基于Web的基坑监测数据管理系统设计与开发

袁 建 刚

(江苏城乡建设职业学院，江苏 常州 213016)

·计算机技术及应用·

基于Web的基坑监测数据管理系统设计与开发

袁 建 刚

(江苏城乡建设职业学院，江苏 常州 213016)

针对目前基坑监测数据处理效率低、反馈不及时等不足,从工程应用的角度出发，采用关系型数据库模型，设计开发了基于Web的数据管理系统，实现了方便上传、查阅、导出每一期观测数据，自动生成各种数据报表和分析图形，以及根据设定的报警值自动预警功能，为反映基坑支护结构及周边环境安全情况和优化施工参数提供了重要依据。

基坑监测，数据仓库，管理系统，系统设计，系统开发

1 概述

近年来，随着建筑物高度的不断增加，地下室的层数越来越多，基坑正向着大深度、大面积方向发展，周边环境更加复杂，深基坑开挖与支护的难度愈来愈大[1]。基坑监测数据是反映基坑支护结构及周边环境安全情况和优化施工参数的重要依据，但是对监测数据的处理上大多仍停留在通过Word或Excel进行保存和处理，存在着处理效率低、反馈成果不及时、不利于后期查询和分析等诸多弊端，浪费了大量的监测数据潜在的价值。为便于工程管理人员及时准确地掌握基坑支护结构和相邻环境的变形、受力特征，并能预测下一步的发展趋势，本文采用关系型数据库模型，以Web作为网络应用的数据管理平台，探讨基坑监测数据管理系统的设计与开发相关技术。

2 基坑监测数据库设计

基坑变形监测内容多，数据量大，如何将多种观测数据有机结合起来进行综合分析，是基坑变形监测实施过程中的重要问题。这就需要针对不同的项目建立基坑监测数据库，采用关系型数据库模型，科学的管理监测数据，方便数据处理与观测结果分析。

2.1 基坑监测数据库需求分析

根据工程经验，从工程应用的角度出发，用户需要可以方便的上传、导出在建工程项目的各类基坑监测数据，动态查阅每一期数据，并能通过表格、图表等方式对数据结果进行分析，及时处理监测预警，如图1所示。

基坑监测数据库的具体需求如下：

上传数据：通过手工录入、导入Excel表格等形式，新建数据表。

导出数据：将数据导出成用户常用的数据格式。

查阅数据：用户方便的访问表格内各种数据。

数据分析：对已有数据进行统计分析，并以图表方式呈现。

2.2 基坑监测数据库结构设计

根据用户需求分析和工程实际需要，系统采用Access软件创建了工程数据库，建立了观测数据索引表、建筑物沉降分期数据观测成果表、坑顶水平位移分期数据观测成果表、建筑物沉降点位数据索引表、建筑物沉降点位数据分析表、坑顶水平位移点位数据索引表、坑顶水平位移点位数据分析表等7个表。限于篇幅所限，本文仅列出了建筑物沉降分期数据观测成果表，如表1所示。各表间关系如图2所示。

表1 建筑物沉降分期数据观测成果表

3 系统结构与功能模块设计

3.1 系统的结构

基坑监测数据管理系统的总体结构采用B/S模式的3层架构体系[2]，分别为浏览器、Web服务器和数据库服务器，系统结构如图3所示。

用户通过WWW浏览器去访问Web服务器上的应用程序，Web服务器上的应用程序调用数据库服务器上的监测数据[3]。监测人员可以改变现有的递送监测报告、数据报表的方式，进行远程数据录入，系统自动分析；管理人员可以通过Intranet 或Internet随时查询监测信息，了解工程安全情况。

3.2 系统的主要功能

根据需求分析，基坑监测数据管理系统应具备监测数据管理、数据分析和预警、图表分析和系统管理等功能。功能模块设计如图4所示。

3.2.1 监测数据管理模块

监测数据由现场监测人员通过Internet传到数据库服务器，数据仓库管理系统对数据进行有效管理，包括储存、分类、编码、检索和维护，以保证数据的完整和安全。

3.2.2 数据分析和预警模块

根据上传的监测数据对监测点进行数据统计以及分析，自动生成各期位移量、位移速率和累计位移量。系统可以设定报警值，如果某项监测数据的分析结果超过预定的报警值，系统将会自动报警。

3.2.3 图表分析模块

根据基坑监测数据进行图表分析，对各测点的位移情况通过柱状图、折线图等方式直观表现监测点位的位移情况和变化走向。

3.2.4 系统管理模块

设定工程项目、系统用户分组和各组别权限功能，包括管理员、现场监测人员、工程管理人员。现场监测人员录入与修改监测数据，工程项目管理人员查看数据分析结果和图形报表，管理员可以设置系统参数，分配或审核各组别的用户名和密码、优化数据库性能，维护系统正常运行。

4 工程实例分析

基坑监测数据管理系统基本功能实现以后，在常州市某基坑监测项目中进行了应用尝试，取得了较为理想的效果。该工程项目总占地面积约10 000 m2，基坑南北方向跨度大，开挖深度较大，为7.1 m～14.7 m，属深基坑范畴[4]。基坑地处市中心地带，社会影响大，周边环境比较复杂，放坡空间小，工程地质条件一般。基坑开挖后侧壁土层主要为填土、粉质粘土、粘土、粉土、粉砂，北侧为淤泥质土，填土结构松散，土质不均匀，工程性能差，必须进行有效的支护与建立有效的预警预报监测体系，以保证基坑开挖和地下室施工的安全[5]。

限于篇幅，本文仅列出该项目的垂直位移数据分析功能，如图5所示。

5 结语

基坑监测在基坑施工过程中起着至关重要的作用，本文引入关系数据库概念，设计开发了基于Web的基坑监测数据管理系统。通过工程实践证明，该系统运行良好、操作方便，随着数据的变化能自动地生成各种数据报表以及分析图形，形象直观，较好地满足了基坑监测数据快速处理、反馈的需要；用户可以设定报警值，系统时刻监测数据的变化，对于超出的数据自动报警，提示用户，保证了施工的安全；在项目完成以后，系统还可以以项目的形式形成电子文档进行档案备份，节省了资源，方便后期的查询与管理。

[1] 付 垚.大面积深基坑开挖过程对周边建筑物影响数值分析研究[D].成都：西华大学，2009.

[2] 吴 卉.基于Web的机械零件库浏览系统的研发[J].南京：南京航空航天大学，2010.

[3] 刘宝平.Windows server 2003服务器的配置和安全设置[J].电脑知识与技术,2010，6(21):6098-6099.

[4] 付文光,杨志银.基坑深度分级及不同深级支护技术适用性的探讨[J].岩土工程学报,2010，32(S1):99-103.

[5] 王晨婕,朱大勇,何仕英.深基坑工程的监测与变形分析[J].工业建筑,2011,41(S1):428-431.

The design and development of Web-based data management system for monitoring foundation pits

Yuan Jiangang

(JiangsuHigherVocationalSchoolofConstrcution,Changzhou213016,China)

Due to the disadvantages of current methods for monitoring and surveying foundation pits, such as low efficiency and slow feedback, this paper puts forward a new Web-based data management system. Through the application of the relational database model in actual projects, the data management system can perform a variety of functions. For instance, it can easily upload, access, export each of observational data, automatically generate many kinds of data reports and analysis graphics, set an automatic alarm, and provide an important basis not only for the safety of foundation pit supports and the surrounding environment, but also for optimizing the construction parameters.

monitoring foundation pits, database, management system, the design of the system, the development of the system

2015-08-30

袁建刚(1974- )，男，硕士，副教授

1009-6825(2015)31-0255-02

P258

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