刘永贵1 徐从祥2
1.浙江省工程物探勘察院 浙江杭州 310000；2.浙江省地球物理地球化学勘查院 浙江温州 325000
摘要：现阶段在工程学科中，岩土工程占据着不可替代的位置，其自动化监测系统经过长时间的不断建设和完善，形成了整个工程中一个具有重要意义的环节。本文将基于岩土工程出发，具体分析其内容，揭示自动化监测系统的形成和应用，预测自动化仪器的前景，为岩土工程的发展奠定坚实的基础。
关键词：岩土工程；自动化监测；系统；应用
岩土工程在建筑结构工程学科中发挥的作用不仅是潜移默化的，也是深远持久的。从一系列的工程实践表明，当工程处于设计初期阶段时，从岩土的基本情况上是难以进行准确判断的，即使和预估值做比较，在实际操作中也会出现多多少少的误差。因此可以得出，岩土工程的安全与工程设计、施工中的实时监测有着必然的联系，尤其是在设计上，是工程安全的基本要素。同时，对整个工程的监测也是必不可少的。也就是说，岩土工程的自动化监测需要时刻贯穿在每一个环节中，不仅可以检测出可靠的土质信息，还能为工程设计提供技术支撑。除此之外，通过自动化监测系统还可以具体对工程设计、施工操作的合理性进行验证，最大限度促进建筑工程的建设。
1、自动化监测系统探究
当前，在科学研发不断推层出新的背景下，许多先进技术在建筑工程的设计、勘测中都得到了不同程度的应用。因此，现代化的自动监测也显得尤为重要，它在实际操作中可以最大限度提供监测作用，有效控制施工的全过程，尤其是在岩土工程上，自动化监测系统可以在不同程度对工程基本的属性、设计、建设、安全等具体分析，从而形成良好的内部环境推动岩土工程的建设。其中岩土工程自动化监测系统是由工程施工、传感器、仪器表、微电子、计算机、自动化、一系列通信设备组成的，它的监测内容又包括自动采集、自动处理分析数据、自动安全管理。
1.1、自动化集中式的监测系统分析
从整个监测系统来说，它最大的特点就是在采集所有监控数据的基础上进行二次分析和处理，最后再进行记忆储存，通过一系列的形式显示相关数据结果进而产生上限报警。在这个运作中，数据的所有行为包括自动采集处理、传输都会集中在一个终端监控区内，并且是恒定的。同时，这个终端监控区还包含了以计算机为核心的主控设备，加上一些监测的小设备，最终形成了自动化监测系统。此外，传感器均分布在施工的各个现场，它的工作原理主要是将信息通过集线器来和监控区的数据采集器连为一体，这就又涉及到了一个集线箱，它可以对传感器传达的有效信息进行信号切换，还能针对性将信息进行集中检查监测，集中筛选监测。当然这个自动化集中式的监测系统也有很多的缺点，比如它对信号电缆的质量就有着明确的高要求，性能也没有想象中的好，总体的发展趋势也存在一定的局限性，因此在这方面的应用开发也相对来说弱一些。
1.2、自动化分布式的监测系统分析
自动化分布式的监测系统是由以下几方面的技术构成的，其一是电子技术；其二是集成电路系统；其三是微机处理器；其四是网络通信系统。它的运行操作主要有三个部分，分别为分散控制、集中管理、通信网络操作。这个监测系统是利用先进的科学技术采集一系列分散的数据，之后再将它们集中管理，最后对相关数据进行合理监测。整个操作步骤的原理在于以DAU设置为控制单位，并且将这些DAU都设计分布在各个传感器的周边，利用DAU对数据进行整合采集，同时对数据进行一系列的模拟实验，使用A/D技术转换，在数据存储之后加以监测和分析。每组数据还能进一步进行单元采集，换句话说也就是数据相应的频率、脉冲、电压、电阻等，由此组成一个独立的子系统，这些子系统又将数据进行集中管理从而发挥控制监测的作用，最后通信传输在电脑中统一管理。自动化分布式的监测系统有五大特点，第一操作技术简单；第二可靠程度高；第三适应能力强；第四扩张容量很大；第五后台维护工作便捷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，这个系统在电缆方面使用数量不多，因此自动监测控制的速度也会比较快。
1.3、自动化混合式的监测系统分析
自动化混合式的监测系统是将自动化集中式的监测系统和自动化分布式的监测系统两者进行结合的。它选取分布式的分布设置形式，内部系统则是采用了集中式，是综合集中式和分布式的特点的一种操作体系。这种监测系统使用的是一种类似于MCU的遥控转换装置，尽管能利用传感器的信号来收集相关数据，但主要问题是没有MUC的转换功能和存储功能。自动化混合式的监测的运作实际上也是利用传感器周边的转换箱来获取信号有效的资源信号，通过通信线路再把数据传输到相应的个个监控中心，监控中心接收到有用数据使用A/D技术进行转化集中监测把控，最后使用先进的计算机技术将信息智能化存储。自动化混合式的监测系统最大的优点在于数据量的长距离传输上，只要有一套完整的监控装置，就能对传感器收到的信息进行灵活发散和聚集，具有很好的延展性。
2、关于分析自动化监测的形成以及应用
通常来说，自动化的监测系统具体可以分为五个构成部分，主要是数据存储、数据传输、实时监测、数据处理、数据共享等。和人工监测相比，自动化监测系统的优势是比较多的，具体来说，自动化监测系统的应用在硬件上主要是利用传感器来完成的，通过传感器我们可以获得一系列有效的数据，避免人为的处理，减少数据误差。同时在施工现场进行数据监控时，存储的仪器是Datalogger，与Readout相比，在施工的每个环节上都能更加有效的发挥监测作用。从数据传输上来说，自动化系统强化了Modem的功能，有利于在监测中持续系统电源的使用。与此同时，自动化监测系统在软件上具有一定严格的要求，需要使用的用户具有自行编写EDLOG程序的能力，以便更好的在Datalogger中进行保存工作。另外，接收终端信息的计算机要引入合适的软件用于下载数据和共享，最大限度达到监控工程的目的。
3、自动化监测系统应用前景预测
从当前的发展趋势来看，自动化监测系统的影响比传统人工监测要大得多，不仅能减少监测失误，在具体的实际操作中也避免了很多繁琐复杂的过程，同时承担着十分重要的意义和作用。观望整个行业市场来看，很多仪器在不同的国家都有生产，而且还有很多不同的产家，相同的仪器性能如果大致都相同，那么价格也不差上下。特别是在岩土工程上，自动化监测技术得到了广泛的应用，一些人为的监测手段逐渐遭到了淘汰，各种自动化仪器之间的竞争也越来越大，但是随着全球经济化水平的不断提高，岩土工程的监测要求和范围都在进一步扩大，因此自动化监测系统的优势也不断涌现出来。
4、结束语
现阶段，自动化监测系统在岩土工程发挥着巨大的作用，本文基于自动化监测系统的应用探究，具体从自动化集中式的监测系统、自动化分布式的监测系统、自动化混合式的监测系统进行分析，并通过揭示自动化监测系统形成的原因和应用，揭示了自动化监测系统在岩土工程中的影响，肯定了自动化监测系统在未来的发展趋势。同时，通过对自动化监测系统的基础性介绍，在一定的程度上进行了应用推广，并最大程度帮助岩土工程的有序开发和建设。
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论文作者:刘永贵1,徐从祥2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/6
标签：监测系统论文; 岩土工程论文; 数据论文; 传感器论文; 分布式论文; 工程论文; 集中式论文; 《防护工程》2018年第25期论文;