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摘要：文章指出在物联网的大背景下，基坑监测尤其自身重复性工作的特点，具备往智能化方向发展的难得机遇，广大从事基坑监测的专业技术工程师应该大胆创新，引入新技术新方法推动基坑监测往全面智能化方向发展。
关键词：基坑监测 智能化 物联网 大数据
1、概述
《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009 中规定：建筑基坑工程监测是指在建筑基坑施工及使用阶段，对建筑基坑及周边环境实施的检查、量测和监视工作。目前进行的基坑监测主要工作内容有：水平位移观测、沉降观测、深层水平位移观测、地下水位观测、锚索内力、支撑内力等。这些工作都具有一个特点即在监测点埋设完成后的日常观测均属于一种重复性的劳动，每一次的工作流程、方法都是一样的。正是由于这种重复性、标准化的工作特点，使基坑监测工作具备可以被完全实现智能化、无人化的基础。这也正是基坑监测在物联网、大数据的大背景下遇到的难得发展机遇。
2、基坑监测的发展现状
随着物联网、无线通讯技术的发展，基坑监测智能化、自动化也在逐步发展中，高磊等引入了地理信息管理系统GIS来对基坑监测数据进行智能化管理[1]、广州市政府主管部门已经建立的基坑监测数据管理平台，实现了监测数据直接从测量仪器直接导入平台，有效地防止了监测数据造假，佛山市政府主管部门也建立了一套更便捷的基坑监测数据管理平台，该平台将观测仪器中的原始数据打包直接上传至云平台，以备查验，另外再接受经过编辑的监测数据从而使数据上传的操作更人性化。北京智博联科技股份有限公司开发了基坑在线监测系统可实现部分监测项目自动监测，南京斯比特电子科技有限公司开发了一种无线智能测量单元，该单元接入常规振弦式传感器后可无线连接上周边的通信基站，继而将监测数据传输至办公室内，该智能测量单元即插即用，简单方便，对于基坑监测数据采集自动化的推进作用较大。北京联瑞科科技有限公司开发一种改良式的测斜自动监测装置，该装置无需埋设测斜管，直接绑于钢筋笼，首尾相连，引出一根数据线，可实现测斜自动化观测，并且较好地控制了成本。另外还有南京南瑞等公司研究尝试引入分布式光纤进行基坑监测工作，也取得了一定的成绩。从以上基坑监测的发展现状可以看出，首先基坑监测确实面临着一个重大的发展机遇，一个实现智能化、自动化的机遇。其次，正在推动基坑监测往智能化无人化发展的大部分都是仪器设备制造厂家、而从事基坑监测专业技术服务的权威单位却几乎没有。这反应出广大从事基坑监测的专业技术人员对于新技术、新环境的麻木，缺乏突破创新的思维。第三，基坑监测的智能化、自动化目前基本都还处在初级阶段，基本都是数据处理、结果呈现这些方面的智能化，在数据采集及无线传输方面的成果还比较少。
3、制约基坑监测实现全面智能化的因素
目前基坑监测之所以未能全面实现智能化，主要制约因素有以下几个方面。
1、大部分从事基坑监测的专业技术人员都被传统的技术思路所限制，监测工程师们大多墨守陈规地从事着监测精度、岩土力学分析、基坑支护方式等方面的研究，他们不能突破技术思维的封闭，缺乏颠覆性创新精神，不能大胆地引入新技术、新方法。推动基坑智能化的只是一些从事配合工作的仪器生产厂商，而不是最有发言权的专业技术服务单位，这是制约基坑监测全面智能化的最重要因素，也是值得广大从事基坑监测专业技术人员引起特别重视的一点。
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2、从技术上来看，目前所有振弦式传感器均可实现监测数据采集的自动化，但是基坑监测中重要的水平位移和沉降的观测方法始终没有取得突破性进展，这两个监测项目一日不能实现数据采集自动化，则基坑监测一日不能全面智能化。目前基坑监测的水平位移主要观测方法是采用全站仪测得每个监测点的相对坐标，前后两次进行对比，从而得出监测点的位移变形情况，而沉降的观测方法大同小异，不同的是采用水准仪观测测点的相对高程。这两项监测工作有一个特点即是：只需掌握监测点的相对位移情况，而不是监测点的地理坐标和高程。监测工程师对于这一特点可以好好做文章，引入一些新技术，颠覆性方法来实现水平位移、沉降的自动化监测，若水平位移、沉降的数据采集实现了自动化，那么基坑监测全面智能化的实现就顺理成章了。
3、另外，监测智能化的成本一次性投入过高也是一个制约因素，由于自动化监测的设备造价比常规的要高很多，大部分工程建设方都不愿意支付这一笔较常规监测方法高的费用，作为建设方进行成本控制来说也是合情合理，所以基坑监测智能化还需考虑设备成本的问题，若需高昂的费用建立的基坑监测智能体系也将是无人问津。
4、基坑监测智能化的意义
首先，基坑监测是一个非常复杂的系统工程，它在基坑工程中起着“眼睛”的作用，是信息化施工的关键工作。但是由于监测队伍良莠不齐，监测从业者鱼龙混杂，很多监测工作者凭空编造监测数据，至基坑安全而不顾，因此造成了很多基坑工程事故。所以若基坑监测全面智能化首先能排除人为造假影响，保证基坑工程的安全，保证建设决策者能够及时获得客观真实的监测数据。
第二，基坑监测智能化可以积累监测数据，一改目前基坑监测数据分散、杂乱无章的现状。基坑监测全面智能化后，每一个监测数据都可以追溯其工地地点、地质条件、基坑支护方式、目前开挖深度等信息。将这样的数据进行长期地积累，假以时日便可形成基坑监测大数据平台。从这个平台中可以随时查询在某一工程地点某一地质条件下采用某种基坑支护方式的基坑工程，在整个基坑工程中基坑支护结构的变形大小以及对周边环境的影响大小。这样可以为设计同类型的基坑工程提供非常宝贵的信息。
第三，基坑监测智能化可以节约劳动成本，提高生产效率。若基坑监测全面实现智能化，监测工程师门只需将监测点埋设好，之后便可在办公室进行操作，全面掌握基坑中各个监测点的变形数据，一个工程师可以管理众多基坑工程，大大节约劳动成本，提高生产效率。
第四，基坑监测智能化直接呈现监测结果，便于观看，成果直观、简单。可更为方便讨论与交流，有利于更快更好地形成科学的决策从而指导下一步施工。
第五，基坑监测智能化可以实现全天候实时监测，在夜晚、降雨等不利条件下进行在线实时监测，以获得更及时的监测数据，提供更高效的信息。
5、基坑监测智能化的工作思路
1、基坑监测智能化要从数据采集自动化方面努力，目前基坑监测数据处理分析的系统平台建立较多，其功能基本都是大同小异，但是在监测数据采集方面的成果还较为欠缺。监测数据采集不能自动化，基坑监测智能化就是空谈，所以基坑监测智能化首先要从监测数据采集自动化方面大力推进。
2、基坑监测智能化要在水平位移、沉降的观测方法上取得突破性进展，要大胆开创颠覆性思维，引入新技术新方法，牢牢抓住监测点的相对位移数据这一特点做文章。引入如地球遥感技术、红外线测距技术等等。
3、基坑监测智能化要平台化，要引入地理信息管理体系思维，将每个监测点的地理位置、地质条件、基坑支护方式、当前开挖深度等众多信息一一对应，要能快速分类查询。
4、基坑监测智能化的数据无线传输效率要高效节能，保证数据采集的频率和电池的供电能力，尽量延长传感器的电池更换频率。另外监测数据的传输还要保证稳定，不能在关键时候掉线，缺失数据。
6、总结
总的来说，基坑监测当前面临一个难道的智能化发展机遇，广大从事基坑监测的专业工程师应该大胆引入新技术新方法来创新基坑监测工作，广大具有权威性，发言权的监测机构应该更大力地推进基坑监测往智能化方向发展。只有这样基坑监测才能更快更好地走向智能化的道路。
参考文献
[1] 基坑监测信息管理系统的设计与施工地下空间与工程学报 高磊等 2013年11月，第9卷 增刊2.
论文作者:苏鹏程
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/20
标签：基坑论文; 数据论文; 位移论文; 数据采集论文; 工程论文; 工作论文; 水平论文; 《防护工程》2017年第11期论文;