(T/CI 460—2024)《长距离地下建筑物本体结构安全健康状态分布式光纤实时监测预警技术规范》 团体标准解读

发布时间: [2025-08-06 14:23:50]来源: 作者:

一、标准编号及标准名称
由中国国际科技促进会归口管理、百世通(浙江)安全科技有限公司牵头起草的《长距离地下建筑物本体结构安全健康状态分布式光纤实时监测预警技术规范》(T/CI 460—2024)团体标准,于2024年8月15日正式发布实施。
二、标准制定背景
改革开放以来,随着中国城镇化建设的进展和城市人口密度的快速增长,城市空间捉襟见肘,向地下要空间成为了必然选择,发达国家也是这么做的。但是,城市地下建筑物的安全也日益受到挑战:
各种人为施工(比如开挖、打桩、盾构、定向钻、顶管、开挖深基坑、开采地下水和矿产资源等)、市民生产、生活、交通产生的各种振动等对地下隐蔽建筑物带来安全威胁;
城市给、排水、污水管道泄漏带走泥沙掏空地基、建筑设施老化甚至超寿命周期运行,严重影响地下建筑物(比如地铁、隧道、地下管廊、人防工程等)的安全;
各种自然地质灾害(比如地震、地质沉降、滑坡、泥石流、洪水、地下水位剧烈变化等)严重威胁地下建筑物安全。
三、标准制定的必要性
无数的事故证明,传统的点式应变片、光纤光栅应变计、静力水准仪、全站仪传感器都无法胜任长距离地下建筑物的风险监测和预警,其原因大致如下:
1、点式、准发布式传感器无法在空间维度上无盲区地采集长距离地下建筑物的安全健康数据;
2、传统的点传感系统的信号采集速率低、信号传输时延长,数据处理能力弱,无线网络带宽低,无法在时间维度对地下建筑物的安全健康数据进行实时在线采集分析;
3、基于电的传感器需要在地下空间现场布设电源线、信号线、解调仪、无线传输模块,不但投资巨大,而且工程上不可实现;
4、传统的电传感器信号容易受电源稳定性、地磁、雷电、地下杂散电流、工频干扰,信号可靠稳定性差;
5、传统点式电传感器的使用寿命短,维护工作量大,几十年下来,运维材料和人工成本很高、预埋式的钢筋计等传感器一旦损坏,无法维修、更换。
综上所述,立项编制本标准具有很强的现实意义和政策导向作用,规范相关的设计、施工、运维单位采用新技术、新标准来为长距离地下建筑物的安全健康保驾护航。
四、编制过程
本标准在起草过程中根据各阶段标准任务的工作要求,组织了相关领域的调研,并召开了多次的研讨会,参与标准研讨的专家多来自专业领域,还包括来自全国高等院校的学者及相关用户等,通过对标准内容进行多次的修改和完善,形成了目前的标准文本。主要编制过程包括以下几个阶段:
1、准备阶段
2023年9月,组织开展标准立项前的前期筹备工作;
2023年9月,标准项目完成立项;
2023年12月,召开工作组启动会议,标准工作组提交工作计划及人员组成等方案。
2、调研阶段
2023年9月—2023年12月,进入调研阶段,标准编制组前期以资料调研方式,收集相关标准、项目文档进行草案大纲设计;
2023年12月—2024年2月,标准编制组以标准大纲草案为基础,走访调研相关单位,与市政道路管理部门、设计院、施工单位等相关管理、设计、技术人员进行广泛深入交流,掌握生产、应用实际情况,听取大家对标准主要技术内容的意见和建议,分析讨论、资料整理、汇总。
3、起草阶段
2024年3月,标准编制工作组成员在组长的主持下,根据GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》,结合前期调研和资料收集情况,根据我国城市步道沥青路面应用实际情况,充分利用现有行业资料,结合科研成果,参考国家标准、行业标准,起草了标准草案稿。
4、草案稿研讨阶段
2024年2月-2024年3月,标准编制工作组组织相关单位和专家就标准内容进行多次研讨,根据专家意见,对《长距离地下建筑本体结构安全健康状态分布式实时监测预警技术规范》标准草案进一步修订完善,形成了工作组讨论稿。
5、征求意见阶段
2024年4月,标准编制组完成《长距离地下建筑本体结构安全健康状态分布式实时监测预警技术规范》征求意见稿、编制说明和意见汇总处理表,由中国国际科技促进会提交全国标准信息平台。
6、审查阶段
2024年7月初,召开《长距离地下建筑本体结构安全健康状态分布式实时监测预警技术规范》标准送审稿审查会,与会专家听取标准起草组的介绍,并提出专业意见及建议。
7、报批阶段
2024年7月末,根据审查会意见对标准进行修改完善,汇总标准制定过程各项材料,形成标准报批稿。
五、标准主要内容
本标准共分为8章,内容包括:范围、规范性引用文件、术语和定义、一般要求、安装、标定和测试、验收报告、运行和维护等。
1、范围
规定了标准的主要内容及适用范围。
2、规范性引用文件
列出了标准适用的规范性引用文件。
3、术语和定义
列出了标准适用的术语及定义。
4、一般要求
描述了全光型风险监测预警系统的组成和其基本功能和要求。
5、安装
规定了分布式光纤传感器、解调仪、报警主机、监测预警平台的安装敷设的一般规定和技术要求。
6、标定和测试
描述了测试的一般规定、测试内容、测试方法、验证方法等。
7、验收报告
    规定了验收内容及范围、报告模板等。
8、运行和维护
    规定了运行维护服务的内容。
六、标准实施意义
该团体标准的出台标志着长距离地下建筑物本体结构安全监测进入标准化新阶段。针对传统点式传感器存在的时间、空间监测盲区、需要用电、抗干扰能力差、维护成本高等痛点,规范首次系统确立了分布式光纤传感技术在地下建筑物监测中的技术要求、安装标准和预警流程。其核心价值体现在三方面:一是填补了行业技术标准空白,为长距离地下建筑物本地结构提供了统一的实时监测预警技术基准;二是通过技术创新解决了时间覆盖不足的难题,分布式光纤传感器可长距离、大范围实时监测;三是显著提升了工程安全保障水平,对风险实时预警并实现精度定位。
七、主要实践与应用
随着光纤传感技术的发展,光纤被广泛用于制作温度、压力、振动、应变等传感器。其原理是基于光纤中光信号的散射现象,当光脉冲沿着光纤传输时,与光纤周围物质发生相互作用,导致光信号的散射。通过测量光信号的散射特性,可以获取与环境参数相关的信息,如振动(声音)、应变(变形)等。
相较于传统方法,该技术实现真正意义上的全覆盖监测,在城市生命线基础设施中应用广泛。如监测隧道本体结构安全,可在隧道两侧腰和穹顶分别敷设传感光缆;连接实时分布式光纤温度、应变解调主机,监测隧道本体结构的应变变形,预防隧洞内衬砌块落石掉落和塌方;通过实时分布式监测隧洞温度异常升高,预警隧洞火灾,提醒机车勿入。
八、小结
标准中规定的技术路线和实施要求,不仅解决了当前地下工程安全监测的迫切需求,更通过标准化推动了整个行业的技术进步和应用水平提升。随着《规范》的深入实施,分布式光纤传感技术必将在更多地下工程中展现其独特价值,为城市地下空间的安全运营提供坚实保障。随着新型城镇化建设的深入推进,该规范的应用价值将进一步凸显。