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基于物联网的隧道水平冻结法施工监测系统

时间:2017-12-22 作者:赵娟 阅读:
该团队设计并完成了基于物联网技术的监测系统,通过服务器和上位软件实现远程监控和操作,指导和保障施工安全有序进行。

这个项目是中国矿业大学的学生做的,很好的将物联网和他们的专业结合在一起。

一般来说,地铁要经过城市繁华地段,这就要求施工要尽量避免打扰到周边居民,另外隧道所处的地质构造和地层岩性变化复杂,稳定性差,导水性强,施工难度高且风险大。传统的施工方法由于各种限制已经不能确保地层的加固效果。

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隧道水平冻结法可以较好的解决上述问题。

它的原理如下左图所示,就是利用冷冻机对冷凝液进行降温,并通过循环管路输送至隧道周边布置的水平冻结孔,也就是左图数字标识的孔,从右边隧道剖面图我们可以看出,这些冻结孔贯穿整个隧道形成一个通道,当冷凝液注满这个通道的时候,就会使通道周边的土结冰,当冻土达到一定厚度和硬度后,就形成了一层坚实的冻结壁,在这层巨大的冻土帷帐的保护下,就可以自由对隧道进行开挖。——这就是隧道水平冻结法施工的原理概述。

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为解决上述问题,该团队设计并完成了基于物联网技术的监测系统,通过服务器和上位软件实现远程监控和操作,指导和保障施工安全有序进行。

今年11月份还成功将系统部署于江苏省常州市地铁 1 号线常州站的施工现场。

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系统的硬件主要包括测温节点处的温度采集板,ARM主控板,以及所搭建的服务器,其中采集板是pcb打版。

在工程应用中,数十米长的电缆线不可避免的会导致电源电压降低,造成传感器供电不足,因此,在采集板上特意设计了稳压限流电路。

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除了解决冻凝土温度的实时监测问题,该系统还可拓展多种传感器,譬如湿度、CO2、瓦斯等相关的应用型传感器,具有良好的产业价值和市场前景。

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