地铁爆破振动在线监测系统的设计与实现

摘要

地铁目前已经成为大中城市人们出行最主要的交通工具，随着城市规模的发展越来越快，地铁的发展需求也越来越高，虽然地铁给人们的出行带来了很大的便利，但是同时在地铁建设时期，除了带来交通的影响外，最重要的就是地铁施工过程中安全以及地铁施工过程中对现有结构的影响，如居民楼、高架桥、路面铁路等等。
　　地铁施工过程中的安全问题依然严峻，仍然是学术界与工程界普遍关注的重点。据不完全统计，截止2015年末，中国大陆地区共26个城市开通了城市轨道交通运营，共计116条线路，运营线路总长度达3618公里，而且再从2015年至2020年新增的地铁总里程将以每年新增1000Km左右的速度增长。随着地铁规模的不断增长，各地的因为地铁施工引起的安全事故也不断增加，本文主要针对地基以岩石为主的城市在地铁施工过程中，爆破振动对周边结构物的影响为研究对象，从结构安全监测的角度出发，提出由无人值守的自动化在线监测系统替代传统的人工检测方式，从而更加实时、全面的评估结构物在地铁爆破施工过程中，对周边结构物的影响是否超过限制。自动化在线监测系统主要包括振动传感器、振动采集仪、云平台三部分组成，本文将以重点振动采集仪的实现进行描述，并整体介绍在线监测系统的实现方案。
　　最后本套监测系统在青岛地铁R3线的施工过程中得到了应用，并取得了预期的目标和效果。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 监测系统构成及原理

1.4 本文主要研究内容

第2章 在线监测系统方案及硬件设计

2.1 在线监测系统体系结构

2.2 系统的硬件设计

2.3 过采样技术

2.4 本章小结

第3章 振动数据采集系统的逻辑设计

3.1 FPGA功能模块

3.2 设备工作模式

3.3 PGA控制模块

3.4 采样控制

3.6 SRAM 模块

3.7 Buffer模块

3.8 Clock控制模块

3.9 FIR数字滤波器设计

3.10 同步异步采样

3.11 触发采样

3.12 本章小结

第4章 云平台在线监测系统概述

4.1 概述

4.2 云平台在线监测系统介绍

4.3 云平台监测系统的功能和特点

4.4 监测系统系统的结构和组网

4.5 数据处理流程

4.6 信息安全

4.7 在线监测系统具体功能

4.8 在线监测系统服务进程简述

4.9 本章小结

第5章 实际工程应用

5.1 工程概况

5.2 测振仪器和测振方法

5.3 监测结果分析

5.4 斜井暗挖部分设计

5.5 数据分析

5.6 案例分析

5.7 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 全文总结

6.2 进一步工作的方向

致谢

参考文献