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《中国海洋大学》 2010年
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上海地铁8号线管壁位移实时监测系统

刘博  
【摘要】:伴随着国家城市化进程的发展,越来越多的人涌向了大中城市,也随之带来了城市交通的一系列问题。地铁作为组成现代城市交通运输系统重要的一部分,不但解决了出行难的问题,还由于其高速、便捷的特点而广为人们所接受,已经成为城市生活不可缺少的一部分。由于下卧土层的分布不均匀性、隧道临近的建筑施工载荷、地铁列车振动荷载的长期循环作用等因素的影响,地铁管道会发生一定的位移。当位移超出安全范围,必然会对隧道的结构安全、接头防水造成威胁,影响轨道的平整度,使列车行驶中发生意外。于是,采取一套有效办法对长期营运中的隧道管壁的位移进行实时监测,显得十分重要。 针对地铁隧道目前存在的问题,我们通过对当前各种监测方法学习的基础上,研究出一种新的位移监测方法——长距离管壁位移实时监测,来有效的改善目前监测方法在使用过程中存在的问题,为管壁隧道的建设和良好运作提供一套较为完善的监测系统。该监测方法将目前日益发展的电子信息学与测量学结合起来,通过图像传感器采集数据,计算机处理数据,实时的显示管道位移情况。 本文以上海地铁8号线为研究对象,设计了这种实时的监测隧道管壁位移的系统,并详细的介绍了地铁隧道的现场状况及整个系统的设计思路和安装过程。这套系统在参考以往通过力或者激光来测量位移的方法的基础上,提出了一种利用数字图像处理方法来对管壁位移进行监测的方案。通过在地铁中反复的试验对其性能进行验证,充分证明了该系统具有精度高,实时性好,操作方便的优点。
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