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城市地铁隧道:智慧感知方法势在必行

2012-10-15 10:56
水墨黯月
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  以“城市地铁隧道结构的智慧感知”为主题的第210期东方科技论坛近日在上海举行。研讨会上,相关专家表示,我国城市的地铁建设正步入高速发展阶段,但目前投入运营后的城市轨道交通结构健康服役问题已经开始显露,而人们对该问题严重性的重视程度还远远不够。

  由于地质条件复杂,同时受到地下水位变化、周围环境变化(如高楼大厦建设及其重量对地基沉降的影响等)、列车震动,以及设计、施工中存在的缺陷等各种因素的综合影响,城市轨道交通结构所处的敏感环境,对其健康服役提出了极高的要求。

  例如,研究人员通过对长期监测数据及外观状况检查结果进行分析发现,目前上海地铁运营隧道病害主要表现为渗漏水、结构裂缝及损坏、隧道纵向沉降及管径环向收敛变形,此外,还有管片接缝张开、道床与管片脱开等其他病害。

  据了解,当前,对于结构健康性能的监测主要是采用传统的人工监测方法以及有线传感器来实现,存在很大的不确定性,难以主动、实时、可靠地感知结构性能,且对其广泛应用造成极大的限制。

  随着智能传感器技术、无线通信技术和微机电系统(MEMS)技术的发展,无线传感网络技术得到了发展,并在实际应用中具有重要的意义。无线传感网络的无线传输能力,节省了电缆的使用,可大大降低安装成本,减少安装工作量,增加布置的灵活性;其智能传感节点,基于MEMS技术,尺寸更小,成本更低;集成的微处理器的计算能力,可实现自诊断、自组织的功能,极大推动了结构监测的智能化。

  为此,相关专家建议,针对城市轨道交通地下结构信道杂乱和电磁兼容性要求高等特点,研究适合于超长线状地下结构性能全寿命期的高效、全域、经济的智慧感知方法势在必行。

  专家认为,如此便能突破轨道交通地下结构复杂环境下的智慧感知瓶颈,从而刻画复杂环境下感知、通信、控制的脉络结构,利用感知信息揭示轨道交通地下结构性能演化规律,为轨道交通安全运行提供依据。

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