基坑自动化监测项目平台的构建

王臣龙

【摘要】基坑施工作业是轨道交通施工中重要的一个环节，为了提高基坑施工的质量及安全，有必要做好基坑自动化监测工作，为制定科学的施工决策提供客观、有效的凭据。本文在对相关工程项目进行概述的基础上，进一步分析基坑自动化监测的内容及方法，并对基坑自动化监测项目平台构建的要求及要点进行详细分析，希望可以为基坑自动化监测工作质量的提高提供有价值的建议。

【关键词】基坑;自动化监测;项目平台

【DOI 编码】10.3969/j.issn. 1674-4977.2022.02.022

Construction of Automatic Monitoring Project Platform for Foundation Pit

WANG Chen-long

（Suzhou Changhong Architectural Design and Research Institute Co.，Ltd.，Suzhou 215026，China）

Abstract：Foundation pit construction is an important link in rail transit construction. In order to improve the quality and safety of foundation pit construction，it is necessary to do a good job in automatic monitoring of foundation pit，so as to provide objective and effective evidence for making scientific construction decisions. Based on the overview of relevant engineering projects，this paper further analyzes the contents and methods of foundation pit automatic monitoring，and analyzes in detail the requirements and key points of the construction of foundation pit automatic monitoring project platform，hoping to provide valuable suggestions forimproving the quality of foundation pit automatic monitoring.

Key words：foundation pit;automatic monitoring;project platform

轨道交通，指的是运营车辆需要在特定轨道上行驶的一种交通工具或运输系统。而在轨道交通施工过程中，基坑施工是非常重要的一个环节。此环节施工前期需做好相关监测工作，以确保基坑施工的可行性及科学性[1]。从提升基坑自动化监测工作质量角度考虑，本文围绕基坑自动化监测项目平台的构建进行分析探讨具有一定意义。

1工程项目概述

本文以广州市轨道交通十八号线工程——万顷沙车辆段出入段线为例。该项目位于广州市沙南区，区间西起万顷沙车站，沿西北—东南方向下穿七涌后，在珠江街农田范围线路转向东北方向接万顷沙车辆段U型槽段。

以万顷沙车辆出入段施工要求为依据，廣州市轨道交通十八号线车辆出入段跨越七涌段，选择使用明挖方法施工，工期大概为十个月。由于明挖施工期间，会阻断原七涌河道。在保证地铁施工安全和七涌河道的正常运行前提下，以《广州市轨道交通十八号线七涌穿越工程防洪评价报告》的专家评审意见为依据，实施全断面截流方案，针对七涌采取临时阻断处理，河道水流由两端水闸控制流量，并采取合理、规范的施工顺序，保证地铁施工的进度及安全性。

此外，基坑施工是本工程项目的重点环节，为了完成此环节的施工作业，需做好前期基坑监测工作。而传统人工监测方法存在较多的弊端，如难以实现实时监测、监测数据质量低、监测流程复杂、监测周期长等。因此，可利用现代化科学技术，采取自动化监测方法获取工程项目的实时数据信息，起到提前预警、有效规避潜在风险的作用，进而保证基坑施工作业的质量。和人工监测方法相比，自动化监测方法的数据质量好、流程简化，在大数据及人工智能技术的支持下，可提高监测工作的效率及质量，保证监测工作的有效性。自动化监测技术和人工监测技术比较情况见表1。综合考虑，可在基坑监测中使用自动化监测技术，并积极构建基坑自动化监测项目平台。

基于物联网及云计算的基坑自动化监测技术是对基坑各项监测内容的数据进行采集、分析、查询管理于一体的信息管理技术，可实现监测数据的自动采集、数据传输汇总、自动计算分析、数据成果及图表的自动展示，实现在远程条件下即可实时查看监测数据，并且能在工程出现问题的第一时间发现隐患并及时解决，为基坑信息化施工提供安全保障。

2基坑自动化监测的内容及方法分析

2.1自动化监测内容

在本工程项目中，自动化监测的内容包括：

1）轴力自动化监测。选择瑞茨柏RFRS1160振弦式频率采集模块，于基坑三个断面的三个支撑应力测点（ZCL1—ZCL3）上布设。

2）水位自动化监测。选择瑞茨柏RWLG1020压敏式传感器水位系统，于基坑三个断面的六个水位测点（DSW1—DSW6）上布设。

3）深层水平位移自动化监测。选择瑞茨柏RIPI1025S固定式测斜系统，于基坑三个断面的四个自动化测斜测点（ZQT1—ZQT4）上布设。

2.2自动化监测方法

本工程项目自动化监测作业由工程监测单位负责，以工程监测方案为依据，结合项目施工现场实际情况，对各项自动化监测设备进行合理部署。其中，监控软硬件设备需在指挥中心（或监控中心）部署好，然后进行现场调试作业。在系统部署完成之后，结合相关规范要求，利用自动化监测设备进行相关数据信息的自动采集，数据采集完成之后实时向监测数据云平台传输，进一步由云平台对数据进行分析、处理、整合，形成数据信息报告，为作出科学决策提供有效保障。此外，工程监测单位需加强和系统供应商之间的联系，做好自动化监测设备的日常维护工作或由工程监测单位的运维技术人员做好相关日常维护工作，以此保证自动化监测设备后续运行的可靠性[2]。

自动化监测的数据展示、预警信息的展示和推送，离不开自动化监测云平台。监测云平台可以展示工程项目管理、人员管理、监测云图管理、监测周报及月报管理、施工监测与第三方监测单位数据比对等，方便职能部门对施工监测工作的把控，施工监测单位对现场监测工作的管理（见图1）。所以要切实保证推行监测信息化的工作，建立完善的监测工作流程。

平台能够展示自动化监测设备的数据，这些设备包含固定式测斜仪、自动水位采集、电子水准仪（天宝DINI03）、莱卡测量机器人（TM30，TM50）等。平台同时兼容常规监测设备（水准仪、全站仪等）原始数据人工上传，并且同步推送至监测平台，保证多种监测数据与监测平台对接的实时性和准确性。

3基坑自动化监测项目平台构建要求及要点分析

3.1要求

在本工程项目基坑自动监测项目平台构建过程中，需满足监测数据云平台的各项性能要求，具体包括：

1）能够全面覆盖各类不同的工程监测项目，并实现一站式监测数据服务，包括数据处理服务、数据解析服务、数据展示服务、数据分析及决策服务等。

2）保证数据存储过程中长时间存储、大量存储的安全性。

3）保证能够和自动化监测设备之间构建高效、安全可靠的数据连接关系。

4）保证能够和工程项目平台之间构建高效的数据对接关系。

此外，本工程项目基坑自动化监测采取的供电方式为离网光伏供电系统/220V市电。图2所示为本工程项目监测数据云平台的各要素关系。

3.2平台构建要点

要使基坑自动化监测工作的效率及质量得到有效提升，需构建完善、优化的基坑自动化监测项目平台。而此平台的构建需把控好各项要点，具体如下：

1）人工与自动化监测原始数据展示。利用基坑自动化监测项目平台，将固定式测斜仪、滑动式测斜仪、正弦式数据采集仪、自动水位采集仪等自动化监测设备的数据展示出来;同时，该平台对水准仪、全站仪等常规监测设备原始数据人工上传服务给予支持，同步推送到监测平台中，使多元监测数据和监测平台实时、精准对接目标得到有效实现[3]。

2）多种数据形式展示。基坑自动化监测平台利用数据库存储的原始测值数据，以不同的监测表单为依据，对监测数据的速率、累计结果进行自动化计算，然后以相关标准要求将相应测点的曲线图绘制出来，进一步将各种形式的数据信息传输至监测平台中[4]。

3）数据查看。在基坑自动化监测平台中构建健全的权限机制，使不同的参建单位通过授予权限对相关数据进行查看，可在日常基坑监测管理工作过程中与实际工作流程相貼近，使管理部门和现场建设施工部门之间的距离有效缩短。

4）平台预警报警系统功能的发挥。以基坑自动化监测硬件及监测平台完善的预报警阈值为依据，使监测工作人员能够对基坑的监测预警报警等安全信息情况进行实时掌握。通过基坑自动化监测系统，可对具备权限的工作人员实时发送相关预警监测数据及预警快报等，使监测预案得到积极响应，进一步缩短平台预报警的响应时间[5]。

5）多终端管理功能的发挥。通过基坑自动化监测系统的应用，可采取多元化的方式对监测数据、日报、历史预报警信息等进行查看，使监测人员可以通过多终端实现对基坑实时动态监测管理。

4结语

综上所述，在轨道交通工程项目作业开展期间，基坑自动化监测是非常重要的一个环节，为了保证此环节工作的效率及质量，有必要进行基坑自动化监测项目平台的构建。以工程项目的实际情况为依据，明确基坑自动化监测的内容及方法，把控基坑自动化监测项目平台构建的要求。在平台构建期间，展示人工与自动化监测原始数据、展示多种数据形式、自动化进行数据查看，将平台预警报警系统功能、平台预报警功能、多终端管理功能充分发挥出来，使基坑自动化监测平台的价值得到有效体现，使轨道交通工程项目基坑监测及施工作业的效率、质量、安全性得到全面提升。

【参考文献】

[1]谢长岭，汤继新，方宝民.自动化测斜技术在基坑监测中的应用[J].城市住宅，2021，28（3）：251-252.

[2]高开强.自动化监测系统在深基坑工程中的应用及可靠性分析[J].经纬天地，2021（1）：75-78+86.

[3]张丽亚.深基坑监测现状及新技术应用分析[J].科技风，2020（20）：112.

[4]刁尚东，何瑟风.自动化监测在建设项目安全预警管理中的应用研究[J].建筑安全，2020，35（7）：8-11.

[5]赵峰.基于BIM的基坑工程自动化监测平台研发[J].煤田地质与勘探，2018，46（2）：151-158.