利用LoRa星技术进行隧道监测：回答您的疑问
隧道工程风险大，情况复杂，因此必须小心谨慎地进行，并对每一步的进展情况进行监控。而在隧道环境中，LoRa 星型无线网络可以发挥重要作用，轻松、经济高效地提供及时数据。为了展示如何实现这一目标，Worldsensing 举办了一次免费网络研讨会 ，工程地质学家Maria Navarro和GKM Consultants 的项目经理Alexandre Cosentino 在会上做了发言。本博客将回答活动中出现的一些问题。
问题
哪个是系统允许的最高采样率？
激光节点是否需要指向目标来收集信息，或者它可以直接指向表面？
我怎样才能知道激光节点何时需要维护？
你为什么选择热敏电阻而不是热电偶或电阻温度检测器（RTD）来测量混凝土温度？
一个典型的LoRa网络的成本是多少？
你有一个长期监测的例子吗？
是否有可能将隧道掘进机（TBM）数据与数据记录器结合起来？
在新奥地利隧道法（NATM）和TBM隧道施工后，继续监测电气设备的重要性如何？我们应该在短时间内继续监测吗？如果隧道在施工期间没有问题，是否需要监测？
你有什么建议，可以用类似于汇流表带的方法来测量隧道汇流，但要远程收集数据，以免中断隧道的开挖？
对脆弱或老旧的隧道实施长期或持续监测的最佳做法是什么？
在隧道中，我们应该把传感器放在哪里？
该技术是否能够检测到隧道附近的现有服务？
你是否建议将设备安装在外壳内，以便在隧道环境中保护它们？
你是否考虑使用光缆？
如何将数据传输到表面数据记录器？
Worldsensing LoRa系统是否能自动管理868Mhz频段上1%的占空比限制？
在长深度竖井中使用世界传感技术是否有任何限制？
技术的范围是什么？
在一个200米长的岩石NATM隧道中，解决沉降问题的最佳方法是什么？
哪个是系统允许的最高采样率？
玛丽亚-纳瓦罗Worldsensing适用于静态测量，可配置的最高采样率为每 30 秒一次。需要注意的是，如果您需要每 30 秒采样一次，网络的最大规模将因 Worldsensing 架构类型而异。您可以在我们的知识库中找到更多信息。
激光节点是否需要指向目标来收集信息，或者它可以直接指向表面？
玛丽亚-纳瓦罗 在某些安装条件下，你可能需要目标箔。即使在有利的条件下，目标可能有助于激光节点以最大的指定精度进行测量。使用目标物进行激光距离测量有助于改善测量条件，在长距离或照明不理想的情况下达到指定的精度。
我们推荐不透明的表面，而不是测量中使用的反射目标和棱镜。你通过每个激光节点的读数获得信号参数，可以帮助你评估对目标箔的需求。
我怎样才能知道激光节点何时需要维护？
玛丽亚-纳瓦罗 除了距离和温度之外，激光距离节点还测量信号参数。增益和信号强度参数可以帮助你安排清洁任务。只要激光节点继续传输测量值，你就不需要清洁表面。你可以在我们的知识库中找到更多信息。
你为什么选择热敏电阻而不是热电偶或电阻温度检测器（RTD）来测量混凝土温度？
Alexandre Cosentino：世界传感节点与热电偶不兼容。热电阻通常比热敏电阻更精确，但也更昂贵。精度要求和测量的短期性无法证明使用热电阻所增加的成本是合理的。
一个典型的 LoRa网络成本？
玛丽亚-纳瓦罗 安装 Worldsensing 网络所需的投资取决于许多因素。在部署之前，需要了解以下信息：
- 需要自动化的传感器的类型和数量以及它们的位置。
- 将放置传感器的区域的大小。
- 在每个项目阶段所需的采样率。
- 影响 Worldsensing 连接管理架构使用（边缘或基于云）的项目要求。
- 电源和连接要求。
你有一个长期监测的例子吗？
Alexandre Cosentino:在 GKM，我们大部分的岩土工程仪器都与长期监测项目有关。你可以在我们的网站上找到项目摘要。
是否有可能将隧道掘进机（TBM）数据与数据记录器结合起来？
Alexandre Cosentino： 我们从来没有机会将数据集成到 TBM 的软件中，但我们认为没有理由不这样做。Worldsensing 网关可以通过 Modbus、文件传输协议等传输数据，因此可以与 TBM 数据管理系统兼容。
在新奥地利隧道法（NATM）和TBM隧道施工后，继续监测电气设备的重要性如何？我们应该在短时间内继续监测吗？如果隧道在施工期间没有问题，是否需要监测？
Alexandre Cosentino: 一旦施工完成，我们当然可以降低岩土传感器的采样率。但是，保持监测的积极性可以给你提供重要的信息。一旦隧道投入使用，岩土信息可以用于其他目的，如故障预测、维护计划和监测工人或公众的安全。
你有什么建议，可以用类似于汇流表带的方法来测量隧道汇流，但要远程收集数据，以免中断隧道的开挖？
Alexandre Cosentino： Worldsensing 公司的激光测距节点可以远程测量两点之间的距离，而不会中断隧道的施工或运营。
对脆弱或老旧的隧道实施长期或持续监测的最佳做法是什么？
玛丽亚-纳瓦罗 在旧隧道安装监测系统之前，你应该进行一项研究，以确定结构的状态，并检查潜在的病变和其程度。这项研究应该提出有关需要监测的参数的信息，如裂缝扩展和水的渗透。
监测系统应该能够提供关于结构现状及其演变的信息，同时，如果你需要采取结构行动，如修复结构件或加固和监测。
在隧道中，我们应该把传感器放在哪里？
玛丽亚-纳瓦罗 你应该有一个监测计划，规定要安装的传感器的类型和数量，读数的准确性和其他规格，适用于每种控制类型的阈值，以及一个应急计划。这个计划通常是在开挖前的设计阶段制定的。它应该考虑到挖掘方法、地形类型，在城市地区，考虑到周围的结构和它们的预期运动。
一旦挖掘完成，根据读数的演变，你可能会决定加固部分并安装更多的传感器，以确保关键区域得到很好的覆盖。
该技术是否能够检测到隧道附近的现有服务？
玛丽亚-纳瓦罗。 探测通常是在设计阶段进行的，但如果某些服务的深度不确定的话，也可以在施工期间进行，例如。最广泛的技术是通过探地雷达，这是一种地面雷达，用于探测基于电磁超宽波传输的地表下的物体。
你是否建议将设备安装在外壳内，以便在隧道环境中保护它们？
玛丽亚-纳瓦罗Worldsensing是一种坚固耐用的解决方案，防护等级为 IP67 和 IP8，其设计适用于恶劣的环境，因此不需要用特殊的外壳来保护设备。如果项目要求对设备进行保护，则一定不要使用金属外壳，因为它们会干扰无线电通信，降低信号。
你是否考虑使用光缆？
玛丽亚-纳瓦罗 使用光纤传感器监控建筑是一种替代方案，但这与 Worldsensing 使用的 LoRa 无线电系统是完全不同的技术。使用这种监控、分布式和连续性技术有其优势，但这意味着要用长距离电缆覆盖整个结构。
Worldsensing 是一种无线监控解决方案，其目标是在传感器附近安装记录仪，而无需铺设长电缆。节点通过无线电与网关通信，并将信息集中到数据服务器上。
如何将数据传输到表面数据记录器？
玛丽亚-纳瓦罗 有许多传感器通常用于城市环境中的隧道施工监测。这些可以分为地面传感器和地下传感器。对于表面传感器，如裂缝测量仪、称重传感器、应变仪、倾斜仪等，数据记录器被安装在传感器附近，以避免长距离的电缆。
对于地面传感器，如压强计、伸长计和就地倾角计，一旦传感器被安装在钻孔内，电缆就会被连接到地面的数据记录器上。通常情况下，这些传感器被安装在沙井中，用来放置记录器和保护系统。所有安装在地表的记录器都与同样在地表的网关进行通信。
网关可以通过移动连接或以太网电缆连接到互联网，或连接到局域网。该系统对隧道内的传感器也是如此。记录器安装在传感器附近，与隧道内的网关进行通信。通常，由于缺乏移动网络覆盖，连接是通过以太网。
Worldsensing LoRa系统是否能自动管理868Mhz频段上1%的占空比限制？
玛丽亚-纳瓦罗 这是在使用移动应用程序配置节点时自动完成的。标准配置可确保 Worldsensing 符合无线电管理规定。
在长深度竖井中使用世界传感技术是否有任何限制？
玛丽亚-纳瓦罗 Worldsensing 通常广泛用于地表监测和隧道建设。在我们的知识库中可以找到一些安装的良好做法，但作为经验法则，重要的是始终将网关安装在节点上方。由于我们的边缘设备和网关使用全向天线，因此我们始终建议将它们安装在垂直位置。
对于一个长深的竖井，尽管如此，由于它的垂直排列，我们建议安装节点和网关天线垂直于竖井的排列，因为这可以改善无线电覆盖。
技术的范围是什么？
玛丽亚-纳瓦罗 LoRa 是一种使用低无线电频率的无线技术，在未授权的无线电频谱中运行。该技术的优势之一是长距离、低功耗。LoRa 广泛应用于多个市场，包括智能城市和工业自动化。Worldsensing 基于 LoRa 星技术，专注于岩土和结构传感器的无线自动化。
我们提供的数据记录器与市场上的大多数传感器兼容，我们在长距离上自动读数，消耗很少的电力。这些读数由网关接收，可以通过基于网络的软件进行可视化，并集成到第三方系统。
在一个200米长的岩石NATM隧道中，解决沉降问题的最佳方法是什么？
玛丽亚-纳瓦罗 在施工过程中监测岩石NATM隧道时，对开挖过程中涉及的参数有一个全面的了解是很重要的。勘测方法被用于地表和结构监测，但由于这些系统需要视线，有些区域可能难以覆盖。
在这些情况下，使用附着在梁上的沉降计或倾斜仪可以作为一种选择，以获得倾斜度，从而计算出沉降。另外，安装伸长计将提供有关深度垂直运动的重要信息。将这些读数与增量式伸长计提供的信息和开挖段的收敛控制结合起来，就可以知道开挖所引起的垂直运动。
