山东建勘集团有限公司 山东济南 250031
摘要：随着工程技术的不断发展，越来越多的项目环节将自动化技术应用到项目安全监控当中。岩土工程的自动化发展迅猛，其中自动化的监测系统极大提高了岩土工程监测工作的效率。本文通过分析岩土工程自动化监测系统，得出常规性认知。
关键词：岩土工程；自动化监测系统；应用研究
引言
岩土工程在建筑工程中占有很大的比重，其应用于各个领域，因此在相关的研究中，对整个工程安全性和质量的保证都极其重要。大量的工程实践证明，由于岩土结构性质的不可预测性，在施工过程中对可能产生的状况无法准确预测，因此施工的安全控制和整个过程中的实时监测有着紧密联系。
1 岩土工程自动化监测系统优点
在过去的传统岩土监测过程中，由于是通过人工的方式进行监测，因此在监测过程中对于岩土问题的判断可能会存在一定的不足，在时效性和全面性上都存在很多的缺陷。在岩土工程当中，虽然严谨的设计和科学规范的施工在一定程度上保证了工程的安全性，但是就安全性的控制来说，岩土工程监测必须贯穿在整个过程当中。对比传统岩土监测方法，自动化监测系统存在以下优点：
应用便捷性高：岩土工程自动化监测系统以自动化技术为基础，相应的硬件设备安装在需要监测的位置，系统能通过自动运行对周围沿途环境进行数据的采集、处理、传输，全自动的数据处理无需繁琐的操作和过多的人员，应用便捷性极高。
监测范围广：自动化的监测系统由于设备的优势，能够监测的范围极广。人工方式能够监测的范围只能是固定的视距之内，并且不能兼顾到每一个位置，而自动化监测能够在整个辐射区域内对每一个角落进行监控。
监测时间长；由于系统的全自动化，在正常运行情况之下，整个系统可以全天候对相关位置进行监测。特别是在极易遇见突发情况的夜晚，由于人工需要休息，容易出现疏忽，造成险情的出现；同时自动化系统全天候的监控，很方便对数据进行收集，通过对数据的分析，能够得出岩土工程的动态性变化。
减少人工投入：在以往的人工监测过程中，如果工程较大，情况比较复杂，经常需要投入大量的人力进行相关项目的监测。一方面极大的人工投入增加了施工成本，另一方面由于岩土工程的情况复杂，大量的现场监测人员极易造成安全事故。自动化监测系统的引入一方面减少了人工投入，另一方面减少了安全隐患，保障了人身的安全。
2 岩土自动化监测系统介绍
系统运行结构
岩土工程自动化监测系统通过对相关信息技术与机械技术，实现了较多的功能，例如自动监测、计算、控制等功能。总体来看，系统的运行结构主要分为三类：数据采集、数据处理和安全管理。
系统分类
对于系统分类的使用选择是在不同的监测条件之下，通过和实际情况的结合基础之上，对不同的系统进行运用。当今的自动化监测过程主要体现在分布式系统和集中式系统的应用上，当然随着应用领域的拓展，也出现了两种方式混合使用的情况。
集中式系统：集中式系统具备较多功能，能够通过对监控数据的自动采集进行处理和存储，并最终在监控终端中显示出来，同时具有极限报警的功能设置模块。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆集中式系统将所有数据集中在固定的一组终端控制室之内，通过多方面数据的综合整理，能够起到相当不错的监控作用。然而这种系统存在一定的弱点，由于该系统分布在现场的每一个传感器都需要与监控室的数据采集器进行连接，集线箱中需要对收集到的信息进行转换，最终输出在终端，因而这样的方式，十分看重电缆的传导质量[1]。
分布式系统：主要由分散控制、集中管理、通信网络操作三个部分组成，采用DTU作为控制单位在传感器周围进行布置。DTU传输的监控数据，通过模拟测量的方式、A/D转换、自动存储和数据加以监测分析，每一个采集单元都可以视为一个独立的子系统，最终汇入终端。这种系统对于每一个数据进行集中式的处理，具有操作简单、可靠性高、可扩张等优点。对比于集中式系统，分布式系统对于电缆的数量要求不高，对于监控的反应相当迅速。从整体上来看，分布式监测系统综合了多种现代化技术，通过控制单元完成对数据的采集和快速处理，最终将信息通过自动化分析的处理过程能够实现监测数据的实时处理和及时预警。
混合式系统：顾名思义，混合式系统即分布式系统与集中式系统的混合使用。在实际的工程监测过程中，由于情况的复杂，单一的监测模式不能够完整的进行监控工作，因此混合式系统在需要下产生。该系统形式采用分布式监测，内部系统采用集中式监测。在这种模式下，首先通过MCU转换装置实现对目标远程遥控，使其在监测过程中直接将数据收集到转换箱中，随后通过转换处理，送至监控点，最后通过监控点的A/D转换，实现对数据的实时分析保存。该系统除了上述两种系统的特点之外，还能够对各种监控信息进行十分灵活的处理，增加信息的可衍生性。
3 自动化监测的主要应用
在当今的自动化监测应用过程当中，系统主要分为：数据存储、传输、监测、处理、共享五个部分。五个部分同时应用在岩土工程监测中，能够对信息进行自动的采集，大量的减少了人工的投入与操作。与此同时，全自动的监测系统能够极大程度的对现场数据进行整理和监控，对于现场出现的问题能够进行及时的反馈，并且给出可能存在问题的位置的预测。自动化监测最大的作用就是通过既有监测数据的分析，能够对于最合适布控点的位置进行相应的寻找，使得监测点的布置更加的全面合理。以下列举一些自动化监测在各领域的应用：
在水环境治理中，通过自动监测系统的采用，能够通过目标流对水质参数进行实时的采集并分析水质成分，从而实时分析造成水质变化的原因并及时解决。
在轨道交通建设工程中，深基坑工程采用光纤传感自动化监测，实现监测数据的实时采集，通过对比分析，对基坑位移进行监控，及时的对施工风险进行评估。
在水库大坝日常维护中，通过对大坝关键位置的自动化监测，能够对水压、水位等数据进行实时分析，对于大坝的安全系数有一个实时的掌控，从而保证大坝安全，保障大坝附近人民的生命财产安全。
考虑到土木工程相关项目的施工现场可能相对偏远，在供电等方面会出现问题。如果工程监测单位全部采用自动化监测手段，有可能因外部供电或外在环境因素等影响自动化监测系统的使用。为了防止这种情况的发生，自动化监测系统一般采用太阳能帆板供电并配备一定的电量存储设备，来保持供电的持续性，从而避免了中途断电情况的发生。
4 总结
岩土工程在整个建筑过程当中占有很大的比重，施工过程的每一个环节都很关键，对于施工过程的实时安全监测至关重要。现在大部分监测单位还停留在传统人工监测的模式当中，在监测数据的采集和处理判断中难免会存在一定的误差，监测的效率并不高。在人工监测过程中，需要采用传统测量仪器多次到现场进行数据采集，人工成本高而且存在着一定的安全隐患。基于这种情况，本文提出目前在岩土工程领域应用比较普遍的自动化监测系统，分析该系统的优劣性及监测流程和原理，最终得出一些普遍性的监测方案和应用领域，以期为自动化监测系统的应用推广起到一定的作用。
参考文献：
[1]姚启华.岩土工程自动化监测系统及应用分析[J].建筑技术开发，2018，45（13）：76-77.
论文作者:张松礼
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第31期
论文发表时间:2019/9/11
标签：系统论文; 监测系统论文; 数据论文; 岩土工程论文; 实时论文; 分布式论文; 过程中论文; 《建筑模拟》2019年第31期论文;