定提供了科學(xué)、可靠的依據(jù)。

隧道安全監(jiān)測系統(tǒng)賦予了冰冷的隧道以自我感知能力，使其轉(zhuǎn)變?yōu)槌錆M活力與智慧的生命體，實(shí)現(xiàn)了對自身狀態(tài)的全息感知與遠(yuǎn)程預(yù)警。

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