系统概述
随着城市化进程的不断加快，轨道交通建设规模不断扩大，已成为城市公共交通的重要支柱 ，十二五计划期间，国家用于城市地铁建设中的投资就至少达到两万亿。由于地铁施工事故所导致的重大后果极其严重，所以如何确保地铁在运营期间的安全则成为地铁工程监测和运营部门需要共同面对的一个重要课题。
地铁运营变形监测系统具有集成化、一体化、具备遥测、数据远程传输、实时在线监测预警、网络化功能。通过自动化监测系统可以实现地铁运营期间监测数据的连续性，实时性。把大量的数据远程存储到云端，进行查询和比较验证，借助系统配套软件,可迅速对此数据进行分析,对既有线路隧道结构健康状态进行评估,及时向监测、运营单位反馈信息,确保运营期间地铁的安全。
监测项目
（1）隧道道床沉降；
（2）隧道道床平面位移。
（3）隧道管片的收敛；
（4）隧道管片的平面位移；
（5）隧道管片的竖向位移；
（6）车辆段（场）内单体建筑、主变电站单体建筑、车站结构物的不均匀沉降；
系统设备选型
目前常用的地铁隧道内自动化监测方法有以下两种：
（1)基于静力水准仪、电子水平尺组建的自动化监测系统；
（2)基于测量机器人组建的自动化监测系统。
基于静力水准仪、电子水平尺、固定式激光测距仪组建的自动化监测系统主要倾向于道床、管片的沉降监测，收敛及车辆段（场）内单体建筑、主变电站单体建筑、车站结构物的不均匀沉降，但无法获得隧道结构的水平变形参数。
基于测量机器人组建的自动化监测系统可以对隧道进行三维变形观测，包括道床的沉降观测、道床的平面位移，以及隧道管片的收敛、竖向位移及平面位移都可以进行观测。但由于测量小角度限制，监测点的布设不能过密，而且测量精度较低，价格较贵。
因此，本系统可根据项目的实际情况，选择其中一种监测方案，也可将两种自动化监测系统同时配合使用。
基于静力水准仪组建的自动化监测系统
该系统主要有静力水准仪、电子水平尺、固定式激光测距仪构成，静力水准仪主要用来测量管片的沉降量及车辆段（场）内单体建筑、主变电站单体建筑、车站结构物的不均匀沉降，电子水平尺主要用来测量道床的沉降量。固定式激光测距仪主要是测量管片的收敛，三种传感器均输出RS485信号，共同构成静力水准自动化监测系统。
基于测量机器人组建的自动化监测系统
该系统包括以下几部分组成：
（1）测量机器人监测站；
（2）控制计算机系统；
（3）CDMA通讯网及因特网；
（4）基准点；
（5）变形监测点；
（6）预警系统。
在实际监测过程中，沉降监测及收敛以静力水准系统为主，在道床上设置的棱镜监测点与静力水准监测成果科相互校核。隧道平面位移及收敛主要以测量机器人观测成果为主。同时，测量机器人可同时监测到隧道拱顶的沉降，这样可全面监测隧道的各项位移，及时掌握隧道变形情况。
本监测系统可将静力水准监测系统和测量机器人监测系统融合在一个系统内，在一个系统内可以查看所有的监测数据。
系统特点
根据地铁的特点和需要观测的技术指标，在地铁隧道上安装数据采集的传感器系统，传感器系统将不同采样频率、不同类型的监测数据测量后，在采集平台进行集中采集和预处理，然后统一远程传输到监控中心。
1，可实时监测地铁隧道的各测点测量参数。系统应能在无人值守条件下连续运行，采集到的数据可供远程传输，采样参数可远程在线设置。数据以数字或曲线图形式实时显示、记录和打印，24小时连续采样，在报警状态下能够进行特殊采样和人工干预采样。可根据需要设定测点数据，对原始数据不仅可进行滤波、计算等处理。
2，监测数据能够以多种数据库形式保存并可进行历史数据查询，还可以直接生成 EXCEL或其他形式报表。
3，系统具有实时自诊断功能，能够识别传感器失效、信号异常等；出现故障时，应能立即自动地将故障信息上传至监控中心，并激活报警信息，同时故障的传感器或子系统不影响其他传感器或系统正常工作；现场即时上传报警信息时，监控中心主机会出现明显的报警画面和警报信息。
4，当系统的部分暂时断电时，系统的各个部分应无需人为干涉即可自动重启、同步校准和继续正确运行，并保留断点信息。
5，能对系统中的每一用户进行口令和操作权限的管理，能对不同的用户分配不同的系统访问、操作权限级别，保障运行系统的安全性。
6，实现对系统信息打印的管理功能，提供实时打印、定时打印、随机打印功能。支持对图形、报表、曲线、报警信息、各种统计计算结果等的打印。
