团 体 标 准
T/SHJX 069-2024
城市轨道交通工程自动化监测技术标准
Technical standard for automatic monitoring of Urban
rail transit engineering
2024-06-21 发布
2024-06-21实施
上海市交通运输行业协会
发 布
前
言
为规范城市轨道交通工程自动化监测工作，保证工程本体和周边环境安全，
根据上海市交通运输行业标准化团体标准的要求，上海市交通运输行业协会和上
海市隧道工程轨道交通设计研究院组织有关单位经广泛调查研究，认真总结城市
轨道交通工程自动化监测实践经验，参考国内外有关标准，并在广泛征求意见的
基础上，编制本标准。
本标准由上海市交通运输行业协会负责管理，上海市隧道工程轨道交通设计
研究院负责解释。在执行过程中如有意见或建议， 请与上海市隧道工程轨道交通
设计研究院联系（地址：上海市宜山路 1999 号 邮编：200235 电话：021-54519988）。
本标准共 7 章，主要包括：1.总则；2.术语；3.基本规定；4. 自动化监测技
术与方法要求； 5.自动化监测硬件系统要求；6. 自动化监测软件系统要求；7. 监
测成果与信息反馈。
本标 准授权 委托单 位： 上海市交通运输行业协会轨道交通专业委员会
本标 准主编 单位 ：上海市隧道工程轨道交通设计研究院
本标 准参编 单位 ：
上海申通集团技术中心；
上海地铁监护有限公司；
上海地铁建设集团有限公司；
苏州市轨道交通集团有限公司；
上海申诚隧道轨道交通工程建设监理有限公司；
上海市地矿工程勘察（集团）有限公司；
上海新地海洋工程勘察有限公司；
上海米度测控科技有限公司；
苏州南智传感科技有限公司；
广州瑞科仪器有限公司；
苏州瑞茨伯工程监测技术有限公司；
上海横阖科技有限公司；
上海海洋地质勘察有限公司；
上海东亚地球物理勘查有限公司；
上海申元岩土工程有限公司
本标准主要起草人：
王成荣
陈 鸿 丁利红 李家平 刘朝明 施 政 蔡岳锋
（以下按姓氏笔画）
丁
峰
李伟强
何艳平
王社江 白 昀 卢嘉毅 张亚勇 牟建华 叶尚莹 李 强
许 准 刘洪波 刘 星 许建海 朱永冲 陈宇明 吴 旻
肖庆疆 林立祥 徐 瑾 贾立翔 高 亮 曹 晖 董一今
魏
刚 葛艳秋 戴 斌
本标准主要审查人：
应惠清
黄永进 季善标 侯明勋 刘 春 刘万兰 严学新
目
次
1 总则 ............................................................................................................................ 1
2 术语 ............................................................................................................................ 3
3 基本规定 .................................................................................................................... 5
4 自动化监测技术与方法............................................................................................. 6
4.1
一般规定........................................................................................................ 6
4.2
水平位移监测................................................................................................ 7
4.3
竖向位移监测................................................................................................ 9
4.4
深层水平位移监测...................................................................................... 10
4.5
支撑轴力监测.............................................................................................. 10
4.6
地下水位监测.............................................................................................. 11
4.7
倾斜监测...................................................................................................... 11
4.8
裂缝宽度监测.............................................................................................. 12
4.9
孔隙水压力监测.......................................................................................... 12
4.10
土体分层竖向位移监测............................................................................ 13
4.11
爆破振动监测............................................................................................ 14
4.12
土压力监测................................................................................................ 14
4.13
收敛监测.................................................................................................... 15
4.14
远程视频监控............................................................................................ 15
4.15
比对测量.................................................................................................... 16
5 自动化监测硬件系统............................................................................................... 18
5.1
一般规定...................................................................................................... 18
5.2
硬件系统的性能与要求.............................................................................. 18
5.3
硬件系统的安装及保护.............................................................................. 18
5.4
硬件系统的维护.......................................................................................... 18
6 自动化监测软件要求................................................................................................ 20
6.1 一般规定........................................................................................................ 20
6.2
功能要求...................................................................................................... 20
6.3
其他.............................................................................................................. 21
6.4
管理与维护要求.......................................................................................... 21
7 监测成果及信息反馈............................................................................................... 22
7.1
监测成果...................................................................................................... 22
7.2
信息反馈...................................................................................................... 23
附录
自动化监测系统设备巡查记录表................................................................... 25
本标准用词说明........................................................................................................... 26
引用标准名录............................................................................................................... 27
条文说明 ...................................................................................................................... 28
Contents
1 General Provisions ...................................................................................................... 1
2 Terms ........................................................................................................................... 3
3 Basic Requirements...................................................................................................... 5
4 Automatic Monitoring Methods and Technical .......................................................... 6
4.1
General Requirements.................................................................................... 6
4.2
Monitoring of Horizontal Displacement........................................................ 7
4.3
Monitoring ofVertical Displacement............................................................. 9
4.4
Monitoring of Subsurface Horizontal Displacement................................... 10
4.5
Monitoring of Support Axial Force............................................................. 10
4.6
Monitoring of Water Table .......................................................................... 11
4.7
Monitoring of Inclination............................................................................. 11
4.8
Monitoring of Crack Width.......................................................................... 12
4.9
Monitoring of Void Water Pressure.............................................................. 12
4.10
Monitoring ofVertical Displacement Of Soil Layering ........................... 13
4.11
Monitoring of Blasting Vibration............................................................... 14
4.12
Monitoring of Soil Pressure ...................................................................... 14
4.13
Monitoring of Headroom Convergence .................................................... 15
4.14
Remote Video Surveillance........................................................................ 15
4.15
Comparison Measurement ........................................................................ 16
5 Automated Monitoring Hardware System ................................................................ 18
5.1
General Requirements.................................................................................. 18
5.2
Performance and Requirements ofthe Hardware System .......................... 18
5.3
Installation and Protection ofthe Hardware System .................................. 18
5.4
Maintenance ofthe Hardware System ........................................................ 18
6 Automated Monitoring Software Requirements ....................................................... 20
6.1
General Requirements.................................................................................. 20
6.2
Functional Requirements ............................................................................ 20
6.3
Others .......................................................................................................... 21
6.4
Requirements for Management and Maintenance ...................................... 21
7 Monitoring Achievement and Information Feedback................................................ 22
7.1
Monitoring Achievement ............................................................................ 22
7.2
Information Feedback ................................................................................. 23
Appendix Inspection Rcord Table ofAutomatic Monitoring System Equipment ...... 25
Explanation of Wording in This Standard..................................................................... 26
List ofNormative Standards ........................................................................................ 27
Addition: Explanation of Provisions............................................................................. 28
1
1 总则
1.0.1
为规范城市轨道交通工程自动化监测工作，做到技术先进、安全实用、
成果可靠、经济合理，保证工程和周边环境安全，制定本标准。
1.0.2
本标准适用于城市轨道交通工程全生命周期自动化监测。
1.0.3
城市轨道交通工程自动化监测的实施应综合考虑工程设计、工程地质和水
文地质条件、周边环境情况、施工方案等因素，编制监测方案，组织和实施。
1.0.4
实施城市轨道交通工程自动化监测除应符合本标准的规定外，尚应符合国
家、行业及上海市现行有关标准的规定。
2
2 术语
2.0.1 城市轨道交通 urban rail transit
采用专用轨道导向运行的城市公共客运交通系统，包括地铁、轻轨、单轨、
有轨电车、磁浮、自动导向轨道等系统。
2.0.2 城市轨道交通工程监测 engineering monitoring
使用仪器（传感器）量测、现场巡查或远程视频监控等手段和方法，获取反
映城市轨道交通工程本体以及周边环境对象的安全状态、变化特征及发展趋势的
信息，并进行分析、反馈的活动。
2.0.3 自动化监测 automatic monitoring
利用计算机通信、通讯、测量、传感器等技术构建系统，实现监测信息的自
动化采集、传输、处理和预警，并以适当方式显示或输出测试结果。
2.0.4 自动化监测设计 automatic monitoring design
在项目实施前进行的专项技术设计，包括软件系统的设计、硬件系统的设计、
监测传感器的选择、仪器设备的安装、数据采集与处理方法、应急响应等技术方
法。
2.0.5 自动化监测软件系统 automatic monitoring software system
为实现自动化监测功能，利用计算机程序设计语言编制的程序集合，用于控
制和管理外部设备，并输出成果供用户使用。
2.0.6 自动化监测硬件系统 automatic monitoring hardware system
自动化监测中的物理设备，即由机械、光、电、磁器件构成的具有计算、控
制、存储、输入和输出功能的实体部件。
2.0.7 监测传感器 monitoring components
布设在监测对象上，能按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常
由敏感元件和转换元件组成。
2.0.8 比对测量 comparative measurement
为验证测试结果，在满足规范要求前提下，采取不同测量方法或不同测量设
备对同一监测点进行量测并比较其测量结果的过程。
2.0.9
分布式光纤监测 distributed fiber optical sensing
3
在被测结构物或岩土体中植入传感光缆，实现被测物的一维或多维方向上空
间连续的多物理量量测的技术方法。
2.0.10 收敛监测 convergence monitoring
对隧道表面径向两点间的相对变形和变形规律的测量。
2.0.11 测量机器人 surveying robot
能代替人进行自动搜索、跟踪、辨识和精确照准目标并获取角度、距离、三
维坐标以及影像等信息的智能型电子测量机器人。
4
3 基本规定
3.0.1
在城市轨道交通工程监测中，符合以下情况之一的，宜实施自动化监测：
1
人工监测频率无法满足要求的监测工程；
2
不便于实施人工监测的监测工程；
3
重要建（构）筑物、历史保护建筑等的监测；
4
其他具有特殊要求的监测工程；
3.0.2
自动化监测单位应根据设计要求、工程特点及现场环境条件， 在项目实施
前进行专项监测设计，编制自动化监测实施方案，监测实施方案应经建设等相关
单位认可，必要时还应组织专家进行论证。
3.0.3
自动化监测项目设置、监测点布设等应满足现行有关标准的要求。
3.0.4
变形监测基准点、工作基点的布设及测量精度应满足现行有关标准的要求，
变形监测宜按照监测报警值的 1/10~1/20 作为精度指标。
3.0.5
自动化监测传感器应具有出厂合格证或率定证书，量程、使用寿命等性能
指标应满足自动化监测的要求。
3.0.6
自动化监测设施应稳固、结构合理，避开障碍物，便于数据采集和传输，
并避免设备侵限。
3.0.7
自动化监测设施应设置警示标识、标识牌并安装专用的保护装置。
3.0.8
自动化监测系统安装调试过程中，应对系统进行检测，经验收合格后方可
投入使用。
3.0.9
自动化监测实施过程中，应对自动化监测设施进行检查和维护。
3.0.10
自动化监测系统应具有数据备份、安全保护等功能。
3.0.11
自动化监测系统应具有监测信息实时反馈功能。
3.0.12
自动化监测项目应进行比对测量，并在运行过程中进行。
5
4 自动化监测技术与方法
4.1
一般规定
4.1.1
实施自动化监测时，应根据具体项目的特点、要求和现场作业条件等因素
选择合适的自动化监测技术与方法，监测技术与方法应具备先进性、可靠性、经
济性。
4.1.2
监测初始值应在相关施工工序之前测定，在稳定条件下连续采集时间不少
于 24 小时，取 3 次稳定数据的平均值作为初始值，并与人工监测采集的初始值
进行比对，比对合格后方可实施。
4.1.3
监测数据的处理宜由软件系统自动进行，软件系统的功能和参数应符合本
标准的有关规定。
4.1.4
监测传感器在布设前宜进行自检。
4.1.5
自动化监测设备安装前，应对设备状态进行检查、测试。
4.1.6
自动化监测系统运行过程中传感器损坏或发生故障时应及时更换。
4.1.7
各类监测项数据的采样频率根据高程需要确定，且不低于次/h。
4.1.8
基坑工程、隧道工程、高架工程自动化监测对应的方法见表 4.1、4.2、4.3。
基坑工程监测方法选择表 4.1
测项 方法 仪器 备注
水平位移 极坐标法、交会法、自 由设站法 测量机器人
垂直位移 高差法 测量机器人
深层水平位移 倾角位移叠加法 固定测斜仪、柔性测斜仪、 光纤测斜和机械式测斜仪
支撑轴力 应变式、反力式 钢筋应力计、应变计、光纤 传感应变式
地下水位 测深、测压 振弦式、差阻式、光纤式
倾斜 倾角、差异高差法 电子式倾斜计、测量机器人、 静力水准仪
孔隙水压力 压力 振弦式、光纤孔隙水压力计
裂缝宽度 振弦式、差阻式、光纤式
土体分层竖向 位移 分层沉降仪、多点位移计、 光纤传感器
6
测项 方法 仪器 备注
爆破振动 拾振仪
土压力 振弦式、差阻式土压力计
隧道工程监测方法选择表 4.2
测项 方法 仪器 备注
水平位移 交会法 测量机器人
垂直位移 高差法 测量机器人、静力水准仪、 电水平尺
倾斜 倾角、差异高差法 电子式倾斜计、测量机器人、 静力水准仪
收敛 坐标法、测距法、全断 面扫描法 测量机器人、三维激光扫描、 红外激光测距仪
裂缝宽度 振弦式、差阻式、光纤式
高架工程监测方法选择表 4.3
测项 方法 仪器 备注
水平位移 极坐标法、交会法、自 由设站法 测量机器人
垂直位移 高差法、水准法 测量机器人、静力水准仪、 电水平尺
深层水平位移 固定测斜仪、柔性测斜仪、 光纤测斜和机械式测斜仪
倾斜 倾角、差异高差法 电子式倾斜计、测量机器人、 静力水准仪
裂缝宽度 振弦式、差阻式、光纤式
土压力 振弦式、差阻式土压力计
4.2
水平位移监测
4.2.1
水平位移监测可采用测量机器人、光电测距仪等仪器等进行监测， 其中测
量机器人对应的可实施极坐标法、交会法、自由设站法，测距仪对应激光测距法、
激光准直法。
4.2.2
水平位移监测网宜采用独立坐标系统一次性布网。为提高监测网精度和可
7
靠性，监测点与控制点可同网布设。
4.2.3 1 水平位移监测基准点、工作基点的布设和测量应符合下列规定：
水平位移监测基准点的数量不应少于 3 个，应布设于变形影响范围之外，
并与工作基点保持通视。基准点埋设应牢固可靠。
2
水平位移监测工作基点宜设置为具有强制对中装置的观测墩。
3
水平位移监测基准点网的测量宜采用测量机器人边角测量；水平位移监
测工作基点的测量可采用测量机器人边角测量、边角后方交会等方法；
4.2.4 4 每次水平位移观测前，应对相邻基准点进行稳定性检查。
采用测量机器人测量水平位移时，监测点标志应牢固连接到监测对象上。
4.2.5 采用光电测距仪测量水平位移时，测线应避开潮湿、粗糙的反射面， 测量
精度不应低于 1mm。
4.2.6
基坑工程和隧道工程水平位移监测的精度要求，应符合表 4.2.6 的规定。
表 4.2.6 水平位移监测精度要求(mm)
工程监测等级 一级 二级 三级
水 平 位 移 控 制 值 累计值 D(mm) D＜30 30≤D＜40 D≥40
变化速率 vD(mm/ 天) vD＜3 3≤vD＜4 vD≥4
监测点坐标中误差(mm) ≤1.5 ≤2.0 ≤3.0
注：
1、监测点坐标中误差，系指监测点相对测站点（如工作基点等）的坐标中
误差。
2、当根据累计变化量和变化速率选择的精度要求不一致时，优先按变化速
率的要求确定。
4.2.7
采用测量机器人进行基坑工程或隧道工程的水平位移自动化监测时，应符
合下列规定：
1
应采用具有马达驱动、自动跟踪照准功能的测量机器人，宜配置自动整
平基座和电子温湿度气压计。
2
实施前应进行水平位移监测网设计，并估算变形监测点精度。
3
监测测回数应根据变形监测点的精度要求、测量机器人标称精度、测站
8
至监测点的距离等因素综合确定。
4.3.1 4 自动化监测系统宜包含超限自动重测等功能。
5 基坑工程测站点至监测点的距离不宜大于 300m。
6 隧道工程测站点至监测点的距离不宜大于 150m。
7 测量机器人组网观测时，应进行基准传递和观测2 个以上的重叠监测点。
4.3 竖向位移监测
竖向位移自动化监测可采用测量机器人测量、静力水准测量、电水平尺等
方法。
4.3.2 1 竖向位移监测网布设应符合下列要求：
竖向位移监测网宜采用绝对高程系统，也可采用独立高程系统；
2 静力水准监测网应布设成闭合或附合线路，宜一次布设，基点高程应采
用几何水准方法定期复核。同一测段内测点高差不宜超过静力水准仪的量程。
3
采用测量机器人进行竖向位移自动化监测时，宜与水平位移监测网同网
布设。
4.3.3 4 静力水准的测段长度不宜超过 200m。
5 静力水准相邻测点高差大于量程的 80%时，宜进行测点转换。
1 采用静力水准进行竖向位移监测时，应符合下列规定：
应根据竖向位移控制值及观测精度要求，选取静力水准传感器。
2 静力水准观测的技术要求应符合表 4.3.3 的规定。
表 4.3.3 静力水准观测精度要求
工程监测等级 一级 二级 三级
竖向位移 控制值 累计值 D(mm) D＜25 25≤D＜40 D≥40
变化速率 vD(mm/天) vD≤3 3≤vD＜4 vD≥4
传感器标称精度 ≤0.1 ≤0.3 ≤1.0
4.3.4 1 采用测量机器人进行竖向位移自动化监测时，应符合下列规定：
宜与水平位移监测同步观测。
2 测量机器人竖向位移监测精度应满足监测对象竖向位移控制值的要求。
3 测量机器人、电水平尺的精度要求参考《建筑变形测量规范》要求。
9
4.4
深层水平位移监测
4.4.1
深层水平位移自动化监测可采用固定测斜仪、柔性测斜仪、光纤测斜和机
械式测斜仪等实施。
4.4.2
测斜传感器量程不宜大于 15°,分辨率不宜低于 0.005°,量测精度不宜
低于 0.01°,耐水压不宜低于 2MPa，传感器可采用双轴或单轴模式。
4.4.3
测斜管宜采用 PVC、ABS 工程塑料或铝合金材料制成，管内应有两组相
互垂直的纵向导槽。
4.4.5
采用柔性测斜仪、固定测斜仪实施自动化监测时，传感器间距不宜大于
1.5m ，应确保传感器与测斜管间相对稳定，并进行防水处理。
4.4.6
深层水平位移自动化监测宜与人工监测对比，当两者累计变形差异超过报
警值 1/10 时，应分析两者测值偏离原因，必要时应更换传感器。
4.4.7
深层水平位移自动化监测系统应具备管口位移量修正功能。
4.4.8 可采用分布式应变传感光缆监测由支护结构变形产生的深层水平位移，应
满足以下要求：
1
宜采用将分布式应变传感光缆植入支护结构体的方式；
2
分布式应变感测光缆宜采用定点结构，定点间距不大于 1m，光缆抗拉强
度不小于 3kN，变形范围不低于-3000~+5000με;
3
分布式应变感测光缆沿钢筋绑扎布设，平行于待测结构变形方向，形成
“U”型对称回路；
4.5.1 4 监测系统测试精度优于 5με,测试重复性优于±5με。
4.5 支撑轴力监测
支撑轴力可采用应变式、反力计式等传感器结合智能采集传输模块进行量
测。其中应变式包括钢筋应力计、应变计、光纤传感应变式传感器。
4.5.2
传感器的量程宜为预估值的 1.5～2.0 倍，分辨率不宜低于 0.2%F.S，精度
不宜低于 0.5%F.S。
4.5.3
传感器宜根据监测对象材质类型进行选择，混凝土支撑轴力监测宜选用钢
筋应力计，钢支撑轴力监测宜选用轴力计或应变计，传感器宜具有测温功能。
10
4.5.4
传感器埋设前应进行标定和编号，埋设位置应避开应力集中区，埋设完成
后应做好防护措施。
4.5.5 点式监测可采用光纤光栅钢筋应力计、应变计等， 空间连续监测可采用分布
式应变传感光缆，应满足以下要求：
1
混凝土应力监测，分布式应变传感光缆宜采用定点结构，定点间距不大
于 1m，光缆抗拉强度不小于 3kn，变形范围不低于-3000~+5000με,并采用分布
式温度传感光缆进行温度修正；
2
钢结构应力监测，宜采用带状结构的分布式应变传感光缆，变形范围不
低于±3000με,并采用分布式温度传感光缆进行温度修正；
3
混凝土应力监测，分布式应变传感光缆沿主筋绑扎布设，应不少于 2 个
对称“U”型回路；钢支撑应力监测，分布式应变传感光缆沿表面黏贴布设，应不
少于 1 个对称“U”型回路；
4.6.1 4 监测系统测试精度优于 5με,测试重复性优于±5με。
4.6 地下水位监测
地下水位自动化监测可采用振弦式、差阻式、光纤式等传感器设备结合智
能采集传输模块进行量测，且应符合下列规定：
4.6.2 1 传感器的最大量程应满足地下水位的变化需要；
2 设备应具备抗干扰、抗腐蚀能力，具有测温功能。
水位监测设备测量精度不宜低于 0.5%F ·S。
4.6.3 水位孔的埋设参照《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497 相关要求执行。
4.6.4 水位传感器测试完成后进行初值采集，人工数据采集应同步进行，差值不
应大于 50mm。
4.7
倾斜监测
4.7.1
倾斜自动化监测可采用电子式倾斜计、测量机器人、静力水准仪等设备进
行监测。
4.7.2
传感器分辨率不宜低于 0.005°,量测精度不宜低于 0.1%F.S。
4.7.3
监测双向倾斜时，如采用单轴倾斜仪应采用 2 台正交模式。
11
4.7.4
倾斜观测精度应符合《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911 和《建
筑变形测量规范》JGJ 8 的有关规定。
4.8
裂缝宽度监测
4.8.1
裂缝宽度自动化监测可采用振弦式、差阻式、光纤式等裂缝传感器设备进
行量测。
4.8.2 1 裂缝传感器的选型应满足下列规定：
传感器的最大量程应满足监测对象裂缝收缩与扩张的变化需要；
2 传感器分辨率不宜低于 0.2%F.S，量测精度不宜低于±0.5%F.S，且不宜
低于 0.1mm；
3
传感器应具备防水、稳定的性能，并具有良好的耐腐蚀性、抗径向力性
能及温度修正功能。
4.8.3 1 传感器设备安装应符合下列规定：
安装前根据监测需要确定埋设位置和方向，宜安装在裂缝最宽处；
4.8.4 2 裂缝计或位移计应平行于结构物表面，且垂直于裂缝；
应定期采用人工测量与自动化监测进行比对，差值不应大于 0.2mm。
4.8.5 点式监测可采用光纤光栅裂缝计、位移计， 裂缝普查可采用分布式应变传
感光缆，应满足以下要求：
1