摘要：随着我国经济建设的快速发展，城市高层建筑不断出现，深基坑工程也越来越多。深基坑工程一般位于城市交通拥挤、人口密集的区域，周边环境较为复杂，一旦发生坍塌事故，会给国家和人民带来巨大的损失，因此加强深基坑工程的安全监测显得尤为重要。传统的监测方法采用人工现场采集数据，存在效率低下、反馈速度慢、容易受天气条件影响等。自动化监测系统采用固定设站的方式，辅以远程控制系统，全自动采集数据，再利用自带的软件将采集的数据进行集成化处理，可实现深基坑工程的全天候24h动态监测，弥补了传统监测方法的诸多缺陷。
关键词：自动化监测；深基坑工程；应用
1深基坑监测技术简介
随着我国经济的飞速发展，可以发现身边的许多小高层楼房、高层楼房以及超高层楼房越来越多，一些大型城市的建筑有着“钢铁丛林”的称谓。而在建造这些建筑时，需要利用相关的仪器和设备进行深基坑监测，追根溯源这种监测方式最先由科技发展较快的美国提出，并研发出一系列科技含量较高、测量较为准确地监测仪器，针对建筑的深基坑工程进行监测，进而逐渐推广到全球范围。随着计算机技术和互联网的兴起和发展，深基坑工程监测技术得到了一个飞跃式的发展，许许多多稳定、便捷、监测数据准确的计算机监测设备面世，例如：从一开始的光学检测器发展到目前应用较广的电子检测仪器，变形监测技术由最初的水准仪到现在普遍使用的GPS，是的工程检测质量得到了长足的进步，并且由自动跟踪全站仪、激光扫描仪等尖端科技提供的快速准确的监测数据和相关施工工程信息，有力地推动了我国城市化建设的步伐和建筑的建设质量，在深基坑工程监测的发展史上立下了一座里程碑，也是我国相关技术得以迅速发展的技术基础。
2工程自动监测原则
从监测原则上来看需要遵循以下四点：及时反馈对深基坑工程监测过程中显示的异常问题，并及时上报有关单位，包括设计方，监理方，建设方，以便能够在有效时间内采取措施，进一步减少对于施工的不利影响。其次，需要遵循测点布置原则，在深基坑工程自动监测过程中，其监测的物理量尽量设置在相近断面和同一监测面中，便于对监测信息分析过程中实现相互验证和相关性分析。此外还需要遵循技术和经济性原则，在开展自动化监测过程中需要遵循经济合理性原则，所选取的监测点需要考虑水文，地质，施工外界环境等多种因素。最后需要遵循自动化原则，由于深基坑工程采取人工监测的方法时容易出现遗漏，而且利用普通仪器和肉眼监测时最终结果不准确，因此需要构建自动化高效监测设备对深基坑结构是否出现变形进行实时监测。从监测依据上，在本研究中的工程自动化监测中主要根据的是工程测量规范，自动控制系统设计标准，建筑地基设计规范等进而开展工程自动化监测。
3工程自动监测原理分析
收集数据，在进行数据信息收集过程中需要建立层级，利用数据传感器进行信息收集，通过电信号的方式传至相应的数据收集器中，利用计算机软件技术对所收集信息进行分析。在数据预处理过程中，通常是在数据收集系统中完成数据预处理操作，数据收集系统可将数据传感器所获取的信息通过多种传感器信号，经过信息的预处理使之成为数字模拟信号，再利用传输网络能够将预处理的数据传输到相应的控制和处理系统中，完成下一操作。数据处理收集系统，由于所收集的数据容量较大，在数据处理时需要由数据处理以及控制系统共同构成，数据处理是将所收集信息经过多种传感器对系统运行进行有效控制，根据传感器所收集和反映的数据，针对数据库实现数据的更新。结构安全评定，在整个结构安全评定过程中是由安全系统根据收集系统的结果自动生成的，能够分析监测数据和结构信息，对比过去的监测信息与目前所收集的信息，进一步对建筑结构的安全性进行综合分析，能够生成目前建筑物的安全分析报告。
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4变形监测管理在深基坑工程中的现状
变形监测技术的运用对于深基坑的了解程度、坐标转化参数、GPS定位的精度等方面要求较高，同时这些也是工作过程中容易出现问题的方面，需要特别注意。在展开深基坑工程的监测过程中，对于深基坑转化参数的获取和设置数据，没有保障其科学性和合理性，没有认识到联测操纵的重要性，缺少对控制点进行联测，故此，获取的数据缺少精度和准度，对转化参数的获取和使用造成了困难。但同时，因为监测工作的特殊性，深基坑监测过程中不允许出现中断的现象，对于监测仪器的精准度和监测技术的要求逐渐增高，传统的测量和监测办法已经不能充分的满足深基坑变形监测的需求，传统的点、线监测模式逐渐走向点、线、面结合的三维立体空间模式，由人工的监测不断转变为自动化监测。传统的数据分析模型也不能满足现状的需求，所以不断地引入新的数据分析模型，弥补了传统分析方法的不足，极大地增加了数据分析的精度和准度。
5深基坑自动化监测研究的方向
5.1基坑支护体系自动化监测新方法的应用研究
拟采用的密集点式和分布式光纤传感技术实施轨道交通深大基坑的自动化系统监测，研究不同方式（原理）监测技术的可操作性，数据采集的精确性、可靠性、持续性，监测仪器和材料的适用性，以及操作流程的标准化、规范化等，试图在基坑工程信息化施工技术领域全天候提供快速、连续、全面、系统的监测信息，更好地确保基坑工程支护体系和周边环境的安全，同时为设计、施工优化设计和施工参数提供及时、全面的信息。
5.2光纤传感自动化监测与传统监测成果的比对分析研究
近年来，光纤传感技术在基坑工程信息化施工领域的运用处于稳步发展状态，监测技术日益成熟，其监测距离和时段长的优势已充分展现。在深基坑工程监测领域，作为对常规项目自动化监测的替代方式分别进行试验，并取得了一定成果。在提升光纤材料性能本身的稳定性、精度方面还需要通过试验、实践而不断地提高和完善，同时，对光纤信号解析的仪器设备，其精度、可靠性等指标需要通过实践来检验。在该科研项目实施阶段，一方面通过实施传统监测方法，来验证光纤传感自动化监测方法的精度和可靠性，另一方面运用光纤传感技术实施部分传统监测方法无法实施有效监测的项目，从而建立一个全面完整的深基坑光纤传感自动化监测系统。
5.3监测数据可视化处理研究
监测信息的可视化技术是提高对监测信息分析水平的重要手段。改变现有监测成果单一的数据表格和二维曲线的表示方式，将独立的监测点串联起来，建立监测点（孔）的平面、空间、时间、工况等综合因子的五维变化立体模型。既可以展示单个监测项目的五维变化状况，也可以展示整个基坑单个或任意组合的监测项目五维变化。克服当前监测信息碎片化、零散化的缺陷，提高监测信息分析的水平和效率，为决策分析决策提供强有力的支撑。
结束语：总之，将自动化监测系统引进到深基坑监测中，全面实现了监测数据的自动化采集、处理、发布和预警，同时将变形监测与内力监测有机融合到同一监测平台，再通过网络实时反馈监测数据，对于科学指导施工具有重要的意义。
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论文作者:方涛
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/15
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