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三河口隧道是全省首條內(nèi)河河底隧道和交通要道，連接我市蘭山區(qū)老城區(qū)和北城新區(qū)，于2012年12月31日建成通車。作為大寬度的河底隧道，影響安全的重要因素就是結(jié)構(gòu)安全及防滲漏。因此，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隧道收縮變形、裂縫、掉塊、錯(cuò)臺(tái)等各類“病害”，至關(guān)重要。

如何高效、準(zhǔn)確檢測(cè)出三河口隧道“病害”？近日，市城管局市政管理服務(wù)中心隧道科在隧道內(nèi)安裝了光纖傳感結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，有了該系統(tǒng)，工作人員可以“足不出戶”，在電腦上監(jiān)測(cè)隧道整體健康狀況。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的投入使用不僅有效提高了隧道養(yǎng)護(hù)的檢測(cè)效率，也標(biāo)志著三河口隧道正式進(jìn)入信息化、智能化建設(shè)模式新階段。

隧道智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上崗

“三河口隧道主線全長(zhǎng)1.92千米，起于濱河路涑河橋南側(cè)，線路呈東北走向，以隧道方式穿越祊河，向北連接電視塔以東的濱河大道。隧道建成通車極大方便了城市居民的出行，但隧道中出現(xiàn)的各種‘病害’，如裂縫、滲漏等，也給市民的出行帶來(lái)了隱患。”市城管局市政管理服務(wù)中心隧道科工作人員徐玉龍告訴記者，自隧道建成通車以來(lái)，為保障隧道運(yùn)行安全，及時(shí)掌握隧道整體健康狀況，隧道檢測(cè)人員每天在隧道封閉后都會(huì)對(duì)隧道進(jìn)行日常檢查，排查隧道內(nèi)的“暗傷”“內(nèi)傷”。

工作人員在安裝隧道自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備——光纖傳感結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

作為三河口隧道檢測(cè)人員，工作已8年的徐玉龍就負(fù)責(zé)著隧道巡視、檢修的工作，“普通的隧道檢測(cè)，需要檢測(cè)人員深入隧道內(nèi)部，采用人工排查的方式確認(rèn)隧道是否有裂痕或漏水等異常情況，并確保隧道結(jié)構(gòu)沒(méi)有問(wèn)題。一般我們都是趁著車少的時(shí)候巡查，上午巡查一次，下午再巡查一次。因?yàn)樽冃慰p較多，我們還要每3天對(duì)隧道進(jìn)行大檢測(cè)。巡查、檢測(cè)出來(lái)的問(wèn)題，我們要等到隧道封閉之后，夜深人靜時(shí)，去檢修處置。”

徐玉龍說(shuō)，人工檢測(cè)方法時(shí)間間隔較大，數(shù)據(jù)不充分，存在漏檢漏報(bào)的隱患。此外，除人工手段外，現(xiàn)有技術(shù)大都是常規(guī)的電信號(hào)檢測(cè)或傳輸方法，受環(huán)境等影響，其檢測(cè)精度、壽命、傳輸組網(wǎng)均有較大的局限性，不能滿足城市建筑各種復(fù)雜惡劣環(huán)境中的實(shí)時(shí)、長(zhǎng)距離、多點(diǎn)分布式測(cè)量，更不用說(shuō)長(zhǎng)期可靠性和免維護(hù)性了。

為了解決隧道檢測(cè)的難點(diǎn)，為隧道安全管理、車輛行車安全提供更加嚴(yán)密的保障，近日，能為隧道“看病”的智能檢測(cè)裝備——光纖傳感結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正式投入使用。

高效檢測(cè)隧道“病害”

光纖傳感結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)長(zhǎng)啥樣？又是怎么運(yùn)轉(zhuǎn)的？帶著這些問(wèn)題，8月30日，記者跟隨著徐玉龍一行，來(lái)到三河口隧道（蘭山區(qū)柳青街道入口處）進(jìn)行實(shí)地探訪。

一進(jìn)入隧道，記者看到在隧道偏北側(cè)的墻體下方，安裝了一個(gè)白色長(zhǎng)方形蓋子，“我們的光纖傳感結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由靜力水準(zhǔn)儀系統(tǒng)和激光位移傳感器組成的，這個(gè)白色長(zhǎng)方形蓋子下面就是靜力水準(zhǔn)儀系統(tǒng)，安了蓋子是為了保護(hù)里面的儀器。”一邊說(shuō)著，徐玉龍一邊拿出工具，打開(kāi)了蓋子，露出了安裝在隧道墻體上的靜力水準(zhǔn)儀。只見(jiàn)該水準(zhǔn)儀如單反相機(jī)一般大小，面朝道路一側(cè)可以看到盛裝在儀器里的防凍液，兩端則連接著幾條氣管和液管線。

“靜力水準(zhǔn)儀系統(tǒng)由儲(chǔ)液箱、壓力式靜力水準(zhǔn)儀和連通管等部件組成。”徐玉龍介紹，靜力水準(zhǔn)儀系統(tǒng)基準(zhǔn)點(diǎn)置于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的基點(diǎn)，當(dāng)測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)發(fā)生升降時(shí)，將引起各點(diǎn)液位值的變化。通過(guò)基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)的液位變化量，來(lái)計(jì)算各測(cè)點(diǎn)相對(duì)水平基點(diǎn)的升降變化。然后基準(zhǔn)點(diǎn)的儀器通過(guò)電纜線接入最近的現(xiàn)場(chǎng)采集終端，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

“除了靜力水準(zhǔn)儀系統(tǒng)外，光纖傳感結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括激光位移傳感器。”順著徐玉龍手指的方向，記者在靜力水準(zhǔn)儀的正上方看到了激光位移傳感器，該傳感器外形“嬌小”，酷似小型監(jiān)控器。“激光位移傳感器通過(guò)鏡頭將可見(jiàn)的紅色激光射向被測(cè)物體表面，也就是隧道墻體上，經(jīng)墻體反射的激光，通過(guò)接收器鏡頭，被內(nèi)部的處理器接收，根據(jù)不同的距離，處理器可以在不同的角度下‘看見(jiàn)’這個(gè)光點(diǎn)。”徐玉龍介紹，根據(jù)角度以及已知的激光和相機(jī)之間的距離，數(shù)字信號(hào)處理器就能計(jì)算出傳感器和被測(cè)物體之間的距離，儀器再通過(guò)電纜線接入最近的現(xiàn)場(chǎng)采集終端，所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)光纜傳輸?shù)阶詣?dòng)上傳到平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

徐玉龍告訴記者，三河口隧道主線全長(zhǎng)1.92千米，雙向6車道布置。根據(jù)規(guī)范要求及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，他們將隧道每50米劃分成一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，“每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面處，我們都安裝了一套靜力水準(zhǔn)儀系統(tǒng)，兩個(gè)激光位移傳感器，隧道內(nèi)共安裝48套靜力水準(zhǔn)儀系統(tǒng)，86個(gè)激光位移傳感器。”

“足不出戶”全天候“網(wǎng)上巡查”

記者在采訪中了解到，遍布隧道的光纖傳感結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，猶如隧道檢測(cè)人員的“千里眼”。依托電腦端監(jiān)測(cè)平臺(tái)，檢測(cè)人員可以對(duì)隧道進(jìn)行全天候“網(wǎng)上巡查”。“通過(guò)建設(shè)三河口隧道光纖傳感結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，我們可以通過(guò)電腦監(jiān)測(cè)軟件對(duì)隧道關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、伸縮形變、裂縫及滲漏、地面沉降、底下水位、溫度等參數(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)全隧道結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期安全監(jiān)測(cè)。”徐玉龍說(shuō)。

“智能化是光纖傳感結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的最大特點(diǎn)。”徐玉龍告訴記者，在電腦監(jiān)測(cè)平臺(tái)，監(jiān)測(cè)軟件可呈現(xiàn)隧道現(xiàn)場(chǎng)概覽、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、告警、曲線和報(bào)表的輸出、設(shè)備狀態(tài)、工程信息、監(jiān)測(cè)方案及技術(shù)規(guī)范等信息。

徐玉龍說(shuō)，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備的安裝，可以讓工作人員們“足不出戶”，在電腦上，更系統(tǒng)、更直觀地了解隧道主體健康狀況。工作人員根據(jù)報(bào)警及時(shí)采取相應(yīng)解決措施，消除安全隱患，確保隧道通行安全，更好地為市民的出行保駕護(hù)航。