CN113472851A - 一种沉管隧道云端自动化监控管理系统 - Google Patents

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刘思国
张雨雷
孙文豪
吴优
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冯帅
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CCCC First Harbor Engineering Co Ltd
Tianjin Port Engineering Institute Ltd of CCCC Frst Harbor Engineering Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种沉管隧道云端自动化监控管理系统，属于沉管隧道技术领域，其特征是：多通道自动化采集模块包括自动化采集仪；传感器模块用于获取每节管的倾斜角度、管节在深水中的姿态、钢梁的应力、管节的位移和管节的线型变化；物联网数据传输模块用于数据的交互；数据存储模块用于数据存储；空间测点展示模块用于显示监测数据；预警报警模块用于将监测数据与安全阈值进行比较，当监测数据位于安全阈值外时，进行报警，否则不报警；数据处理预测模块通过采集数据对模型进行初始化及校准，完成对监测结果的预测；云端监测模块用于数据汇集、数据处理、数据共享、数据展示和数据存储。本发明能够实现对沉管隧道的全生命周期智能监控。

Description

一种沉管隧道云端自动化监控管理系统
技术领域
本发明属于沉管隧道技术领域，具体涉及一种沉管隧道云端自动化监控管理系统。
背景技术
目前，沉管隧道作为连接江海两岸城市最为便捷的交通运输通道之一，被广泛应用于大型交通枢纽工程中。具有埋深较浅，断面形式选择灵活，装配化施工程度高，结构整体刚度大、施工时对通航的影响较小等特点。沉管隧道建设及运维期间，沉管在回淤、荷载、环境(潮汐、季节等)多种因素交叉作用下，其沉降、管节接头差异变形、节段张合量等变化显著；压载水排空、压舱混凝土浇筑、外部回填等施工会对沉管的沉降及线形带来较大影响；温度、潮汐会影响节段及管节张合量；临时舾装件的受力和止水性会对沉管隧道施工带来的影响。这些不良影响对沉管隧道结构安全及防水性能提出了新的挑战。
整个沉管隧道结构从开始施工建设至竣工，到再次投入使用，以及若干年后的老化进入维修阶段的整个生命周期里，都或多或少存在风险，尤其是在施工阶段，由于结构的不完整性，其外形、刚度、荷载状况、约束条件等都在不断地变化，使得结构在这个阶段中的平均风险率最高，施工阶段是建筑整个生命周期里最容易发生事故的阶段。据统计，多数的工程事故发生在施工阶段，目前沉管隧道施工安全隐患主要集中在：管节接头差异变形，管节不均匀沉降，节段张合量，管节接头及最终接头的止水性，剪力键内力突变等。由此可知沉管隧道结构管节间的协同变形、管节沉降、剪力键应力、张合量、竖向差异变形以及水平向差异变形等均为沉管隧道施工安全的关键控制指标，也是影响沉管隧道止水性能，保证施工安全的最重要因素。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种沉管隧道云端自动化监控管理系统，在确保囊括规范规定及上述关键控制指标的检测项目的条件下，采用先进的云端在线自动化监测技术，来实现对沉管隧道的全生命周期智能监控，实时自动化监测结构的关键部位受力参数、变形参数以及其它重要参数，能够及时诊断出结构的受力状态和安全性能，及时发出预警，指导技术人员对发现问题部位进行快速定位及分析，保证沉管隧道结构安全。
本发明的目的是提供一种沉管隧道云端自动化监控管理系统，包括：
多通道自动化采集模块，所述多通道自动化采集模块包括N+3台自动化采集仪，所述自动化采集仪安装于相邻管节结合处、岛隧结合部、端封门和最终接头；N为管节数；
传感器模块，用于获取每节管的倾斜角度、管节在深水中的姿态、钢梁的应力、管节的位移和管节的线型变化；
物联网数据传输模块，用于数据的交互；
数据存储模块，用于数据存储；
空间测点展示模块，用于显示监测数据；
预警报警模块，用于将监测数据与安全阈值进行比较，当监测数据位于安全阈值外时，进行报警，否则不报警；
数据处理预测模块，通过采集数据对模型进行初始化及校准，完成对监测结果的预测；
云端监测模块，用于数据汇集、数据处理、数据共享、数据展示和数据存储。
优选的，所述多通道自动化采集模块包括16通道高速率mcu多点控制单元采集模块。
优选的，所述传感器模块包括TLS526T型双轴倾角传感器、姿态传感器、BGK4000应力传感器、BGK4420轴线位移计和静力水准仪。
优选的，所述姿态传感器包括三个相互垂直的991B型加速度计、WS-601三维姿态仪。
优选的，所述物联网数据传输模块包括如下三种形式：
形式一、有线路由形式；
形式二、4G DTU无线传输形式；
形式三、有线路由和4G DTU无线传输结合形式。
优选的，所述数据存储模块包括云数据库。
优选的，所述数据存储模块包括定期数据备份模块。
优选的，所述安全阈值为三个阈值，进而形成三级预警模块。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明根据实际施工及运维的情况，管节各部位的受力情况以及变形要求，确定系统的组成方案。该系统由自动化精密动态采集仪、物联网数据传输模块、多种高精度传感器(高精度应力传感器、高灵敏度和超低频加速度传感器、精密轴向应力计、精密静力水准仪等)、自动化云端数据存储模块、三级预警报警模块、数据处理预测模块、空间测点展示模块、监测软件组成，监测软件分为电脑端PC版本、手机客户端APP版本和微信小程序版本，其监测数据实现实时同步上传，数据实时共享，动态显示、反应及时，监测人员可远程操控、实时查看监测情况，当监测值分别超出设定的三级预警值时，监测平台将报警提示同步发送至施工现场报警装置与管理人员手机，并同时以软件界面预警提示的方式发出报警提示。
沉管隧道云端自动化监控管理系统提高了监测效率，实现了动态观测、数据实时传输、变化趋势全自动化、采集数据的频率高、数据传输速率高，数据可24小时不间断测量，并且能够远程控制及采集数据，及时发现隧道存在的安全隐患，沉管隧道施工运营期安全性得以保证。而用人工监测，效率降低，数据记录慢，无法进行24小时不间断监测。
附图说明
图1为本发明实现的结构框架图；
图2为本发明沉管浮运安装过程传感器布置图；
图3为本发明优选实施例中管节间差异变形监测测点布置图；
图4为本发明优选实施例中端封门监测测点布置图；
图5为本发明优选实施例中PC端软件的界面图A；
图6为本发明优选实施例中PC端软件的界面图B；
图7为本发明优选实施例中PC端软件的界面图C；
图8为本发明优选实施例中PC端软件的界面图D；
图9为本发明优选实施例中PC端软件的界面图E；
图10为本发明优选实施例中PC端软件的界面图F；
图11为本发明优选实施例中PC端软件的界面图G；
图12为本发明优选实施例中PC端软件的界面图H；
图13为本发明优选实施例中PC端软件的界面图I；
图14为本发明优选实施例中PC端软件的界面图J；
图15为本发明优选实施例中微信小程序界面；
图16为本发明优选实施例中手机端软件界面图；
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如图1至图10所示，本发明的技术方案为：
本发明用于解决沉管隧道全生命周期结构与环境参数实时自动采集、分析、展示、预测以及安全监测云平台建设的技术难题，通过数据结构标准化技术将不同厂家的优质传感器集成到沉管隧道云端自动化监控管理系统解决了规范要求及关键控制技术参数的统一管理问题。通过BIM可视化技术的应用，解决了不同人员对于监测项目及位置的定位，有利于发生问题时快速协同处理，施工进度的追踪。使用静力水准仪与水准仪相互校核解决了沉管隧道在不同时期的沉降监测及数据可靠性问题。
使用加速度传感器解决了沉管在浮运施工过程中水平方向与竖直方向摆动的监测问题。使用位移传感器解决了管节间差异变形和沉降的监测问题。使用标准电流式倾角传感器解决了沉管在沉放阶段的倾斜程度监测问题。使用高精度动态采集仪动态来实时采集并储存沉管及一体船的监测数据，使用型号为FC-5S型风速传感器来实时监控施工现场的风速情况，能够为施工作业人员提供可靠的安全保障措施。该监测系统在深中通道S09合同段项目及大连湾海底隧道项目中应用，很好的验证了监测数据动态高效、准确、客观、预警及时，通过监测数据对施工具有指导作用，对施工现场复杂的施工环境表现出很高的适应性和可靠性。
本发明针对沉管隧道建设及运营过程中存在的突出安全控制问题，根据沉管隧道安全管理的要求与特点，研究沉管隧道施工运营期安全智能监控技术，研发安全实时监测装置；对沉管隧道结构进行有限元模拟，并通过缩尺物理模型试验加以佐证，为安全评价提供依据；建立工程安全监测云信息系统，实现监测数据实时上传、动态展示、数据云端共享整理、加工和安全度评判；在此基础上，结合港珠澳相关监测数据对沉管隧道监测结果进行预测，并结合实际工程，进行工程的应用研究。
一种沉管隧道云端自动化监控管理系统，主要包括：多通道自动化采集模块、传感器模块、物联网数据传输模块、数据存储模块、空间测点展示模块、预警报警模块、数据处理预测模块、云端监测模块。该系统在沉管预制过程中将需要预埋的相应的传感器预埋到设计位置，并对当前端封门监测部位布置监测测点，当沉管下放过程中对一体船及沉管姿态进行监测，当沉管下放连接以后安装相应的管节间关键参数测量传感器，并对所有传感器调试并测量初始值，重复上面的过程直至最终接头施工完成，对运营期监测，根据相应的监测方案进行监测，在监测测点布置设计中可以充分利用施工期布置的传感器达到降低监测成本的目的，有利于监测数据的延续性与连续性；通过港珠澳监测数据预测沉管隧道变形趋势，同时结合有限元计算指导报警预警三级阀值的设置以及相应的短信报警模块，确保沉管隧道项目的安全性，通过后期监测数据的补充优化阀值，为沉管隧道项目优化提供数据支撑；鉴于沉管隧道项目为线型工程，为保证监测的同步性，在不同管节结合处布置自动化采集仪，采集仪的数量一般为管节数+3(岛隧结合部，端封门，最终接头)；沉管隧道监测数据，最终通过精密动态采集仪实时自动采集分析并储存，通过数据标准化技术及物联网数据传输模块将监测数据实时同步上传至监测云平台数据库，通过PC端云平台软件和手机APP客户端及微信小程序进行展示，满足不同移动设备办公的需求；软件将根据已输入的计算公式、标定参数及三级预警报警阀值自动分析判别处理；软件将会以短信提示、软件界面红色预警等多种方式发出警报，也可并通过作业现场设置LED显示屏幕实时显示监测结果，指导现场的安全作业。施工区域环境风速风向及温度监测采用应力传感器内置温度传感器和FC-5S型风速传感器实时监测，通过高精度自动化采集仪自动采集并储存，最终通过物联网数据传输模块将监测数据上传至监测云平台分析分析、处理、共享。
所述多通道自动化采集模块：精密自动化采集仪精度偏差为；频率±0.01Hz、温度偏差为0.1℃、电阻比0.00001、电阻和0.001Ω、电压＜0.1mv、电流0.5uA，时钟精度为±1min/月，由多台16通道高速率mcu多点控制单元采集模块，电源根据现场情况可选用220V加DC12V适配器或DC12V可充电电瓶，配套相应的空气开关装置和防漏电装置以及防雷装置。每个通讯端口由6个接线端口组成，每个端口接线定义不同，接线方式区别对待，整个mcu采集单元安装于不锈钢防潮防撞机箱内，当mcu采集模块采集数据的同时，物联网数据传输模块将其数据传输至监测云平台数据库。高速率自动化采集仪将通过提前输入的采集间隔以及采样方式将进行自动采集监测数据，通过配套的物联网数据传输模块将采集数据同步实时上传至监测云平台软件和手机用户端，进行实时自动分析判别处理，达到数据实时共享；当监测值超出三级预警阀值时，平台将会自动发送指令技术管理人员手机端，同时以软件界面和手机客户端界面多种形式发出报警提示，满足移动办公需求。
所述传感器模块：由多种类型高精度传感器组成，其中高精度倾角传感器TLS526T型双轴倾角传感器，该传感器量程可以达到±30°，精度0.004°，分辨率0.001°，通过定制的防水防撞外壳以及可调平底座，将倾角传感器在每节管节首端及尾端中下管廊处各安装布置1支；991B型加速度传感器分辨率0.000005m/s2，灵敏度0.3V·s/m，最大量程15m/s2，管节在深水中的运动频率较低，监测采用适用于超低频测量的加速度计并配以放大器，放大器的作用是放大、积分、滤波和阻抗变换，SA704/MSA-I型加速度计测试频率可低至0.01Hz，分辨率0.00000001m/s2，加速度传感器选择布置在管节首端中下管廊处，管节首端布置3支SA704/MSA-I型加速度计以及3支991B型加速度计(速度档)，共计6支加速度计。3支加速度计为1组，分别布置成沿铅垂方向、管节水平轴线方向以及管节水平切线方向。并通过高精度三维姿态仪WS-601进行校核，姿态仪配备MEMS陀螺仪和加速度传感器，姿态分辨率1cm，角速度分辨率0.025°/s，加速度分辨率0.1mg，倾角测点及姿态仪布置位置与加速度测点在中下管廊断面位置相同，倾角传感器安装后通过水准仪调平，实现沉管浮运与安装过程摆动频率、速度、倾斜角度的安全监测。使用型号为FC-5S型风速传感器来实时监控施工现场的风速情况，确保环境条件适宜沉管浮运。
上述传感端模块主要包括：高精度应力传感器、加速度传感器、倾角传感器、联通精密静力水准仪、高灵敏度风速传感器、悬臂梁称重传感器、环形轴力传感器形成一个强大的传感系统，其监测点位覆盖沉管管体、管节接头及端封门的所有重要节点。
所述高精度应力传感器通过仪器自带的不锈钢安装块焊接安装，为了避免在焊接安装过程中传感器受到烧伤损坏，故将通过自制的仪器模型先对安装支座固定安装，待安装支座焊接稳固并冷却后，再将其精密应力传感器安装于支座并通过支座自带调节螺母将其稳固避免在测试过程中由于传感器的松动造成误差，最后将所有应力传感接入高速率动态采集仪，并通过物联网数据传输模块上传至监测平台。
所述，加速度传感器、倾角传感器、风速传感器、轴线位移计的安装方式与应力传感器相同，均为定制支座的方式将其稳固于监测测点处，最后统一将其接入高速率动态采集仪通过物联网数据传输模块上传至监测云平台。
所述，精密静力水准仪安装方式与其它传感的安装方式相比较为复杂，由于中管廊相比其它作业层而言，交叉作业较少，故选该层为管体线性及同步性监测，分别在管体首尾两侧及管节接头处各布置一台精密静力水准仪传感器(在坡度较大处管体内部应增设测点)，采用联通原理将所有传感器用规定型号的高压气管联通，并注入定量液体，待液面稳定调试完成后将所有水准仪传感器统一接入高速率采集仪，确定一个测量便利的测点在静力水准安装支座上焊接一个不锈钢十字导线点作为基准点，定期通过水准测量校核整个系统，当管节接头差异沉降超出规定极限值或管节总体沉降超过设计值时，将及时发出报警，通知相关人员采取及时有效的应对措施。
应力传感器BGK4000，量程±3000με，分辨率1με，误差1％FS，测点布置与端封门钢梁变形测量选择同一榀钢梁进行监测，选择在钢梁最大应力区域，3支应变计以100mm等间距沿钢梁纵向布置，用于捕捉钢梁最大应力。为便于传感器线缆的保护，传感器线缆敷设在布线槽内进行。线缆布线槽通过膨胀螺栓固定在沉管管壁上，节段接缝中位于中下管廊地面上的传感器采用槽钢加工的仪器保护罩进行保护，位于地面上的线缆通过耐压胶管进行保护。耐压胶管通过金属卡固定在地面上。同时线缆敷设要避开沉管内的管道及其他电源线，同时避让安全门洞等设施。
轴线位移计BGK4420，量程150mm，分辨率0.025％FS，误差0.5％FS，节段接头位移计的安装选择在一次舾装期间进行；管节接头位移计的安装选择在沉管对接完成后，Ω止水带安装完成之后进行，位移计布线原则与应力传感器一致。
静力水准仪安装在沉管中管廊首位两侧，并与其他管节静力水准串联，在管节坡度较大的区域增设测点，其精度为：±0.02％F.S所有传感器之间形成联通回路并注入定量液体，当管体首位及接头位置发生不均匀沉降时，会产生液位差通过传感器测量液位变化实现在施工期对管节线型变化的实时掌握，监测效果一目了然。
所述物联网数据传输模块：物联网数据传输模式分为三种：有线路由形式、4G DTU无线传输形式、有线路由和4G DTU无线传输结合形式。当采用4G DTU无线传输模块时模块内需要安装4G通讯卡，并通过RS485数据转换接口与采集仪或路由器相连接。
所述数据存储模块：数据存储形式主要为云数据库模式，实现云端实时存储功能，为了保障数据安全，采取定期线下备份，备份周期为一个月，数据库存储实时采集的原始数据，采集仪及传感器信息，换算物理量值，测点信息，报警预警阀值等沉管隧道云端自动化监控管理系统所用数据，数据库语言为开源的MySQL。
所述空间测点展示模块：展示形式分为三种：二维形式(测点模式)、三维形式(部位模式)、二维和三维结合形式。一般为二维和三维结合形式，通过这种形式将整个沉管隧道项目立体的展示出来，对于管节断面，关键部位进行二维形式展示，方便技术人员查看。
所述预警报警模块：监测数据采集后云端监测软件将根据已输入的计算公式、标定参数及三级预警报警阀值自动分析判别处理，如当前数据超出设置阀值时，监测平台将根据预设的预设的预警报警模板文本以短信形式通知相关人员，同时以软件界面预警提示、手机客户端预警提示等多种方式预警提示，同时也可对现场安装报警灯装置及现场LED动态显示器发出报警指令，迅速提醒作业现场。
所述数据处理预测模块：数据处理预测通过港珠澳的监测数据及相关经验和理论计算模型进行，通过采集数据对模型进行初始化及校准，完成对监测结果的预测，现实现30d，180d，及自定义天数之后的监测结果的预测。
所述mcu为多点控制单元采集模块，安装在不锈钢防潮防撞机箱内，将各类型监测传感器将汇集于mcu采集模块，此模块将24小时自动循环采集并储存各类传感器的监测数据。
所述环境温度及风速监测；温度监测可以采用应力传感器自带的温度传感器进行同步监测，监测方式与应力监测相同。风速监测采用标准电流式精密风速仪，将其安装在架体空旷处实时监测作业现场风速及风向，当施工区域超过7级风时将会发出报警及时通知施工现场，以确保采取必要的防护措施。
所述云端监测模块：可提供设备接入、设备监控、状态告警和远程维护的功能。从体系架构上，平台可以分为五大部分：数据汇集、数据处理、数据共享、数据展示和数据存储，平台可以根据设备的异常状态进行报警，以便对出现故障的设备及时处理，真正实现远程管理与现场检查相结合的现代化工程运行管理模式。其主要功能有：GIS信息展示、系统管理、设备管理、数据分析、数据图形、预警管理、巡视监测、数据查询。云端监测软件可通过PC端、手机客户端及微信小程序连接，实现数据实时共享，满足移动办公需求。监测系统模块部分由PC端和手机客户端组成，数据展现方式相同，具体地可以展示监测时间、监测部位测点图、实时监测值、监测数据列表、监测数据曲线等，当监测值超出三级预警阀值时，监测界面也将已多种方式发出预警提示。
所述沉管隧道云端自动化监控管理系统，将采集的数据通过网络自动传入控制平台，控制平台对所采集的数据进行分析处理，输出监测点的受力、变形及相关信息，该系统具有自动化程度高，数据实时传输、监测结果准确，减少了人为误差，可实施动态设计、动态施工等优点，便于现场作业管理人员及时掌握施工动态，为安全施工提供了依据，为沉管浮运安装理论和设计方法提供了参考依据，为评价沉管隧道施工及使用过程中的稳定性，做出了有关预测预报，为业主、施工单位及监理提供预报数据，跟踪和控制施工工程，合理采用和调整有关施工工艺和步骤，为工程项目取得极佳的经济效益。
沉管隧道监测系统计算公式
1.监测测点受力分析
1.1采集仪受力值监测值计算分析：
当监测原始数据上传至监测系统平台后，系统将根据采集系统所采集的原始信号；通过计算从而得到受力值(Y)。
Y＝G(R1-R0)+C
其中：G为传感器的率定系数与弹性模量的乘积；
R1、R0分别为当前测值、初读测值；
C为常数。
1.2监测系统的报警阈值
由上所述；由于沉管管体及端封门组成构件布局及材料性能不同，其极限承载能力也将不同，同时由于管体及端封门工作时位于深水区，当发生较大位移时会导致管内涌水引发安全事故，通过有限元分析管体及深水端封门在不同工况下的受力及变形情况，根据计算最不利位置布置测点，同时根据结果确定三级预警阀值，一级预警(非常危险：极限值)、二级预警(危险：设计值)、三级预警(关注：设计值*0.8)，监测系统可根据每个监测测点输入对应的三级预警阀值，监测值(Y)超出三级预警阀值(Ymax)时系统发出报警。
即：Y>Ymax；
2.沉管管体施工环境温度风速监测
2.1环境温度：
T＝1/[A+B(Lnm10)+C(Lnm10)3]-273.2
其中：A＝1.4051×10-3；B＝2.369×10-4；C＝1.019×10-7；均为传感器系数
2.2环境风速：
F＝K(I1-I0)+C
其中：K＝2.5；I1、I2当前测值、初始测值；C为常数
由上所述，监测平台根据当前监测值与极限值相比较，当风速监测值F>6m/s；温度T>36℃时，平台发出报警。
3.沉管管体倾斜分析
3.1倾斜分析：
如图2所示，将双轴倾角传感器通过调平支座安装管节首尾两侧，X轴朝向沉管管体南北方向，Y轴朝向沉管管体东西方向；
Qx＝K(I1-I0)+C
QY＝K(I2-I0)+C
其中：K＝0.266；I0为传感器初始读数；I1、I2分别为X轴Y轴当前读数；C为常数说明：1.X轴“-”表示沉管管体朝南倾斜，“+”表示沉管管体朝北倾斜；
2.Y轴“-”表示沉管管体朝西倾斜，“+”表示沉管管体朝东倾斜；
3.2加速度分析：
如图2所示，因测量精度的要求选择单轴加速度传感器，因测量环境的要求选择两种类型的传感器分别满足浮运期和安装期的要求，三支同类型传感器组成一组，通过调平支座安装管节首端中下管廊处，X轴朝向沉管管体南北方向，Y轴朝向沉管管体东西方向，Z轴朝向沉管管体铅垂方向
Ax＝K(I1-I0)+C
AY＝K(I2-I0)+C
AZ＝K(I3-I0)+C
其中：K为传感器的率定系数与材料振动频率有关；I0为传感器初始读数；I1、I2、I3分别为X轴、Y轴、Z轴当前读数；C为常数说明：1.X轴“-”表示沉管管体朝南加速运动，“+”表示沉管管体朝北加速运动；
2.Y轴“-”表示沉管管体朝西加速运动，“+”表示沉管管体朝东加速运动；
3.Z轴“-”表示沉管管体朝下加速运动，“+”表示沉管管体朝上加速运动；
4.管体线性及同步性监测分析
将静力水准仪分别布置在管节首尾及接头位置处，采用联通原理将静力水准仪串联，监测管体线性及沉降同步性，通过定期校核设置的基准点可以确定管体的总沉降量。
5.变形及差异变形监测分析
变形监测主要为端封门监测见图4中测点D1～D12方向为端封门法向方向，差异变形主要为管节接头位置见图3中测点1#～6#，其中1#、2#、6#为管节接头纵向位移变形(-值代表压缩，+值代表张开)；3#、4#为管节接头竖向差异沉降变形(-值代表后安装管节沉降大于前面安装管节沉降，+值则相反)；5#为管节接头横向变形监测(-值为相对轴线偏南，+值为相对轴线偏北)。
5.变形预测分析
通过对7年的港珠澳沉降监测数据进行分析，进行沉管沉降模型建立，通过对港珠澳数据的进一步分析，在已有9个月以上的沉降数据的支持下平均拟合优度在0.9以上。
Figure BDA0003087527200000111
其中，A、K为待定系数。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种沉管隧道云端自动化监控管理系统，其特征在于，至少包括：
多通道自动化采集模块，所述多通道自动化采集模块包括N+3台自动化采集仪，所述自动化采集仪安装于相邻管节结合处、岛隧结合部、端封门和最终接头；N为管节数；
传感器模块，用于获取每节管的倾斜角度、管节在深水中的姿态、钢梁的应力、管节的位移和管节的线型变化；
物联网数据传输模块，用于数据的交互；
数据存储模块，用于数据存储；
空间测点展示模块，用于显示监测数据；
预警报警模块，用于将监测数据与安全阈值进行比较，当监测数据位于安全阈值外时，进行报警，否则不报警；
数据处理预测模块，通过采集数据对模型进行初始化及校准，完成对监测结果的预测；
云端监测模块，用于数据汇集、数据处理、数据共享、数据展示和数据存储。
2.根据权利要求1所述的沉管隧道云端自动化监控管理系统，其特征在于，所述多通道自动化采集模块包括16通道高速率mcu多点控制单元采集模块。
3.根据权利要求1所述的沉管隧道云端自动化监控管理系统，其特征在于，所述传感器模块包括TLS526T型双轴倾角传感器、姿态传感器、BGK4000应力传感器、BGK4420轴线位移计和静力水准仪。
4.根据权利要求3所述的沉管隧道云端自动化监控管理系统，其特征在于，所述姿态传感器包括三个相互垂直的991B型加速度计、WS-601三维姿态仪。
5.根据权利要求1所述的沉管隧道云端自动化监控管理系统，其特征在于，所述物联网数据传输模块包括如下三种形式：
形式一、有线路由形式；
形式二、4G DTU无线传输形式；
形式三、有线路由和4G DTU无线传输结合形式。
6.根据权利要求1所述的沉管隧道云端自动化监控管理系统，其特征在于，所述数据存储模块包括云数据库。
7.根据权利要求6所述的沉管隧道云端自动化监控管理系统，其特征在于，所述数据存储模块包括定期数据备份模块。
8.根据权利要求1所述的沉管隧道云端自动化监控管理系统，其特征在于，所述安全阈值为三个阈值，进而形成三级预警模块。
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