1背景介紹
隨著城市的發展，地鐵隧道附（fù）近越（yuè）來越多的建（jiàn）築物導致了地鐵隧道的變（biàn）形，可能對隧道的安（ān）全性和穩定性引起（qǐ）嚴重的（de）影響，從而危（wēi）及整個城市的（de）交通係統。不僅如此，在地鐵隧道變形的同時，地鐵附近的建築物也受其影響（xiǎng）產生變（biàn）形，很多建築物甚至產生大範圍的沉降、坍塌，這就形成了一種惡性循環，嚴（yán）重危及了地鐵及周邊建築物的安全性。因此在隧道工程與外圍（wéi）基礎工程之間如何保證地鐵隧道的安全（quán）性是（shì）目前（qián）需要解決的（de）難題（tí）。
由於地鐵隧道主體結構比較特殊，受地質（zhì）條件（jiàn）、結構施工方法、周邊環境、車輛運行等多種因素的綜合影響，引起主體結構產生不同（tóng）程度的變形，為確定運營期間的安全（quán），要對各種可能引發（fā）安（ān）全問題的因（yīn）素進行的實時監測。因為地鐵隧道（dào）的特殊性，運行期（qī）間絕對不允（yǔn）許測量人員進入，為此，須有一種簡便的、無人值守、自動（dòng）的動態監測方法，可在很短的時間間隔內，快速完成隧道變形監（jiān）測，分析（xī）監測數據並提交監測報告。
2監測要求
由（yóu）於地鐵隧道在一天中的絕大多數時間是處於（yú）封閉（bì）的運營狀態，不允許監（jiān）測人員進入隧（suì）道（dào）內工作，所以要求必須在（zài）隧道內設置自動化監測係統代替人工操作，實現對隧道水平、垂（chuí）直（zhí）位移的連續（xù）、精確監測。
3監測係統
一般而言，運營期地鐵隧道變形（xíng）監測包括拱頂沉降、圍岩收（shōu）斂（liǎn）、軌道（dào）沉降等內容。

自動化監測係統構成示意圖

地鐵隧道自動（dòng）化動態監測係統（tǒng）是指在無需操作人員幹預的條（tiáo）件下，實現自動觀測、記錄、處（chù）理、存儲、報表編製、預警預報等功能，它由一係列的軟件和硬件（jiàn）構成，整個係（xì）統配置包括：自動化全站（zhàn）儀、棱鏡、通訊及供電設備、監測軟件等。
自動化全站儀
自動（dòng）化（huà）全站儀能夠自動整平、自動調焦、自動正倒（dǎo）鏡觀測、自動進行誤（wù）差改（gǎi）正（zhèng）、自動記錄觀測數據，其獨有的ATR（Automatic Target Recognition，自動目標識別）模（mó）式，使（shǐ）全站儀能進行自動（dòng）目（mù）標識別，操作（zuò）人員一旦粗（cū）略瞄（miáo）準棱鏡後，全站儀就可（kě）搜尋到目標，並自動瞄準，不再需要精（jīng）確瞄準和調焦，提（tí）高工作效（xiào）率。

變（biàn）形監測時，全站儀要求安置在觀測墩上，在控製（zhì）終端不方便放置在觀測墩旁邊的情況下，需要在全站儀與控製終端進行數（shù）據通訊（xùn）。一（yī）般（bān）在距離比較短的情況，可以采（cǎi）用（yòng）通訊電（diàn）纜（lǎn），或是普通的網絡線亦可；在遠距離的情況，可采用較為簡單的數據傳輸電台或移（yí）動網絡進行通訊。
目標棱鏡
目標棱（léng）鏡作為觀測標誌，利用膨脹螺絲固定在隧道（dào）內（nèi）側，其數目可按實際（jì）需要設定，該標誌能被伺服全站儀自動跟蹤鎖定，以實（shí）施精密測角和（hé）測距。

監測（cè）軟件

計算機利用電纜和全站儀（yí）連接，並裝有專用軟件以實現整個監測過（guò）程（chéng）的全（quán）自動化，既能控製全站儀按特定測量程序采集監測點數據，並（bìng）將測量成果實時進行處理（lǐ），以便及時（shí）發現錯誤，杜絕返工，也可（kě）以對各個觀測周期的監測數（shù）據進行存儲（chǔ）並生成（chéng）監測報（bào）告。