智能隧道衬垫。你需要知道的一切

能够通过物联网技术监测隧道段的完整性，有望在土木工程中获得重大的安全和效率。这个想法很简单：与其在隧道开挖后安装监测设备，为什么不在隧道衬砌生产阶段就预先安装传感器和数据记录器？鉴于这一创新的重要性，11月由Swsensing公司主办的关于智能隧道概念的网络研讨会热闹非凡，参加人数众多，也就不足为奇了。Worldsensing的专家Sam Buckley、Bastien Hardouin和Juan Pérez Arcas在现场回答了问题。

以下是最主要的疑问和答案。欲了解更多信息，请现在收听整个智能隧道会议。

问题

当你嵌入这些设备时，智能隧道的结构完整性是否受到影响？

我需要多少个网关来覆盖整个项目？

如果设备被嵌入混凝土中，你能对其进行任何维护吗？

我们有一个项目在几个月内开始。如何快速部署？

我们如何轻松地改变采样率？我们能不能在不插上手机的情况下做到这一点？

节点上面的混凝土层能有多厚，节点就不能与网关通信了？

你能在同一时间连接多少个传感器？

你需要在每个网关上重新配置记录仪吗？

是否有可能在不使用升降机的情况下将电线伸出设备箱直接测量？

当你嵌入这些设备时，智能隧道的结构完整性是否受到影响？

胡安-佩雷斯-阿卡斯：如果与智能隧道段相比，盒子的尺寸相当小。其尺寸为200×120×57毫米，所以结构影响仅限于靠近盒子的区域。在大巴黎项目中，是由设计师来验证对隧道衬砌可能产生的结构影响是否可以接受。他们是

此外，我们与加泰罗尼亚大学进行了初步评估，考虑到350毫米的分段深度。考虑到所评估的负载情况，其影响可以忽略不计。然而，我们建议，对于每个特定的项目，应该考虑这些要点并进行具体评估。它必须逐案评估。该尺寸与传统方法中用于对这些类型的区段进行测量的典型接线盒没有很大区别。

我需要多少个网关来覆盖整个项目？

Juan Pérez Arcas：这取决于智能隧道项目和监测需求。我们建议在预制厂有一个网关，因为在传感器和数据记录器的安装过程中，它相当有用，可以确保一切工作正常。在分段安装传感器的过程中，网关可以暂时性地临时安装在那里。在储存区，有时有一个网关是很有趣的，这样你就可以对被测段有很好的追溯性。

最重要的网关必须安装在TBM[隧道掘进机]上，靠近机舱，或在可能的地方。后来，根据不同的范围，如果你确实想继续监测，你可以在隧道内安装一个额外的网关。最重要的是TBM中的网关，根据项目情况，也许安装额外的网关是有意义的。

如果设备被嵌入混凝土中，你能对其进行维护吗？

巴斯蒂安-阿尔杜安。是的。这些设备被嵌入到混凝土块的表面。通过凿开混凝土层，你可以进入外壳的盖子和数据记录器。例如，如果你需要更换电池，你只需取出凝胶。我们的凝胶在电气应用中非常常见，用手或用切割机就可以很容易地取出。

你可以通过移除凝胶或访问USB来进行任何维护，例如收集数据、改变配置[或]采样率--即使通过其他方式可以改变采样率。

我们有一个项目在几个月内开始。如何快速部署？

萨姆-巴克利。我们有少量的库存，用于较小的智能隧道项目，也许可以开始使用。如果你有一个大的需求--几百个甚至几千个--我们建议有两个月的准备时间来为你准备这些。我们越早知道越好，所以在早期阶段就联系，让我们进行对话。

我们如何轻松地改变采样率？我们能不能在不插上手机的情况下做到这一点？

胡安-佩雷斯-阿卡斯：我们使用的无线电是双向的，所以可以改变节点的采样率。截至目前，对于振动导线数据记录器来说，可行的最高采集频率是每30秒一次，针对数据记录器的所有通道。要改变采样率，你可以进入CMT软件，选择节点并改变采样率。采样率将在下一次从数据记录器到网关的数据传输中被更新。

这在根据隧道的每个路段的需要来调整采样率方面是有意义的。

节点上面的混凝土层能有多厚，节点就不能与网关通信了？

Bastien Hardouin:我们建议将振动钢丝压在用于制造混凝土段的模具上。在振动钢丝上面的混凝土层应该尽可能薄。将振动钢丝压在模具上，然后将混凝土浇筑在上面。

在安装和架设分段后，你如何校准传感器？

Juan Pérez Arcas:可能这个问题更多的是针对振动丝传感器制造商。这些振弦式应变片被设计为嵌入混凝土中。它们已经被长期安装在混凝土大坝和其他混凝土结构中，所以它是一种成熟的技术，在很长一段时间内具有良好的稳定性。

你不需要重新校准传感器，事实上，在传感器嵌入混凝土中后，没有可能恢复它。当您将传感器安装在混凝土衬里或大坝中时，情况也会一样。你有原来的校准，但传感器没有重新校准。

你可以同时连接多少个传感器？

巴斯蒂安-哈杜安它可以同时连接五个传感器。你只需要取下电池组，连接传感器--这很容易，然后把它放回去，上面还有电池。端子台插在印刷电路板上，很容易拔掉它，连接你的传感器，然后放回去。

你需要在每个网关上重新配置记录仪吗？

Juan Pérez Arcas：在Worldsensing，我们有两种架构。我们有CMT Edge架构，即我们的软件托管在网关中。我们还有一个CMT云架构，它是在云端的。连接性管理工具管理无线电网络，收集数据，并使所有这些数据可供进一步分析。

CMT云是我们的多网关架构。记录仪与其中一个网关的连接并不重要，因为所有的网关都会把数据传输到云端。这种架构对于这些类型的项目来说是最好的，但如果由于任何原因无法通过互联网连接，而你需要使用我们的边缘架构，也是可以的。你可以在几个网关上配置相同的网络ID和无线网络密码。

我们将在即将到来的2.7版本中加入一个新的功能，对这种类型的项目也很有用。所以答案是，最好用CMT云架构来做，但用CMT Edge也可以不通过记录仪来连接。记录仪是在制造厂里配置的。

是否有可能在不使用升降机的情况下将电线伸出设备箱直接测量？

巴斯蒂安-阿尔杜安。这是有可能的，但这并不容易。要延长电缆，你必须先接触电缆。因此，你将不得不凿出混凝土层，打开外壳，移除凝胶，断开传感器，并进行另一个连接以延长电缆。所以这是有可能的，但很复杂。

胡安-佩雷斯-阿卡斯：最好使用无线数据记录器来监测这些传感器。