本帖最后由 阿瑞 于 2023-9-14 08:21 编辑
随着越来越多高层建筑及地下工程的涌现，基坑的开挖深度也随之加深，基坑开挖潜在风险性也随之加大。深基坑施工过程中由于监测点位多、数据类型复杂和监测频率要求较高等现状，传统人工监测难以及时获得基坑施工过程中的安全信息，因此，基坑自动化监测系统应运而生。基坑自动化监测系统将多种现场监测仪器、检测设备、无线传感器通过物联网技术联通起来，采用主动或被动触发的方式，实现监测数据的自动采集和实时传输，保证数据的真实性、完整性和实时性。系统通过对原始监测数据的实时处理，运用数学模型和回归分析、差异分析等数理方法对采集到的各类数据进行数字化建模分析，形成各类变化曲线和图形、图表，具有形式多样的实时报警功能，对问题工程进行追踪处理，落实工作责任制，及时发现工程及周边建筑物、管线隐患，预防事故发生，实现从被动监管向主动监管，事后监督向事前事中监督的双转变。
依托物联网、机械自动化、BIM等核心技术手段，以基坑安全监测为着力点，打造符合行业监测规范要求的自动化监测软硬件产品体系，打通从监测数据采集、数据分析、预测预警到智能运维全流程的监测生态，融合数据在线管理，逐步引领行业从人工监测，到在线监测，再到全自动化监测的产业升级。
基坑自动化监测三维示意图
基坑自动化监测系统
一、基坑监测内容及解决方案
（1）围护结构深层水平位移自动化监测
通过综合运用物联网传感器技术、机械自动化技术、信号处理技术、无线通讯技术、云计算技术、大数据挖掘技术等前沿技术手段，结合工程现场实际情况，对现有深基坑围护结构深层水平位移自动化监测方法进行颠覆革新，采用仿生技术手段，以机械驱动取代人工劳作，实现单传感器单测斜孔的自动化测斜工作，具有较强的适用性、可靠性。
自动化监测设备：测斜机器人测斜机器人特点：
（1）便捷性：采用单测斜传感器+地面控制机构组织形式，仅需地面固定安装控制机构，实现单人安装运维。
（2）高精度：采用仿生设计，基于机械自动化技术模拟人工测斜过程，数据高精度，系统高可靠性。
（3）全天候：220V市电供电方式，全天候24小时不间断监测。
（4）低成本：监测费用不随测斜孔深度的增加而增加，成本较低。
（5）云平台：随产品提供云平台账号，可通过Web端浏览器或手机APP进行登录查看实时数据并提供多种数据分析方式。
测斜机器人系统拓扑
（2）围护结构三维形变自动化监测
为保证基坑自身与基坑周边重要建构筑物的安全，业主、施工方都明确了对于变形监测的重视程度，而沉降、位移、倾斜是基坑监测中主要的三个变形监测项，以往的监测往往由监测人员通过全站仪、水准仪和倾斜传感器进行这类变形要素的监测，由于测点多、分布广、监测频率要求高，通过人工进行这类监测工作显得费时费力，且数据得不到有效的监控和保证。三维自动变形监测系统能在同时对这三类监测项进行统一的监测，且不受时间、环境的影响，具有效率高、频率高、精度高的主要优势。
自动化监测设备：测量机器人（自动化全站仪）
测斜机器人特点：
（1）无人值守：全天24小时无需人工干预，自动轮巡监测，根据后视点自动检校仪器位置，保证监测精度。
（2）高频监测：自定义监测频率，可提供最快0.5秒监测频率；自动去噪，通过高频数据剔除噪点。
（3）简易部署：全站仪+采集箱直连固定，无线到云，即可即时看到监测结果；支持简易式部署，无需搭建观测屋，直接固定小型监测仓即可。
（4）无监测点限制：所见即所测，通视条件下可设置任意数量监测点，监测点支持球棱镜、标准大棱镜、小棱镜、微型棱镜、360°棱镜等。
三维形变自动化监测系统拓扑
测量机器人
（3）基坑支撑轴力自动化监测
为了对基坑施工期间各道支撑的受力状态进行把控，需要在支撑结构上设置支撑轴力监测点，监测支撑轴力的变化。支撑轴力自动化监测采用单点分布式部署终端，利用NB-lot/LoRa等无线组网技术将钢筋计、表面应变计、反力计等应力应变数据传输至汇集网关，由网关进行解析过滤，并远程发送至云端。
自动化监测设备：应力应变监测站
应力应变监测站特点：
（1）无源免维护：采用低功耗设计，单组干电池可供监测系统连续运行6个月以上。
（2）分布式部署：监测系统采用分布式单点部署，直接部署在监测点位置，避免走线，减少对现场施工的干扰。
（3）高频高精度：可根据项目需要自行配置采集频率；前端集成边缘解算算法，对异常数据进行去噪处理，保证监测数据的准确性。
（4）触发式报警：采用多级报警设计，并加入触发式报警，系统达到预警时自动进行加密监测。
应力应变监测站系统拓扑
应力应变监测站
（4）基坑外地下水水位自动化监测
通过监测基坑外地下水位变化，可以有效控制基坑工程施工降水对周围地下水位的影响范围和影响程度。地下水水位自动化监测采用无缘单点部署，系统采用低功耗设计，综合利用窄带物联网技术、多传感器融合技术等，实现坑外地下水位数据的自动采集和实时传输，保证数据的真实性、完整性和实时性。监测数据实时上发至监测云平台，形成专业地下水位变化曲线和图形、图表，方便坑外地下水位数据的查阅和分析。
自动化监测设备：
地下水位监测站地下水位监测站特点：
（1）无人值守：系统全站自动化运行，监测数据由前端自行发送至云平台，可通过网页/手机App等进行数据查看。
（2）全天候监测：7*24小时连续运行，采集间隔可依据需要自行配置。
（3）无源免维护：低功耗设计，单电池组可供系统连续运行6个月，真正做到无源免维护。
（4）触发式预警：采用多级报警设计，并加入触发式报警，系统达到预警时自动进行加密监测。
基坑外地下水水位自动化监测系统拓扑
地下水位监测站
文章来源：隧测绘（文章仅用于本网站交流学习，转载请注明出处，如有侵权可联系删帖）
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