CN113446060A - 地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，包括多根定位漏水检测绳，所述定位漏水检测绳在装配式车站内呈网状分布形成漏水检测网络，所述定位漏水检测绳经定位漏水控制器向主监控系统发送漏水信号，所述主监控系统显示渗漏水位置并发出渗漏水警报。本发明通过在装配式车站的站内铺设网状的定位漏水检测绳，通过定位漏水检测绳向定位漏水控制器发送漏水信号，定位漏水控制器通过对漏水信号的分析与计算，判断得出准确的渗漏水位置，定位漏水控制器将漏水信号转发送至主监控系统，主监控系统显示并发出渗漏水的警报，从而令管理人员明确装配式车站内渗漏水的状况，以便及时采取正确的措施，防止渗漏水现象进一步恶化。

Description

地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统

技术领域

本发明涉及工程建设技术领域，更具体地说，是涉及一种地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统。

背景技术

当前地铁建设成熟的工法有盾构、明挖、暗挖等类型。其中，盾构隧道主体结构通常采用预制管片装配为主，从国内预制技术的发展现状可知，我国正对地下车站采用装配式主体结构进行试点。

相对比传统施工方法，装配式建筑使得结构建筑的施工实现工厂流水化，预制构件能够在工厂获得流水化生产，提高生产效率，降低生产成本与运输成本，在现场施工上，装配式建筑的工效高，质量可控，低碳环保。装配式车站是装配式建筑的一种新的形式，是将传统工法施工的钢筋、混凝土集中在工厂内流水化生产的预制构件，最终在主体结构施工现场一次性拼装完成，像积木一样一块一块拼接成型。

跟传统的现浇混凝土结构相比，地铁地下装配式车站的防水抗渗能力明显是一个短板。一个标准长度的地铁车站，若采用装配式建筑结构，则其结构拼接缝高达数千米之长，若设计考虑不周和安装工艺细部处理不当，接缝处容易发生渗漏水现象。车站内接缝数量巨大，车站若在运营阶段出现大量渗漏水，对运营和地铁公司都会造成非常大的负面影响，同时可能造成大量的渗漏水，增加运营方的维修与整改费用，特别是南方或者是一些海、河、湖等多水地域，地下水位较高，水压力大，对装配式车站的防水能力要求较高。另外，在地铁区间运营期间，车站可能受到各种自然灾害或非自然因素作用，造成隧道受到外力作用变形，产生包括渗漏水现象在内的初期症状。因此，为在装配式车站的运营阶段能够快速、准确地锁定初期渗漏点，在意外情况下能够快速捕捉初期产生状态，需要建立渗漏水监测与报警系统，以便运维人员能够快速、及时处理各种突发状况。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本发明提供地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统。

本发明技术方案如下所述：

地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，包括多根定位漏水检测绳，所述定位漏水检测绳沿着装配式车站的纵向接缝与环向接缝分布并形成漏水检测网络，所述定位漏水检测绳经定位漏水控制器向主监控系统发送漏水信号，所述主监控系统显示渗漏水位置并发出渗漏水警报。

上述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，所述定位漏水检测绳包括环向定位漏水检测绳与纵向定位漏水检测绳，所述环向定位漏水检测绳内置于所述装配式车站的环向接缝，所述纵向定位漏水检测绳内置于所述装配式车站的纵向接缝。

进一步的，定位主机包括环向定位主机与纵向定位主机，多根所述环向定位漏水检测绳连接同一所述环向定位主机，多根所述纵向定位漏水检测绳连接同一所述纵向定位主机。

上述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，所述定位漏水检测绳之间通过连接头连接。

上述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，所述定位漏水控制器包括引出线，所述引出线与所述定位漏水检测绳之间通过跳接线连接。

上述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，所述定位漏水检测绳的两端设置终止端，使得所述定位漏水检测绳形成完整回路，所述定位漏水检测绳通过所述终止端与所述定位漏水控制器连接。

上述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，所述定位漏水检测绳通过固定胶贴固定在所述装配式车站的接缝内。

进一步的，所述固定胶贴间隔500毫米分布。

进一步的，所述接缝内设置电气组件与设备，所述电气组件及设备设置在所述接缝内时预留宽度为200毫米的空间。

上述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，所述定位漏水检测绳包括两根感应线、信号线及连接线，所述信号线与其中一根所述感应线连接形成第一回路，所述连接线与另一根所述感应线形成第二回路，所述第一回路与所述第二回路连接所述定位漏水控制器。

上述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，所述装配式车站内设置固定箱或机柜，所述定位漏水控制器集中设置在所述固定箱或所述机柜内部。

上述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，所述定位漏水检测绳发送第一漏水信号至所述定位漏水控制器，所述定位漏水控制器分析所述第一漏水信号获得所述渗漏水位置并生成包含身份信息的第二漏水信号，所述定位漏水控制器将所述第二漏水信号发送至所述主监控系统。

进一步的，所述定位漏水控制器内置所述定位漏水检测绳正常工作时的标准电阻值，所述定位漏水控制器对所述第一漏水信号去干扰处理后，对比所述第一漏水信号包含的电阻值与所述标准电阻值获得所述渗漏水位置。

上述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，所述定位漏水检测绳向所述定位漏水控制器发送第一断线信号，所述定位漏水控制器分析所述第一断线信号获得断线位置并生成包含身份信息的第二断线信号，所述定位漏水控制器将所述第二断线信号发送至所述主监控系统，所述主监控系统驱动报警电路发出警报。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明通过在装配式车站的站内铺设网状的定位漏水检测绳，通过定位漏水检测绳向定位漏水控制器发送漏水信号，定位漏水控制器通过对漏水信号的分析与计算，判断得出准确的渗漏水位置，定位漏水控制器将漏水信号转发送至主监控系统，主监控系统显示并发出渗漏水的警报，从而令管理人员明确装配式车站内渗漏水的状况，以便及时采取正确的措施，避免大量渗漏水现象的发生，，同时能够在意外事故发生初期发现并采取应急措施，防止事态进一步恶化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的模块结构示意图。

图2为本发明的带有定位漏水检测绳的装配式车站的结构示意图。

图3为装配式车站的横截面结构示意图。

图4为装配式车站的纵截面结构示意图。

图5为环向定位漏水检测绳的结构示意图。

图6为纵向定位漏水检测绳的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1.装配式车站；11.顶板；12.侧板；13.底板；14.环向接缝；15.纵向接缝；

2.环向定位漏水检测绳；3.纵向定位漏水检测绳；

4.连接头；5.固定胶贴；6.终止端；

7.定位漏水控制器；71.引出线；

8.跳接线；9.专用标签。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“固定”或“设置”或“连接”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。术语“顶”、“底”、“内”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多”的含义是二或二以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一或一以上，除非另有明确具体的限定。

地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，如图1所示，包括多根定位漏水检测绳，定位漏水检测绳在装配式车站1内呈网状分布形成漏水检测网络，定位漏水检测绳经定位漏水控制器7向主监控系统发送漏水信号，主监控系统显示渗漏水位置并发出渗漏水警报。本发明通过在装配式车站1的站内铺设网状的定位漏水检测绳，通过定位漏水检测绳向定位漏水控制器7发送漏水信号，定位漏水控制器7通过对漏水信号的分析与计算，判断得出准确的渗漏水位置，定位漏水控制器7将该漏水信号转发送至主监控系统，主监控系统显示并发出渗漏水的警报，从而令管理人员明确装配式车站1内渗漏水的状况，以便及时采取正确的措施，防止渗漏水现象进一步恶化。

如图1、图2、图3所示，鉴于装配式车站1特殊的施工工法以及其特有的车站结构，装配式车站1的拼接缝通常为车站内渗漏水的主要结构，故本发明直接在接缝内设置漏水检测设备或工具，在本发明中，该漏水检测设备或工具则是定位漏水检测绳，定位漏水检测绳沿着装配式车站1的纵向接缝15与环向接缝14铺设形成网络状的定位漏水检测系统，该定位漏水检测系统型号为WLDS-AS-01，定位漏水检测绳的型号为PWLDR-AS-01。

定位漏水检测绳包括并行的两根感应线、一根连接线及一根信号线，其中一根感应线与信号线连接，另一根感应线与连接线，定位漏水检测绳的两端均设置终止端6令各线路形成回路，故信号线与其中一根感应线形成第一回路，另一根感应线与连接线形成第二回路当接缝产生渗漏水情况时，漏水感应绳的任意一处接触水后，漏水感应绳的两根感应线之间均因触水发生短路，从而导致第一回路与第二回路的电阻均发生改变，最终使得发送至定位漏水控制器7的电流信号发生变化，实现对渗漏水现象的检测。

当漏水感应绳置于装配式车站1内时，需要令漏水感应绳沿着装配式车站1的接缝内侧分布。装配式车站1包括环向接缝14与纵向接缝15，而漏水感应绳根据设置的接缝类型分为环向定位漏水检测绳2与纵向定位漏水检测绳3。如图2、图3所示，装配式车站1包括顶板11、底板13及侧板12，环向接缝14沿着顶板11-侧板12-底板13-侧板12的顺序形成包围状结构，纵向接缝15则垂直于装配式车站1的横截面，并在顶板11、侧板12及底板13上均存在。环向定位漏水检测绳2沿着环向接缝14铺设，纵向定位漏水检测绳3沿着纵向接缝15铺设，从而形成与装配式车站1接缝相匹配的网状结构，覆盖所有的装配式车站1接缝。由于接缝的总长度较大，定位漏水检测绳之间通过连接头4实现连接，即公插、母插等接头，以满足长距离的接线。定位漏水检测绳通过固定胶贴5实现与接缝的粘贴连接，令定位漏水检测绳紧贴接缝壁，提高漏水检测能力，且固定胶贴5的设置尽量避免与定位漏水检测绳的大面积接触，不允许包覆定位漏水检测绳，以免定位漏水检测绳失效。在一种实施例中，固定胶贴5间隔500毫米分布。

安装定位漏水检测绳需等待装配式车站1拼接后，完成各类电气组件及设备后实施，在安装电气组件及设备时，接缝内预留宽度为200毫米的空间，以便后续定位漏水检测绳的安装。

布置定位漏水检测绳时，需注意：

①保持定位漏水检测绳与接缝内的干燥和清洁。接缝及接缝两侧300毫米范围内要清理干净，如果地面有灰尘、泥沙、墙面泥浆等杂物，应先将这些杂物清理干净后铺设定位漏水检测绳，否则，一旦当这些杂物接触定位漏水感应绳表面时易引起灵敏度变化，严重时会导致主监控系统产生误警报。

②定位漏水检测绳避免和金属物品接触。

③铺设时不要挤压或过渡弯曲定位漏水检测绳，防止令内部的芯线脱离。

④避免静电干挠。

⑤铺设区不允许重叠和接触。

⑥定位漏水检测绳不应长时间被脏水或其它化学物质浸泡。

⑦定位漏水检测绳紧贴接缝安装，最大限度接触漏水，以提高漏水检测的灵敏程度。

⑧钢结构的牛腿位置布置时，要做好保护，以免楼板铺设时损坏定位漏水检测绳。

⑨定位漏水检测绳安装时避免与大电流、强电压的线缆并行走线，绝对不允许与大电流、强电压的线缆捆扎在一起，以免强电压线缆破损或电磁干扰损坏定位漏水控制器7，伤及人身安全。

在一种实施例中，为方便定位漏水检测绳的接驳以及管理等，在定位漏水检测绳上间隔若干距离设置专用标签9。

如图5、图6所示，定位漏水检测绳沿着接缝完成拼接及铺设后，令每一根定位漏水检测绳与一个定位漏水控制器7连接，该定位漏水控制器7型号为PWLC-AS-01。定位漏水控制前包括引出线71与电源，引出线71通过跳接线8与定位漏水检测绳的终止端6连接，电源向定位漏水检测绳提供检测用的电能。引出线71相当于定位漏水控制器7内部接线的延长线，跳接线8是用于连接定位漏水检测绳与定位漏水控制器7的长距离接线，跳接线8与引出线71均无漏水检测作用，可与其他电气组件及设备的连接线一同设置。定位漏水控制器7应与定位漏水检测绳设置在同一空间，即，定位漏水控制器7设置在装配式车站1站内。装配式车站1内设置有机柜或固定箱，令所有的定位漏水控制器7设置在机柜与固定箱内部，便于接线与管理。

由于定位漏水控制器7与定位漏水检测绳或接缝的数量相当，不利于集中管理与连接，故在定位漏水控制器7与主监控系统之间设置有定位主机，该定位主机的型号为PH-AS-01。为了提高管理效率，将所有环向定位漏水检测绳2连接的定位漏水控制器7连接同一个定位主机，即环向定位主机；将所有纵向定位漏水检测绳3连接的定位漏水控制器7连接同一个定位主机，即纵向定位主机。

安装定位漏水控制器7与定位主机时，需注意：

①在安装时应当避免不规范操作对电子部件造成损坏。在位置的选择上应将定位漏水控制器7切实安装于牢固的室内采集箱或机柜等处，安装位置应避免高温多湿、多尘环境及腐蚀性气体环境的场所。安装位置需无震动，附近没有电源开关装置等杂讯发生源，而且易于进行维护检查的场所。

②请在定位漏水控制器7电源断开的状态下进行接线。

③绝对不要对定位漏水控制器7进行改造或解体。

④请不要用湿手接触定位漏水控制器7。

⑤在安装机器前，请对定位漏水控制器7的额定电压及电源电压进行确认。

⑥当使用定位漏水控制器7输出接点时，请对接点额定负载进行确认。

⑦定期检查维护时请避免使用有机溶剂，应用干燥的棉纱进行擦拭。

⑧避免接触金属锉屑、油脂、管道涂料及其它污染物。

当定位漏水检测绳的任何位置接触到接缝内的渗漏水时，定位漏水检测绳内的两根感应线发生短路。在正常情况下，两根感应线之间的电阻值为定值，当二者之间存在渗漏水时，因水的导电性令两根感应线的导电聚合物发生短接，因其第一回路与第二回路的电阻值发生变化，从而改变发送至定位漏水控制器7的电流，相当于向定位漏水控制器7发送第一漏水信号。定位漏水控制器7接收该第一漏水信号后，对该信号进行去干扰处理，获得纯粹的因短接产生的第一漏水信号，通过分析该信号判断准确的渗漏水位置。定位漏水控制器7以定位漏水检测绳正常情况下的电阻值（标准电阻值）作为参考值，对比接收的第一漏水信号的电阻值，从而可判断得出产生短接位置（即渗漏水位置）距离定位漏水控制器7的长度距离。由于每一个接缝对应一条定位漏水检测绳与一个定位漏水控制器7，故可通过分析得出的该长度距离锁定接缝发生渗漏水的位置。若纵向接缝15与环向接缝14的密集程度较高，则定位漏水检测绳的设置密度也相对较高，可通过纵向定位漏水检测绳3与环向定位漏水检测绳2的交叉位置判断渗漏水位置。

定位漏水控制器7获得准确的渗漏水位置后，生成渗漏水位置信号，并在该信号的基础上添加定位漏水控制器7的身份信息，形成第二漏水信号。由于定位漏水检测绳、定位漏水控制器7及接缝均为一一对应关系，故在定位漏水控制器7内置身份信号，该身份信号可对应到每一个定位漏水检测绳与接缝。定位漏水控制器7将该第二漏水信号发送至定位主机。定位主机将接收的第二漏水信号转送至主监控系统，该主监控系统型号为MS-AS-01。主监控系统的控制中枢通过分析第二漏水信号获得发生渗漏水的位置，驱动报警电路发出警报，提醒工作人员采取适当防护措施。

当工作人员对渗漏水位置采取正确措施后，渗漏水位置干燥后，定位漏水检测绳并没有接触水分后时，两根感应线之间的电阻值恢复标准电阻值，定位漏水控制器7自动复位，定位漏水控制器7与主监控系统重新处于漏水检测状态。

当某处定位漏水检测绳发生断线时，第一回路与第二回路反馈至定位漏水控制器7的电阻值仍会发生变化，定位漏水控制器7通过对比标准电阻值可知该定位漏水检测绳发生断线，并获得该断线位置。与漏水信号相同，定位漏水检测绳通过电阻值的变化向定位漏水控制器7发送第一断线信号，定位漏水控制器7经去干扰处理、分析后获得断线位置，并添加身份信息后形成第二断线信号，定位漏水控制器7将第二断线信号发送至主监控系统，主监控系统驱动报警电路发出警报，提醒工作人员采取适当措施。待该断线被修复后，定位漏水检测绳恢复标准电阻值，定位漏水控制器7自动复位，定位漏水控制器7与主监控系统重新处于漏水检测状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，其特征在于，包括多根定位漏水检测绳，所述定位漏水检测绳沿着装配式车站的纵向接缝与环向接缝分布并形成漏水检测网络，所述定位漏水检测绳经定位漏水控制器向主监控系统发送漏水信号，所述主监控系统显示渗漏水位置并发出渗漏水警报。

2.根据权利要求1中所述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，其特征在于，所述定位漏水检测绳包括环向定位漏水检测绳与纵向定位漏水检测绳，所述环向定位漏水检测绳内置于所述装配式车站的环向接缝，所述纵向定位漏水检测绳内置于所述装配式车站的纵向接缝。

3.根据权利要求2中所述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，其特征在于，多根所述环向定位漏水检测绳连接同一环向定位主机，多根所述纵向定位漏水检测绳连接同一纵向定位主机。

4.根据权利要求1中所述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，其特征在于，所述定位漏水检测绳之间通过连接头连接。

5.根据权利要求1中所述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，其特征在于，所述定位漏水控制器包括引出线，所述引出线与所述定位漏水检测绳之间通过跳接线连接。

6.根据权利要求1中所述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，其特征在于，所述定位漏水检测绳的两端设置终止端，使得所述定位漏水检测绳形成完整回路，所述定位漏水检测绳通过所述终止端与所述定位漏水控制器连接。

7.根据权利要求1中所述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，其特征在于，所述定位漏水检测绳通过固定胶贴固定在所述装配式车站的接缝内。

8.根据权利要求1中所述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，其特征在于，所述定位漏水检测绳包括两根感应线、信号线及连接线，所述信号线与其中一根所述感应线连接形成第一回路，所述连接线与另一根所述感应线形成第二回路，所述第一回路与所述第二回路连接所述定位漏水控制器。

9.根据权利要求1中所述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，其特征在于，所述定位漏水检测绳发送第一漏水信号至所述定位漏水控制器，所述定位漏水控制器分析所述第一漏水信号获得所述渗漏水位置并生成包含身份信息的第二漏水信号，所述定位漏水控制器将所述第二漏水信号发送至所述主监控系统。

10.根据权利要求9中所述的地铁装配式车站和区间防渗防灾监测报警系统，其特征在于，所述定位漏水控制器内置所述定位漏水检测绳正常工作时的标准电阻值，所述定位漏水控制器对所述第一漏水信号去干扰处理后，对比所述第一漏水信号包含的电阻值与所述标准电阻值获得所述渗漏水位置。

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