无线传感网络技术在隧道变形与防灾监测中的应用研究

嵇中

doi:10.3973/j.issn.1672-741X.2014.02.008

隧道建设 >

2014 , Vol. 34 >Issue 2: 134 - 139

DOI: https://doi.org/10.3973/j.issn.1672-741X.2014.02.008

研究与探索

无线传感网络技术在隧道变形与防灾监测中的应用研究

嵇中

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（上海市城市建设设计研究总院，上海 200125）

嵇中（1986—），男，浙江长兴人，2012年毕业于同济大学，隧道及地下建筑工程专业，硕士，助理工程师，主要从事隧道及地下工程方面的设计与研究工作。

收稿日期: 2013-09-13

修回日期: 2013-12-04

网络出版日期: 2014-02-27

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Application of Wireless Sensor Network Technology in Tunnel Deformation Monitoring and Disaster Prevention

JI Zhong

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（Shanghai Urban Construction Design & Research Institute, Shanghai, 200125, China）

Received date: 2013-09-13

Revised date: 2013-12-04

Online published: 2014-02-27

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摘要

针对当前隧道结构变形与防灾监测手段存在的不足，对无线传感网络在隧道工程应用的可行性进行试验研究，提出一种基于材料力学的新型监测位移方法，结合不同的监测位置，建立相应的位移-倾角变化量的量测方程。通过室内管片加载试验，验证了新型位移监测方法的可行性和无线传感网络的稳定性，借助软件Smartfire进行了隧道火灾数值模拟试验，针对火灾温度场的分布情况，提出合理的监测距离和监测精度。通过室内试验和数值模拟，对无线传感网络的硬件及布置方案均提出相关指标，以满足工程实时监测要求。

关键词： 无线传感器网络; 隧道变形监测; 隧道防灾模拟; 监测距离与精度

本文引用格式

嵇中 . 无线传感网络技术在隧道变形与防灾监测中的应用研究[J]. 隧道建设, 2014 , 34(2) : 134 -139 . DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2014.02.008

Abstract

The applicability of wireless sensor network technology in tunnel works is studied, and a new displacement monitoring technology based on material mechanics is proposed.Meanwhile,displacementdip angle monitoring equation is established by combining the different monitoring positions. The applicability and stability of the wireless sensor network technology are testified by indoor segment loading tests. Rational monitoring distance and monitoring precision are decided by using fire disaster simulation test by means of Smartfire. In the end, related indexes of hardware and layout of wireless sensor network are proposed.

Key words： wireless sensor network; tunnel deformation monitoring; tunnel disaster prevention simulation; monitoring distance; monitoring precision

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