远程自动化监控系统在基坑监测工程中的应用

远程自动化监控系统在基坑监测工程中的应用摘要：随着我国城市建设的发展，基坑规模和开挖深度不断增加，深基坑的安全问题成为工程界十分关注的问题。在深基坑开挖过程中，如何尽快的在第一时间了解基坑的变形情况，评价基坑的安全；实现自动化监测、信息化施工，避免事故的发生。与其它监测方法相比，远程自动化监控具有适应性强、作业不受天气等因素的影响、精确度高等优点，更适用于复杂超深基坑，在基坑监测领域必将得到越来越多的应用。关键词：基坑监测；远程监控；信息化Abstract:withthedevelopmentofcityconstruction,thescaleoftheexcavationandexcavationdepthincreasing,safetyofdeepexcavationhasbecomethefocusprobleminengineeringfield.Duringtheexcavationofdeepfoundationpit,howtounderstandthefirsttimedeformationoffoundationpitexcavation,thesafetyevaluation;automaticmonitoring,informationconstruction,toavoidtheoccurrenceofaccidents.Comparedwithothermethodsofmonitoring,remotemonitoringandautomationhasstrongadaptability,operationisnotaffectedbytheweatherandotherfactors,theadvantagesofhighaccuracy,moresuitableforcomplicateddeepfoundationpit,getmoreandmoreapplicationsinthefieldwillpitmonitoring.Keywords:foundationpitmonitoring;remotemonitoring;information引言在现代城市建设中高层建筑、地铁工程等工程中大量存在深基坑工程。深基坑在开挖施工过程中会引起支护结构及周边环境的变形。借助于远程监控可以实时进行监控，在第一时间就可获取开挖施工过程中的变形数据（情况）。实现对生产、运营情况的随时掌握，把生产运营状况同企业的经营管理策略紧密结合，从而实现项目的综合自动化，可以建立网络范围内的监控数据和网上知识资源库。1.远程自动化监控的功能及特点1.1功能工程数据、信息采集和查询信息标准化的存储功能数据挖掘与智能决策分析监测报表自动生成功能信息展示、发布功能重点监测数据项目跟踪现场监测工作的管理1.2特点系统分两部分，一是后台数据分析计算软件，可以对当天工地现场实测数据进行处理、分析，并结合基坑围护结构设计参数、地质条件、周围环境以及当天施工工况等因素进行预警、报警、提出风险预案等。第二部分是基于网络的预警发布平台，它基于WEBGIS开发，可以将后台的分析结果以多种形式发布，并通过网络电脑或手机短信的方式将预警信息发送给相关责任人，达到施工全过程信息化监控，将工程隐患消灭在萌芽状态。远程自动化监控系统通过构架在INTERNET上的分布式监控管理终端，把建筑工地和工程管理单位联系在一起，形成了高效方便的数字化信息网络。在这个网络里，借助于INTERNET快速、及时的信息传输通道，能够及时把建筑工地上的各种上数据、工程文档、图像等传送到需要了解建筑工地情况的工程管理单位那里，从而为工程管理单位及时了解工地的工程进展和所发生的问题提供了高效方便的途径，同时也为工程管理单位及时处理工地出现问题提供了依据。使得工程管理更为现代化，工程事故反应更迅速，对工程问题的分析更全面。远程自动化监控系统通过对计算机技术的运用，能够同时把正在施工的所有工地信息联系在一起，从而方便了工程管理单位的管理，实现了分散工程集中管理和单位部门之间的信息、人力、物力资源的共享。真正改变了传统工程管理中出现的人力物力的重复投入以及人力物力的浪费现象，在节约成本的同时，提高了工程管理的水平。远程自动化监控系统通过运用数据库技术，使得各种工程资料、工程文档的保存、查询变得极为便利。这对于工程进展情况的查询、工程问题的解决以及工程经验的总结等等都无疑是极为有利的。2.水位自动化监测2.1监测元件监测元件采用振弦式不锈钢结构的孔隙水压计。振弦式渗压计具有智能识别功能传感器可自动进行实时温度补偿，提高传感器在不同气候条件下的适应性及监测数据的准确性。可直接挂接总线，进行组网监测和数据采集。设备主要技术指标如下：量程：0.1Mpa～4Mpa灵敏度：0.05%F.S测量精度为：ML=量程×误差率=L×η=350×0.2%=7mm分辨率：0.0001Mpa～0.001Mpa温度范围：-20℃～+80℃供电电压：12v直流供电信号输出类型：RS485外形尺寸：直径42mm长160mm信号传输方式：传感器RS485数据串联接入GPRS采集系统把信号无线或有线传送到中心机房2.2监测点布设2.2.1基坑内地下水位当采用深井降水时，水位监测点宜布置在基坑中央和两相邻降水井的中间部位；当采用轻型井点、喷射井点降水时，水位监测点宜布置在基坑中央和周边拐角处，监测点数量应视具体情况确定。2.2.2基坑外地下水位监测点应沿基坑、被保护对象的周边或在基坑与被保护对象之间布置，监测点间距宜为20m～50m。相邻建筑、重要的管线或管线密集处应布置水位监测点；当有止水帷幕时，宜布置在止水帷幕的外侧约2m处。根据设计方案进行测量，确定好孔隙水压计安装孔位，每组间隔埋设5个孔隙水压计。地面上部填筑垫层300mm以上，清理好场地后，选择无雨、雪天气进行钻孔预埋安装。成孔：在预埋位置要求钻孔，孔径大小以∮80，钻孔偏差应小于1.5%。并无塌孔、缩孔现象存在，软土层应以泥浆护壁，钻孔至拟埋底部孔隙水压计拟埋标高以上0.2-0.3米的深度。若有塌孔或缩孔较快现象，必须先下套管再进行钻孔。套管深度应大于缩孔或塌孔部位深度。安装：先把将要装入钻孔底部的孔隙水压计从清水中提出，进行调零。并作好记录，存档。A：将孔隙水压计连接好测试仪进行测量，B：调零，手工记录好孔隙水压计编号、零点时温度。C：用测试仪对整个安装过程进行监。示意图：量程：0.6mpa精度：0.0001mpa使用温度：-40~+125℃3.采集系统自动化采集系统对传感器进行指令测量，采样时间间隔根据实际需要设置采样，通过二次仪表采集数据发送到监控中心，软件自动对测量数据进行换算，直接输出监测物理量利用GPRS无线网络进行数据传输，完成对传感器数据的采集和监控。传感器通过GPRS接入INTERNET网，软件可设置上线报警命令，手机短信报警能够时时掌控，PC接入INTERNET网络就可进行数据采集和监控。现场供采用工地220V电源，采集箱内装配12v锂电电池满足长期监测使用，电池使用寿命2年。3.1GPRS静态远程自动化监测系统产品优势①、采用GPRS传输，频率采集范围大于600~4000Hz；分辨率不小于0.1Hz；可采集传感器数量200个；供电方式首选选直流、交流、；锂电池、、太阳能电池、数据实时传输，实时波形显示，实时储存功能，每个采集箱可同时传送264个静态传感器的数据，连接电脑采集数据。②、开放式结构，摸块化组合，可采集电压、电流、电阻、电容、频率、开关量、脉冲量等电量，测量精度高，系统稳定可靠，具有较强的抗环境电磁干扰和抗工频干扰的能力。③、有完善的防雷防静电及瞬变脉冲阻断功能，高压脉冲由阻断电路先行阻止，再由吸收电路安全吸收，确保模块运行安全。设有传感器的安全保护功能，在测量闲置时自动将传感器进线短路并接至系统地线上，确保传感器安全，无需另配避雷器。④、有多种数据传输方式：RS485传输、TCP/IP网络传输、无线数传电台传输、光缆传输、电话网络传输、公共移动网传输(GPRS/CDMA)等⑤、工作时易于找错和维护，操作时易于保护，便于施工。⑥、数据无线传输距离不受距离限制，可24小时持续测量和传送数据，仪器轻巧，多种供电方式：市电、锂电池（连续工作690天）。⑦、传感器连线长度：约2500米M。⑧、传感器通讯方式：(485传输/232)，其它传输方式由外置传输设备决定。⑨、波特率：9600bps(RS485)或1200bps(无线数传电台)，波特率可调。4.目前天津地区的应用目前在天津地区正在进行的远程自动化监控项目，仅限于大型的市政工程，如余家堡交通枢纽项目、地铁项目等。一般民用工程目前还未运用远程监控系统进行监测。目前在天津做远程自动化监控的单位较少，一般为外地大的监测单位（如上勘院等）。从市场上的应用情况、推广程度及使用评价来看，远程监控系统在天津具有很大的发展空间。5.结语通过远程自动化监控可以实现现场运行数据的实时采集和快速集中，获得现场监控数据，为远程故障诊断技术提供了物质基础；通过远程监控，技术人员无须亲临现场或恶劣的环境就可以监视现场情况并了解现场设备的运行状态及各种参数，方便地利用本地丰富的软硬件资源对远程对象进行高级过程控制，从而减少值守工作人员，最终实现远端的少人值守。对企业降低生产成本，提高劳动生产率，以及增强企业的综合竞争实力等方面都具有十分重要的意义。远程监控系统通过运用数据库技术，使得各种工程资料、工程文档的保存、查询变得极为便利。这对于工程进展情况的查询、工程问题的解决以及工程经验的总结等等都无疑是极为有利的。参考文献：[1]中华人民共和国住房和城乡建设部《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009[2]中国建筑科学研究院.JGJ120299建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.[3]许明情.岩土工程安全监测自动化系统的研究[D].长沙：中南大学，2008.[4]中华人民共和国建设部．建筑地基基础设计规范(GB50007—2002)．北京：中国建筑工业出版社，2002