科学技术与工程
Science Technology and Engineering
Vol 14No 15May 2014 2014Sci Tech Engrg
地铁暗挖隧道穿越桥梁群桩综合技术
———以丽泽桥桥区为例
姚文花
(北京城建集团有限责任公司,北京100088)
北京地铁14号线西局站—东管头站区间采用矿山法施工,区间隧道位于砂卵石地层中,地层自稳性较差。区间隧道
穿越桥梁数量达到14座,隧道与桥梁基础的最小净距仅为0 84m ,给施工带来极大的风险。为保需穿越西三环丽泽桥桥区,摘
要
证施工安全,在施工过程中通过风险分析,综合应用加固技术、隔离技术措施,有效控制了沉降,规避了风险,为地铁暗挖隧道为今后类似工程施工提供参考借鉴。穿越桥桩群桩积累了经验,关键词
暗挖隧道穿越
中图法分类号TU745 3;
桥梁群桩
综合技术
文献标志码A
随着城市地铁规模的不断发展,地铁隧道工程设置于城市桥梁下方日益增多。隧道穿越桥梁可能会引起桥梁承载力的降低甚至损伤桥梁结构,应高
[1]
特度重视隧道穿越现况桥梁对桥梁带来的风险,
别是处于交通主干线的桥梁,沉降控制要求严格,给地铁施工带来极大风险,一旦发生事故,经济损失严
社会影响巨大。在施工过程中,必须对施工风险重,
进行分析,采取可靠的技术保证措施,最大限度的规避风险,保证施工安全。
[2]
姬永红等利用二维有限元模型进行分析,表明开挖面的地层应力释放是隧道开挖对桩基产生影响的直接原因,通过减少应力释放可以有效地控制桩基变形。
高伟等研究了浅埋暗挖隧道开挖对桥梁基础的影响,表明桩侧摩擦阻力随着桩基的埋置深度的增加而增大,在桩基底部达到最大。马天文在地铁隧道下穿既有桥梁桩基加固研究中,采用了对桥梁基础实施托换施工,同时在隧
控制了隧道上道内对桥桩周围地层进行注浆加固,
方桥梁桩基沉降和位移。
[5]
石锦江在地铁暗挖隧道穿越桥桩时,桩隧水平间距大于3m 时采用二重管高压旋喷注浆法来降
保证施工安全。低施工风险,
周正宇等通过地铁施工对邻近既有桥梁主
表明通过地层加固可以达到降动防护技术的研究,
低地层变形的目的,通过在桩隧间设置隔离桩,来阻
2014年2月20日收到
mail :第一作者简介:姚文花,河北衡水人。项目总工程师。E-280218810@qq.com 。
[6][4][3]
隔变形的传递。
在地铁隧道穿越桥梁时,综合采用了
增加桩基、现况桩基托换、增设土体静压注浆加固、
刘能文
横系梁,控制了桥梁基础的沉降值及倾斜值。
以往工程对隧道穿越桥梁时,采取了一项或几
如何有效的综合运用各种技术,发挥最大效项措施,
益,应引起重视。在地铁14号线西局站—东管头站
区间暗挖隧道穿越丽泽桥桥区施工时,根据工程的特殊情况,将各种加固技术、隔离技术综合的应用到规避了施工风险,取得了良好的效一个工程项目中,果,为今后类似工程的设计与施工提供一定的参考。
[1]
1
1 1
工程概况
地铁暗挖隧道工程概况
地铁14号线工程西局站 东管头站区间暗挖隧道下穿丽泽桥,隧道为马蹄形,断面尺寸6570细砂②3、圆砾-卵石②5、中砂、粗砂⑤1、卵石⑤、层卵石⑦。结构覆土厚度为10 1 15 3m ,隧道穿越地层主要为卵石⑤层,中砂、粗砂⑤1层。地下水位
mm ˑ6 480mm 。地层自上而下为粉土填土①、粉砂-
于隧道结构线以下。1 2丽泽桥概况
丽泽桥为全互通式立交桥,位于北京市西三环南段丰北路与西三环相交处,是连接西三环和丰台北路的重要交通枢纽,也是北京市几座大型桥梁之一,于1991年竣工投入使用。北京地铁14号线西局 东管头站区间暗挖隧道下穿丽泽桥区,其中地铁近距离穿越桥梁共计14处(见图1),分别为:丰北路上东西向的主桥A 、主桥B ,南北主桥,四环主
路上南北向的公交停靠站1号桥、公交停靠站2号
Z3匝道桥、Z4匝道桥、Z5c 匝道桥、Z6匝道桥、桥,
Z7a 匝道桥、Z7b 匝道桥、Z7c 匝道桥、Z8匝道桥、K4+657通道,桥桩与隧道的净距为0 84 4 61m ,且
——受力最不利位置。桥梁为混桩端在隧道的肩部—
检查评估报告显示,桥梁技术状凝土现浇连续箱梁,
“完好状态”,况等级评定为A 级,即见表1
。
图1区间隧道与丽泽桥平面关系图(1ʒ 15000)
Fig.1Tthe tunnel and Lize pidge plan (1ʒ 15000)
表1丽泽桥各桥现状评估表
Assessment pipeline on current to Lize pidge
状况良好状态良好状态完好状态完好状态完好状态完好状态完好状态完好状态完好状态良好状态良好状态良好状态良好状态良好状态
严重病害描述T 梁泛碱,伸缩缝堵塞,支座拥包变形,墩柱细小裂缝T 梁泛碱,伸缩缝堵塞,支座拥包变形,墩柱细小裂缝伸缩缝堵塞,主桥局部表面存在缺陷
伸缩缝堵塞,桥台开裂,支座起包伸缩缝堵塞,桥台网裂,支座起包、网裂等
伸缩缝堵塞,主梁泛碱,支座起包、变形,挡墙开裂
伸缩缝堵塞,箱梁泛碱,一处开裂,宽0 14mm ,支座变形,挡墙开裂
伸缩缝堵塞,箱梁泛碱,支座变形,桥台开裂
伸缩缝堵塞,箱梁泛碱,支座变形
伸缩缝堵塞,支座变形,台帽开裂伸缩缝堵塞,箱梁泛碱,护坡坍塌
7#盖梁开裂挡块处开裂伸缩缝堵塞,箱梁翼板泛碱,支座鼓包变形,
伸缩缝堵塞,箱梁泛碱、局部破损,支座鼓包变形,桥台泛碱、网裂伸缩缝碎边,顶板开裂,最宽0 17mm 、局部破损,桥台泛碱、小裂缝
Table 1
序号
[]4
桥名主桥A 主桥B 南北主桥公交1号桥公交2号桥Z3匝道桥Z4匝道桥Z5c 匝道桥Z6匝道桥Z7a 匝道桥Z7b 匝道桥Z7c 匝道桥Z8匝道桥K4+657通道
技术状况等级
B 级
B 级A 级A 级A 级A 级A 级A 级A 级B 级B 级B 级B 级B 级
2
2 1
桥桩及隧道沉降及变形模拟预测
预测目的
在区间暗挖隧道施工时,为确保暗挖施工顺利通过桥区,同时确保丽泽桥交通畅通,在施工前,按施工工况进行模拟分析预测,确定不同工况的各项
施工参数,预测桥梁沉降量,验证设计、施工方法的
科学性和合理性,弥补理论分析存在的不足,最后确定最优施工参数。
2 2桥梁沉降控制指标
1)桥梁竖向均匀沉降控制值:15mm 。2)纵向不均匀沉降位移控制值:5mm 。
3)墩柱横桥向相邻基础不均匀沉降位移控制值:3mm 。
4)地表沉降控制值:30mm 。2 3桥桩变形预测模型及分析2 3 1模型建立
3D ,计算软件采用大型岩土计算软件FLAC-假
定土体为各向同性d塑体,由实体单元模拟,其应
[7]
力-应变关系满足莫尔-库仑准则;采用shell 单元
二衬采用实体单元;模型边界范围按4倍模拟初支,
开挖洞径计,地表为自由面,其余面均施加法向约
施工模拟,每循环进尺0 5m ,采用上、下台阶法束,施工,严格按浅埋暗挖“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭”方针实施。计算模型见图2
。
Fig.3
图3近暗挖侧桥桩沉降曲线
In excavation of side pile settlement
curve
图2计算模型Fig.2Calculation model
Fig.4
图4远暗挖侧桥桩位移曲线
Far excavation of side pile settlement curve
2 3 2
计算
计算工况为对桥桩周围土体进行注浆加固后开挖的工况。对桥桩周围土体进行加固,以降低由于暗挖施工对桥桩承载力的影响。
此工况下,暗挖施工影响近暗挖侧桥桩的沉降值为4 8mm (见图3),远暗挖侧桥桩沉降值为3 6mm (见图4),差异沉降为1 2mm 。桥桩沉降主要发生在上台阶开挖期间,沉降值为3 7mm ,且沉降速率加大,下台阶开挖时引起的桥桩位移值约为1 1mm 。
经过分析,桥桩距离隧道越近,沉降越大;同时
桥桩沉降主要发生在上导洞开挖在隧道施工期间,
期间,应加强上导洞开挖期间施工工艺控制,并应尽快对上导洞临时仰拱封闭成环并及时进行回填注浆。
3
3 1
施工技术措施
隧道侧穿桥桩加固技术
本工程暗挖通道要垂直穿过丽泽桥桥桩,隧道边缘最近处距离桥桩不到1m ,如果不采取相关措施,该部分桥桩的整体摩擦力将会全部失去,
并且周
边土体变形也会使未动土层摩擦力降低。
为达到加固隧道侧穿桥桩范围内的土体,控制沉降,经研究论证综合采取的以下技术措施:地面复合锚杆桩加固;隧道拱部180ʎ 范围内小导管超前注
必要时密浆加固;隧道初支格栅钢架加密至0 5m ,
排,并加设临时仰拱;上导洞预留核心土先行通过技术;洞内临时仰拱下45ʎ 范围内进行径向注浆加固;初支背后注浆纵向、环向间距加密至2m ;二衬背后多次重复注浆;加强监控量测等。3 1 1地面复合锚杆桩加固技术
在地面条件和地下管线允许的情况下,对桥桩尽量采取地面加固措施。主要做法为在地面采用复
将桥桩周围土体加固和改良,以合锚杆桩加固地层,
并在隧道内对桥桩底不降低原有侧摩阻力为目的,
部土体实施注浆加固,增大桩端承载力。加固后的地基应具有良好的均匀性和自立性,加固体强度应
-6
不小于5MPa ,渗透系数≤1 0ˑ 10cm /s。
具体布置见图5、图6。
复合锚杆桩孔径Φ150mm ,孔内安装锚杆(3根直径Φ20mm 螺纹钢筋),锚杆桩钢筋骨架为隔离环(50mm ˑ 3 5mm 普通煤气管,每段长100mm )+定位支撑(Ф18螺纹钢,长度40mm ,与隔离环双面焊接),桩纵向每米1段,与主筋双面焊接。
图5复合锚杆桩布设剖面图Fig.5Composite bolt pile
layout
图8注浆管布置图Fig.8Layout of grouting tube
图6复合锚杆桩布设平面图Fig.6Composite bolt pile plan
浆完成后10 15h 进行;第三次注浆压力1 5MPa ,,水泥浆水灰比0 75ʒ 1,在第二次注浆完成后5 10h 进行。
3 1 2洞内超前注浆加固
非桥区段超前小导管布置为拱部环向120ʎ ,桥
且桥桩基础底部位区段地层以卵石-圆砾石为主,
于隧道肩部,为减小桥桩沉降,根据以往施工经验及
对超前注浆进行优化:小导管采用φ25专家评议,
无缝钢管,长1 7m ,水平倾角为10ʎ 15ʎ ,环向180ʎ 范围打设,纵向每榀打设,环向间距300mm ,详细见图9。注浆浆液选用单液水泥浆+早强剂,压力控制0 3 0 5MPa
。
另附三根Ф20塑料管作为注浆管,注浆管出浆口距
出浆孔φ4mm ,出浆孔竖向错开150mm 。底端4m ,
见图7、图8
。
图9超前小导管布置图
Fig.9Advanced smail pipe layout
图7复合锚杆桩构造图Fig.7Composite bolt pile drawing
3 1 3
注浆分三次进行:第一次采用常压注浆,注浆压力0 4 0 5MPa ,孔口溢浆时结束本次注浆,水泥浆水灰比0 5ʒ 1;第二次注浆采用中高压注浆,注浆压力1 0MPa ,水泥浆水灰比0 75ʒ 1,
在第一次注
格栅加密并加设临时仰拱
根据模拟分析,桥桩沉降主要发生在上台阶开挖期间,则在隧道开挖过程中上台阶应近快封闭。针对互情况,在隧道穿越桥桩前后各10m 范围内,格栅加由非桥区段的0 75m 减小至0 5m ,并增设临时仰拱,临时仰供采用I22a 工字钢和挂网锚喷混
凝土的形式,将隧道初衬分为上下两个导洞,使上导洞一环一封闭。详细见图10
。
在隧道靠近桥桩侧,临时仰拱下45ʎ 范围内进
注浆范围为1 5m ;注浆管采用φ25ˑ 5行径向注浆,
1000ˑ 1000梅花型布置,小导管,长1 5m ,布置纵
向范围为桥桩两侧各6m 。注浆浆液选用1ʒ 1纯水泥浆液,压力控制为0 2 0 5MPa 。详见图12
。
图10增设临时仰拱格栅钢架构造图
Fig.10Additional temporary inverted arch
steel grid frame structure map
图12径向注浆管布置图
Fig.12Radialgrouting pipe layout drawing
3 1 4
上导洞预留核心土先行通过技术
台阶法可以有足够的工作空间和相当的施工速但上、下部作业有干扰;台阶开挖虽增加对围岩度,
的扰动次数,但台阶有利于开挖面的稳定,尤其是上部开挖支护后,下部作业就较为安全。
3 1 6
本工程在暗挖隧道在侧穿桥桩时为保证地面沉
加设了临时仰拱,分成上下导洞进行开挖。根据降,
在隧道开挖过程中,上台阶开挖对地面及桥桩计算,
沉降影响较大,因此考虑到应缩短上导洞封闭成环时间,减小沉降,在侧穿桥桩过程中采取上导洞预留核心土先行通过技术措施进行施工,长度约为20m 。隧道施工上导洞先行通过见图11
。
初支背后多次重复回填注浆在暗挖开挖过程中,初支锚喷背后普遍存在锚喷回填不密实现象,这种情况会导致地面及桥桩的沉降加大,为减小其沉降,必须对初支背后回填注浆。
对初支背后一次注浆后,由于浆液收缩,会产生后续空隙,同时由于后续隧道开挖,引起隧道周边土体扰动,后续工序对土体的扰动引起的地表沉降会
上述两个原因综合作用,使一次背后有一个延迟期,
注浆后在初支前后还会有空隙产生,因此需进行多以保证初支背后土体密实。次重复注浆,
(1)注浆管间距:纵向间距由设计3m 缩短至2m ,环向间接由原设计拱顶2m 、侧墙3m 统一调整为2m ,并呈梅花型布置,以防止背后注浆不密实。
(2)为保证背后回填注浆及时,注浆段与上台
注浆段长度由设阶开挖面距离由5m 调整至4m ,
计5m 缩短至4m 。
(3)注浆采用水泥+粉煤灰+白灰[8],重量比
图11隧道施工上导洞预留核心土先行通过
Fig.11Tunnel construction on the reservation
core soil through pilot first sketch map
为1ʒ 1ʒ 1、拌和成粘稠状;注浆分两次进行,第一次注浆,注浆压力达到0 3MPa 并稳压10min 后停止;30min 后进行二次补浆,二次补浆稳压压力应达到0 5MPa ,并稳压3min 后停止。
(4)每填充注浆完成约20m ,即对填充注浆情况进行空洞检测。检测采用拱顶和起拱线位置进行
如存在空洞情况,进行再次注浆,并进行连续检测,
再次检测,直至填充密实。3 2
隧道下穿桥台加固技术3 2 1加固方式分析
丽泽桥南北主桥为西三环主路桥,左右分幅,南北向3跨,主路为连续宽幅T 梁,辅路为连续钢-砼
U 型桥台,叠合梁,下部矩形实体墩,板式橡胶支座。
3 1 5
径向注浆加固技术
暗挖区间下穿桥桩段时,桥桩底基本位于隧道中部,在隧道土方开挖过程中,隧道周围的土体稍有
松散,就会引起桥梁沉降;同时初支施工时也扰动、
会有回喷不密实的情况,极易导致桥桩沉降,引发地面桥梁交通安全事故。
为避免近桥桩侧隧道周边土体扰动或回填不密实,决定在隧道靠近桥桩侧采用径向注浆技术,对桥桩底部土体进行加固,以保证隧道初支完成后隧道近桥桩侧土体的密实。
四角各设一个梯道,连接丽泽路。
地铁14号线左线隧道从丽泽桥南侧桥墩、桥台之间穿过。隧道离南侧桥台桩净距7 87m ,离北侧桥墩桩3 6m 。群桩的土体影响范围φ/4(卵石φ=40ʎ )为10ʎ 。由分析可知:左线隧道的开挖,隧道外
会对桥墩墙距离桩基较近而且隧道底部低于桩底,
桩基础产生一定的影响。为了保证隧道开挖过程中的桥墩桩的安全性、稳定性,采用以下技术:深孔后
采用正台阶加设临时退式帷幕注浆进行超前加固,
仰拱预留核心土法施工,上导洞先行通过技术,初支背后注浆管布置加密并重复多次注浆技术。3 2 2深孔后退式帷幕注浆加固技术
区间左线下穿丽泽桥南北主桥60m 范围内采用深孔后退式帷幕注浆进行加固,加固范围为导洞开挖轮廓线外2m ,注浆循环段长设计为10m 。注浆孔布置由工作面向开挖方向呈辐射状,钻孔布置
保证注浆充分,不留死角。成圆,
注浆孔孔间距为1000mm ,浆液扩散半径750mm ,如图13
。
监测点进行分析,如图14
。
图14
非桥区段监测点沉降变形曲线图(2012年)
Fig.14Curves of settlement deformation
monitoring points of non pidge section (2012)
从观测数据来看,在隧道施工时,土层受扰动破坏,产生的拉应力导致土体向初支的空隙移动,使土壤松弛,产生沉降。这些空隙如不及时填充浆液,就会被周围土体填充,最终形成较大地表沉降,监测点DB -36-01,沉降值为-25 12mm 。4 2桥区段沉降控制分析
区间隧道侧穿Z3-4桥桩,隧道与桥桩间的最小水平净距为0 84m ,区间隧道左线下穿南北主
根据监测数据,以此为例来分析,沉降变形分析桥,
见图15、图16
。
Fig.13
图13深孔注浆孔位布置图
Deep hole grouting holes layout diagram
4沉降变形曲线图(2012年)图15Z3-Fig.15Deformation curves of settlement for Z3-4(2012
)
注浆压力:深孔注浆压力为1 0 1 5MPa ,在
终压状态下当每分钟进浆量小于3L 或注浆压力在终压状态逐步升高可停止注浆对小导管的初压为0 2 0 5MPa ,终压为0 75MPa ,在终压状态下当每分钟进浆量小于3L 或注浆压力在终压状态逐步升高可停止注浆。
注浆后至少8h 后方可进行隧道开挖,开挖长度按循环进尺规定,以保留一定长度的掌子面止浆加固岩盘。
注浆效果检查:一个注浆段的注浆孔全部注完后,钻2 3个孔对注浆效果进行检验,并取芯观察浆液充填情况,视情打设超前小导管补充注浆。
图16南北主桥沉降变形曲线图(2012年)
Fig.16Deformation curves of settlement for
northand south pidge (2012)
4
4 1
实施效果及沉降控制分析
非桥区段沉降控制分析
非桥区段未采取地层加固措施,以DB -36-01
2最大沉降量为-4 56mm ,桥桩Z3-南北主桥
的最大沉降量为-4 02mm ,与非桥区段进行对比分析,可看出综合应用下穿桥区技术、侧穿桥区技
增加了土体及初期支护的自稳时间,有效的控制术,
3
高
了初期支护、桥桩的下沉量,满足桥桩沉降控制的要求。
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5结束语
根据沉降控制分析,在砂卵石地层下施工暗挖
根据施工现场的情况,将地面隧道穿越桥梁群桩时,
复合锚杆桩加固技术、隧道拱部180ʎ 范围内小导管超前注浆加固技术、隧道初支格栅钢架加密并加设
上导洞预留核心土先行通过技术、洞临时仰拱技术、
内临时仰拱下45ʎ 范围内径向注浆加固技术、初支
深孔后退式帷幕注背后注浆加密并多次重复注浆、
浆加固技术等技术选取几项组合应用,可有效控制桥梁沉降值,保证施工安全,降低施工风险。此综合技术可推广到隧道施工引起的地表构筑物、地下管线等的沉降控制。
参
1
考文献
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Comprehensive Technology for Metro Tunnel Across the Bridge Piles
YAO Wen-hua
(Beijing Urban Construction Group Co.,Ltd.,Beijing 100088,P.R.China )
[Abstract ]Xiju station -Dongguantou station Bystreet Section of Line 14of Beijing Metro is constructed by using mining method.The tunnel is located in the Cobble Stratum where the self stabilizing of formation is poor.The tunnel is required to cross the Lizeqiao pidge area in Xisanhuan where the number of pidges reaches 14.The minimum distance between the tunnel and Bridge Base is only 0 84m ,which causes a great risk to construction.In order to ensure the safety of construction ,a series of reinforcement and isolation technical measures based on risk analysis are adopted ,which effectively controlled settlement and avoided the risk.These successful technical meas-ures provide plenty of experiences to the construction of metro tunnel across pidge areas and can be used in similar projects in the future.[Key words ]bored tunnel across pidge piles comprehensive technology摘 要:随着信息技术的不断发展,在互联网技术上又延伸和扩展出了物联网技术,物联网技术具有十分重要的经济和社会前景,引起了很多国家和政府的重视。本文就是在这个背景下首先讨论了物联网的概念和基本技术,然后描述了其应用领域,最后并对物联网发展的问题做了分析。
关键词:物联网 射频识别 M2M
中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0023-01所谓物联网,就是利用射频自动识别技术,实现物体和物体之间能够识别的网络。EPC global的Auto-ID中心的提出的定义是:把所有物品通过射频识别等信息窗设备与互联网连接起来,实现智能化识别与管理。从本质上来说物联网是互联网技术的一种延伸,涵盖信息主要包含了射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等传感设备。设备之间按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。其中主要包括了两种概念:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。
1 物联网涉及关键技术
11射频识别技术(RFID)
RFID射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, *** 作快捷方便。在物联网中重要起“使能”(Enable)作用。
射频识别技术应用非常广泛,目前产品:RFID读写器、RFID标签等已经广泛应用了,典型应用范围:门禁控制、航空包裹识别、文档追踪管理、包裹追踪识别、畜牧业、产品防伪、票证管理、汽车晶片防盗器、停车场管制、生产线自动化等。
12传感器技术
传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。在我们生活中声控灯、自动门、遥控器等都是传感器的典型应用。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。
13M2M
M2M是机器对机器(machine-to-machine)通信的简称。是多种不同类型的通信技术有机的结合在一起实现机器之间通信、机器控制通信、人机交互通信以及移动互联通信等。M2M让机器、设备、应用处理过程与后台信息系统共享信息,并与 *** 作者共享信息;它提供了设备实时的在系统之间、远程设备之间或和个人之间建立无线连接,实现数据传输。
14其他技术
物联网还包含了其他如纳米技术、智能潜入技术以及工业化和信息化的融合技术等等在此就不一一详述了。
2 物联网应用领域
21城市管理
通过物联网可以实现智能交通,物联网技术可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状况”,还可以避免过载的车辆经过桥梁。在交通控制方面,可以通过检测设备,在道路拥堵或特殊情况时,系统自动调配红绿灯,并可以向车主预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。
22公共安全
通过物联网与摄录技术综合起来,我们可以实现人脸自动识别技术、车牌自动识别技术、指纹识别技术等可以有效增加公安机关的办案效率,增强社会安全保障。
23家电行业
将家庭所有家电家具实现物联网连接,可以实现真正的智能化家庭。典型的例子是海尔曾经通过物联网网桥(WSNBridge),实现了用户通过手机、互联网、固话与家中灯光、窗帘、报警器、电视、空调、热水器等电器设备的沟通,将物联概念与用户的生活实际紧密联系起来,使之成为了一种像水、电、气一样的用户居家生活的基础应用服务;海尔的全球首款“物联网冰箱”具有网络可视电话功能、浏览资讯、播放视频等多项生活与娱乐功能,让原本属于生活电器的冰箱成为一个娱乐中心。
24医护行业
医护领域的物联网应用主要在人体的监护和生理参数的测量等方面,利用传感器可以对人体的各种状况进行监控,将数据传送到各种通信终端上。在美国曾经实现了在鞋垫上设置传感器对有特殊病情老人通过物联网进行监控,最终获得有效数据实现最佳治疗效果。
25物流行业
物流行业是使用物联网技术比较早的行业,由RFID等技术和移动手持设备组成物联网后,基于感知的货物数据便可在全球范围内监控货物的流通状态,可以提供全面的货物信息以及物流跟踪信息,能够实时的获得货物以及航运信息,降低物流风险并提高风险的控制能力。
3 物联网技术存在问题
31物联网跟风较多,应用较小
物联网的价值不是一个可传感的网络,而是必须各个行业参与进来进行应用,不同行业,会有不同的应用,也会有各自不同的要求,这些必须根据行业的特点,进行深入的研究和有价值的开发。现阶段的物联网同样现处于跟风这一种现象,很多的企业盲目的炒作物联网,而没有形成具体的应用。物联网的体系基本形成需要一些应用形成示范,更多的传统行业感受到物联网的价值,这样才能有更多企业看清楚物联网的意义。
32物联网标准难以统一
互联网能够快速发展很大原因取决于互联网标准的成功,现阶段的物联网没有形成统一的标准,很难形成产业的规模的应用,对于推动物联网的普及起到很大的阻碍。因此,标准的建立至关重要。
33大规模应用普及需要较长时间
没有标准,整个行业的发展就要受到制约,同样,对于物联网的普及也需要经过很长的时间,而时间的成本,对于快速发展的企业来讲还是有非常大的影响。
34物联网大企业部署较快
从现状来看,提到物联网都是比较高端的人群或者是企业,对于物联网的部署,只有具有一定的实力的企业能做或者承接物联网项目,如中电信、中移动等,对于小企业来讲,物联网的应用还没有具体的涉及到,以至于出现可望可及的现象。
35技术环境不成熟
虽然互联网的发展为物联网迈进了重要的一步,物联网不仅仅需要互联网的支撑,还需要许多如通信、企业应用软硬件的支撑,对于如何实现这些网络的融合,从技术的角度来讲,需要涉及到大量跨行业、跨企业的协条,导致了物联网在技术方面还存在很大方面的缺
36全社会对物联网的内涵尚未取得共识
虽然物联网受到全社会的普遍关注,但目前物联网的概念和技术架构缺乏统一的清晰描述,全社会对物联网的内涵尚未取得共识。物联网从广义上认为是深度信息化,狭义上认为是此深度信息化的承载网络,这其中的“深度还需要业内人士共同探讨,不断发展完善。物联网应用涉及国民经济和人类社会生活的方方面面,因此,“物联网”被称为是继计算机和互联网之 后的第三次信息技术革命。信息时代,物联网无处不在。由于物联网具有实时性和交互性的特点,因此 ,物联网的应用领域主要有如下。\x0d\ \x0d\1、城市管理\x0d\ \x0d\(1)智能交通(公路、桥梁、公交、停车场等)物联网技术可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状 况”,还可以避免过载的车辆经过桥梁,也能够根据光线强度对路灯进行自动开关控制。\x0d\ \x0d\ 在交通控制方面,可以通过检测设备,在道路拥堵或特殊情况时,系统自动调配红绿灯,并可以向车主 预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。\x0d\ \x0d\ 在公交方面,物联网技术构建的智能公交系统通过综合运用网络通信、GIS地理信息、GPs定位及电子控 制等手段,集智能运营调度、电子站牌发布、IC卡收费、ERP(快速公交系统)管理等于一体。通过该系 统可以详细掌握每辆公交车每天的运行状况。另外,在公交候车站台上通过定位系统可以准确显示下一 趟公交车需要等候的时间;还可以通过公交查询系统,查询最佳的公交换乘方案。\x0d\ \x0d\ 停车难的问题在现代城市中已经引发社会各界的热烈关注。通过应用物联网技术可以帮助人们更好地找 到车位。智能化的停车场通过采用超声波传感器、摄像感应、地感性传感器、太阳能供电等技术,第一 时间感应到车辆停入,然后立即反馈到公共停车智能管理平台,显示当前的停车位数量。同时将周边地 段的停车场信息整合在一起,作为市民的停车向导,这样能够大大缩短找车位的时间。\x0d\ \x0d\(2)智能建筑(绿色照明、安全检测等)\x0d\ \x0d\ 通过感应技术,建筑物内照明灯能自动调节光亮度,实现节能环保,建筑物的运作状况也能通过物联网 及时发送给管理者。同时,建筑物与GPs系统实时相连接,在电子地图上准确、及时反映出建筑物空间地 理位置、安全状况、人流量等信息。\x0d\ \x0d\(3)文物保护和数字博物馆\x0d\ \x0d\ 数字博物馆采用物联网技术,通过对文物保存环境的温度、湿度、光照、降尘和有害气体等进行长期监 测和控制,建立长期的藏品环境参数数据库,研究文物藏品与环境影响因素之间的关系,创造最佳的文 物保存环境,实现对文物蜕变损坏的有效控制。\x0d\ \x0d\(4)古迹、古树实时监测\x0d\ \x0d\ 通过物联网采集古迹、古树的年龄、气候、损毁等状态信息。及时作出数据分析和保护措施。\x0d\ \x0d\ 在古迹保护上实时监测能有选择地将有代表性的景点图像传递到互联网上,让景区对全世界做现场直播 ,达到扩大知名度和广泛吸引游客的目的。另外,还可以实时建立景区内部的电子导游系统。\x0d\ \x0d\(5)数字图书馆和数字档案馆\x0d\ \x0d\ 使用RFID设备的图书馆/档案馆,从文献的采访、分编、加工到流通、典藏和读者证卡,RFD标签和阅读 器已经完全取代了原有的条码、磁条等传统设备。将RFID技术与图书馆数字化系统相结合,实现架位标 识、文献定位导航、智能分拣等。\x0d\ \x0d\ 应用物联网技术的自助图书馆,借书和还书都是自助的。借书时只要把身份z或借书卡插进渎卡器 里,再把要借的书在扫描器上放一下就可以了。还书过程更简单,只要把书投进还书口,传送设备就自 动把书送到书库。同样通过扫描装置,工作人员也能迅速知遭书的类别和位置以进行分拣。\x0d\ \x0d\2、数字家庭\x0d\ \x0d\ 如果简单地将家庭里的消费电子产品连接起来,那么只是—个多功能遥控器控制所有终端,仅仅实现了 电视与电脑、手机的连接,这不是发展数字家庭产业的初衷。只有在连接家庭设备的同时,通过物联网 与外部的服务连接起来,才能真正实现服务与设备互动。有了物联网,就可以在办公室指挥家庭电器的 *** 作运行,在下班回家的途中,家里的饭菜已经煮熟,洗澡的热水已经烧好,个性化电视节目将会准点 播放;家庭设施能够自动报修;冰箱里的食物能够自动补货。\x0d\ \x0d\3、定位导航\x0d\ \x0d\ 物联网与卫星定位技术、GSM/GPRS/CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合,能够在互联网和移 动通信网络覆盖范围内使用GPs技术,使用和维护成本大大降低,并能实现端到端的多向互动。\x0d\ \x0d\4、现代物流管理\x0d\ \x0d\ 通过在物流商品中植入传感芯片(节点),供应链上的购买、生产制造、包装/装卸、堆栈、运输、配 送/分销、出售、服务每—个环节都能无误地被感知和掌握。这些感知信息与后台的GIS/GPS数据库无 缝结合,成为强大的物流信息嘲络。\x0d\ \x0d\5、食品安全控制\x0d\ \x0d\ 食品安全是国计民生的重中之重。通过标签识别和物联网技术,可以随时随地对食品生产过程进行实时 监控,对食品质量进行联动跟踪,对食品安全事故进行有效预防,极大地提高食品安全的管理水平。\x0d\ \x0d\6、零售\x0d\ \x0d\ RFID取代零售业的传统条码系统(Barcode),使物品识别的穿透性(主要指穿透金属和液体)、远距离 以及商品的防盗和跟踪有了极大改进。\x0d\ \x0d\7、数字医疗\x0d\ \x0d\ 以RFID为代表的自动识别技术可以帮助医院实现对病人不问断地监控、会诊和共享医疗记录,以及对医 疗器械的追踪等。而物联网将这种服务扩展至全世界范围。RFID技术与医院信息系统(HIS)及药品物流系统的融合,是医疗信息化的必然趋势。\x0d\ \x0d\8、防入侵系统\x0d\ \x0d\ 通过成千上万个覆盖地面、栅栏和低空探测的传感节点,防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性 入侵。上海机场和上海世界博览会已成功采用了该技术。\x0d\ \x0d\ 据预测,到2035年前后。中国的物联网终端将达到数千亿个。随着物联网的应用普及,形成我国的物联 网标准规范和核心技术,成为业界发展的重要举措。解决好信息安全技术,是物联网发展面临的迫切问题。\x0d\根据我的预测未来物联网的市场潜力非常巨大,现在各大公司巨头也已经开始布局物联网市场了,所以掌握物联网核心技术是非常有益的!!
物联网技术的应用如下:
智慧城市管理就是要利用物联网、移动网络等技术感知和使用各种信息,整合各种专业数据,建设一个包含行政管理、城市规划、应急指挥、决策支持、社交等综合信息的城市服务、运营管理系统。
智慧城市管理运营体系涉及公安、娱乐、餐饮、消费、土地、环保、城建、交通、水、环卫、规划、城管、林业和园林绿化、质监、食药、安监、水电电信等领域。还包含消防、天气等相关业务。以城市管理要素和事项为核心,以事项为相关行动主体,加强资源整合、信息共享和业务协同,实现政府组织架构和工作流程优化重组,推动管理体制转变,发挥服务优势。
智慧医疗利用物联网和传感仪器技术,将患者与医务人员、医疗机构、医疗设备的有效地连接起来,是的整个医疗过程信息化、智能化。智慧医疗使从业者能够搜索、分析和引用大量科学证据来支持自己的诊断,并通过网络技术实现远程诊断、远程会诊、远程会诊、临床智能决策、智能厨房等功能。
同时,它还可以惠及医生,整个医疗生态系统的每个群体(如医学研究人员、药品供应商和保险公司)。建立不同医疗机构之间的医疗信息集成平台,整合医院之间的业务流程,共享和交换医疗信息和资源,跨医疗机构还可以实现网上预约和双向转诊,这使得社区的“小病”社区、大病住院、社区居民的康复就医模式成为现实,极大地提高了医疗资源的合理配置,真正做到了以患者为中心。
物联网( IoT ,Internet of things )即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。
物联网的应用领域涉及到方方面面,在工业、农业、环境、交通、物流、安保等基础设施领域的应用。
1、智能交通
对道路交通状况实时监控并将信息及时传递给驾驶人,让驾驶人及时作出出行调整,有效缓解了交通压力;高速路口设置道路自动收费系统(简称ETC),免去进出口取卡、还卡的时间,提升车辆的通行效率;公交车上安装定位系统,能及时了解公交车行驶路线及到站时间,乘客可以根据搭乘路线确定出行,免去不必要的时间浪费。
不少城市推出了智慧路边停车管理系统,该系统基于云计算平台,结合物联网技术与移动支付技术,共享车位资源,提高车位利用率和用户的方便程度。该系统可以兼容手机模式和射频识别模式,通过手机端APP软件可以实现及时了解车位信息、车位位置,提前做好预定并实现交费等等 *** 作,很大程度上解决了“停车难、难停车”的问题。
2、智能家居
家中无人,可利用手机等产品客户端远程 *** 作智能空调,调节室温,甚者还可以学习用户的使用习惯,从而实现全自动的温控 *** 作,使用户在炎炎夏季回家就能享受到冰爽带来的惬意;通过客户端实现智能灯泡的开关、调控灯泡的亮度和颜色等等; 插座内置Wifi,可实现遥控插座定时通断电流,甚者可以监测设备用电情况,生成用电图表让你对用电情况一目了然,安排资源使用及开支预算;智能体重秤,监测运动效果。
内置可以监测血压、脂肪量的先进传感器,内定程序根据身体状态提出健康建议; 智能牙刷与客户端相连,供刷牙时间、刷牙位置提醒,可根据刷牙的数据生产图表,口腔的健康状况; 智能摄像头、窗户传感器、智能门铃、烟雾探测器、智能报警器等都是家庭不可少的安全监控设备。
3、公共安全
近年来全球气候异常情况频发,灾害的突发性和危害性进一步加大,网可以实时监测环境的不安全性,情况提前预防、实时预警、及时采取应对措施,降低灾害对人类生命财产的威胁。
扩展资料:
物联网的关键技术
1、射频识别技术
RFID是一种简单的无线系统,由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。标签由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯扩展词条一的电子编码,附着在物体上标识目标对象,它通过天线将射频信息传递给阅读器,阅读器就是读取信息的设备。
2、传感网
它是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统。其目标是把信息的获取、处理和执行集成在一起,组成具有多功能的微型系统,集成于大尺寸系统中,从而大幅度地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。它是比较通用的传感器。
3、M2M系统框架
M2M系统框架是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。它将使对象实现智能化的控制。M2M技术涉及5个重要的技术部分:机器、M2M硬件、通信网络、中间件、应用。
4、云计算
云计算旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整 合成一个具有强大计算能力的完美系统,并借助先进的商业 模式让终端用户可以得到这些强大计算能力的服务。
无锡。根据百度百科查询,中国的第一个提出建设物联网的城市是无锡。2023年底,在国内主要城市初步建成物联网新型基础设施,社会现代化治理、产业数字化转型和民生消费升级的基础更加稳固。
物联网是一个基于互联网,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通,从而提供智能服务的网络。说白了,物联网就是物物网络,把所有现实中的东西通过传感器编程数据,然后通过收集和控制这些数据来 *** 控现实生活中的各种食物。由检测,传输,数据处理控制来完成一系列的动作。就像人的神经网络接收了外在的感觉然后传输给脑袋来处理一样。
物联网最初是想实现在艰苦环境下的数据收集,因为人不能长时间待在恶劣的环境中收集数据,所以希望用电子产品来远程收集这些数据。
1,像海洋环境监测之类的环境监测方面用的比较早。
2,然后就是军事方面较早开始应用来收集战场数据,因为军事的首要目的不是科技效益,而国家的大笔军事资金提供了先行研究应用的可能。美军研究出来的信息尘埃已经应用于实际的战争中了。
3,因为物联网设备并不便宜,有很多硬件上的问题还未解决,所以从技术和成本上来考虑,暂时还很难大规模普及于民用。但是其未来却已经计划出了一些蓝图。
a应用于医疗方面
关于病人各项数据的持续检控在医疗上来说是很重要的环节,如果用人力实现这个将是费时费力的。而用物联网之后,可以由机器来实现,并值班医生护士进行提醒和报警之类的动作,将节省大量人力物力,而且效果将更加好,就像有位24小时陪伴的护士在身边。
b应用于家居方面
智能家居的应用将靠物联网得到更大的发展,哪怕人不在家也可以清楚和 *** 控家里的一切。到时家就像一部智能电脑,可以任你控制。
c应用于各种检测
机械修理需要知道机械故障在哪,往往是先通过个人的判断,然后将机械拆解到一定程度来检测是哪个地方有问题。用物联网中的传感器来检测可以提高检测效率,由计算机来判断是哪有问题。对于这个其实已经实现了。
像建筑物的长期质量监控也需要用到,一旦大楼出现质量问题,物联网可以自动警报,防止悲剧的发生。而汽车,飞机之类的也可以用这些来提高保障。
d网络安全方面的应用。物联网也是网络,它其实是因特网的一种延伸产品,既然是因特网的一部分,那么必然有骇客,有入侵。而物联网将比因特网更加贴近人们生活的实质,所以这方面的网络安全人们将愿意花费更多的金钱去保障。
c电信服务之类
物联网将使手机电话之类的交流手段得到更进一步的提升,有一天物联网将作为网络的一部分称为电信部门的另一种产品,就像电话,短信一样。
物联网的作用实在太广了,将其与个个行业结合都可以产生一种新的产品。而目前最看好的是以上几种。研究物联网一般电子业,计算机和通信专业的学生比较多。我本人就是通信专业的。目前也正在国外留学研究物联网。
这些是我目前对物联网的一些信息,写出来希望对你有帮助。
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