顧國威

蘇交科集團股份有限公司巖土與測繪工程研究所 江蘇 南京 210000

引言

巖土工程直接影響著社會經(jīng)濟的發(fā)展，從大量的實踐中可以明確看出，工程在設計初期很難準確判斷巖土工程的實際情況，施工過程存在許多的變化性，而且相對于設計預期值來說。實際工作經(jīng)常會出現(xiàn)偏差。事實證明，實施監(jiān)測巖土工程的整個施工過程可以有效提升巖土工程的安全性，雖然科學的設計以及嚴格的施工會對安全性產(chǎn)生絕對性影響，但是監(jiān)測依然需要貫穿于整個施工過程中。巖土工程自動化監(jiān)測，能夠將準確的數(shù)據(jù)提供給工程人員，使其按照這些數(shù)據(jù)針對性的優(yōu)化工程設計，對施工技術落實進行正確的指導，為巖土工程積累豐富的實踐經(jīng)驗。

1 自動化監(jiān)測系統(tǒng)在巖土工程實際應用中的具體作用

巖土工程監(jiān)測的主要方式就是巖土工程的自動化系統(tǒng)，其能夠將不同的技術融合在一起，以工程技術、計算機等技術為主。完善的檢測自動化系統(tǒng)，能夠將具體的工作劃分成自動化采集、資料處理等不同的部分。為此，相關人員需要對巖土檢測自動化的優(yōu)點和長處明確的了解和認識，以進一步促進土木工程的巖土監(jiān)測，實現(xiàn)自動化。

首先，傳感器是自動化監(jiān)測系統(tǒng)開展監(jiān)測工作的主體，一般情況下，需要在比較重要的硬件上安裝傳感器，在安裝完成后，工作人員需要對傳感器的工作狀態(tài)進行一段時間的觀察，確認沒有任何問題后就可以讀取數(shù)據(jù)信息，這在一定程度上降低了人力資源的投入，避免人為因素干擾作業(yè)[1]。

針對以往的施工質量監(jiān)測來說，由于自動化水平有待提升，需要大量的工作人員才能完成具體的監(jiān)測工作[2]。通過完善人事管理和組織，能夠進一步明確工作責任，有效提高實際的管理控制能力。但在完成監(jiān)測任務時需要花費較多的時間，且這種監(jiān)測方法與實際的需要存在一定的差異性，導致出現(xiàn)了較多的病害和隱患，這樣就會對施工質量提高及安全性保證產(chǎn)生不利的影響。而運用自動化的監(jiān)測系統(tǒng)之后能夠實現(xiàn)全面的監(jiān)測，還可以將不同位置的傳感設備利用起來，對信息進行搜集和儲存，經(jīng)過科學的處理，就可以獲得所需要的信息，制定明確的解決方案，有效促進監(jiān)測工作質量的提高，保證監(jiān)測工作的效果。

再次，在傳輸數(shù)據(jù)的過程中，所運用的數(shù)據(jù)非常先進。還針對性的改革了監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的電源，所使用的電源可以一直保持，進而確保了監(jiān)測系統(tǒng)能夠發(fā)揮作用，運用監(jiān)測系統(tǒng)獲得全面的數(shù)據(jù)信息[3]。

對于一些規(guī)模比較大的巖土工程來說，需要花費較長的時間才能完成整體施工，整體工程進度相對比較緊湊[4]。因此，對于監(jiān)測系統(tǒng)提出了嚴格的要求，如果監(jiān)測過程中受到外界因素的影響，中斷系統(tǒng)工作，就會對整體施工產(chǎn)生不利的影響，為此需要高度關注系統(tǒng)和設備的電源續(xù)航能力。當前，進一步改進和優(yōu)化了電源設備，有效延長了系統(tǒng)工作的時間，這樣就可以有效保證數(shù)據(jù)和信息傳遞的高效性，避免出現(xiàn)中斷丟失信息，為集中處理各類信息和數(shù)據(jù)提供幫助，以更好地推動工程的發(fā)展，并且能夠有效提高工程的施工效率，使施工和監(jiān)測所需要花費的時間控制到最低，將系統(tǒng)運行成本控制在合理的范圍內。

最后，可以將多種先進的軟件應用到自動化監(jiān)測中，確保自動化監(jiān)測符合實際的需要，有效滿足用戶的實際需求[5]。與此同時，需要將相關的軟件安裝在監(jiān)控室，通過這些軟件來轉換和下載數(shù)據(jù)。

2 巖土工程自動化監(jiān)測系統(tǒng)的探究

在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的同時，有效推動了建筑行業(yè)的發(fā)展，在我國各個城市都出現(xiàn)了規(guī)模比較大的建筑工程。為了更好地監(jiān)測建筑工程的巖土，各大建筑企業(yè)已經(jīng)將巖土監(jiān)測自動化技術合理引入到了具體的監(jiān)測工作中，進一步提高了巖土監(jiān)測的效果，并且能夠為快速做出決策提供幫助。由此可知，巖土監(jiān)測自動化具有至關重要的作用，而在不斷發(fā)展科學技術的背景下，監(jiān)測自動化技術水平日益提高，積極推動了建筑工程的發(fā)展。

2.1 對自動化集中式的監(jiān)測系統(tǒng)分析

監(jiān)控系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等進行全方位的監(jiān)控，并完成數(shù)據(jù)的采集，即使距離比較遠依然不會影響數(shù)據(jù)采集的順利開展，進一步提升了數(shù)據(jù)的真實性，將數(shù)據(jù)所具有的重要作用充分發(fā)揮出來[6]。在建立自動化系統(tǒng)時，計算機技術發(fā)揮了非常重要的作用，并在施工現(xiàn)場安裝了大量的傳感器，通過集成器與數(shù)據(jù)采集器的連接，能夠監(jiān)測室內的數(shù)據(jù)。集線箱主要就是切換傳感器所收集的信息，并篩選傳感器，但這一系統(tǒng)也具有一定的不足，對電纜的質量要求極高，系統(tǒng)開發(fā)明顯不足。

2.2 對自動化分布式的監(jiān)測系統(tǒng)分析

電子技術、微機處理器等是監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成，其在具體應用過程中可以采集和管理數(shù)據(jù)，在傳感器周圍合理布置DAU，對數(shù)據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲情況進行監(jiān)測和分析，每個數(shù)據(jù)采集單元都是獨立的，以統(tǒng)一的方式控制每個子系統(tǒng)，有效保證了監(jiān)測數(shù)據(jù)的先進性和可靠性，在后續(xù)維護方面便利性也比較強

2.3 對自動化混合式的監(jiān)測系統(tǒng)分析

混合式監(jiān)測系統(tǒng)以分布式的形式進行設置，而且內部系統(tǒng)則是采用了集中方式的系統(tǒng)分布模式，具有綜合性的特征，能夠將集中式和分布式特點融合到一起[7]。該監(jiān)測系統(tǒng)能夠合理運用遙控轉換裝置，收集周圍的傳感器信號。但在切換和存儲數(shù)據(jù)方面具有一定的不足，其利用傳感器周圍的轉換箱向監(jiān)控點傳輸數(shù)據(jù)，然后再由監(jiān)測點集中進行測控，并運用計算機數(shù)據(jù)技術保存相關信息。且這種自動化監(jiān)測系統(tǒng)在長距離傳輸方面表現(xiàn)出了非常顯著的優(yōu)勢，依托于監(jiān)測裝置能夠高效利用信息，且信息的延展性也比較好。

3 新時代下的巖土監(jiān)測自動化

巖土工程施工質量和安全非常關鍵，全方位監(jiān)測巖土工程已經(jīng)非常有必要。在科學技術逐漸創(chuàng)新的背景下，監(jiān)測工作發(fā)生了明顯的變化，實現(xiàn)了自動監(jiān)測，在自動監(jiān)測中融合了多種不同的技術和設備。為此，相關人員需要深入分析巖土工程的具體情況，提出合理的方法，以促進巖土工程自動化監(jiān)測工作的落實。

3.1 巖土工程監(jiān)測是典型的大數(shù)據(jù)應用

在巖土工程監(jiān)測中大數(shù)據(jù)技術具有非常重要的作用。例如，在監(jiān)測城市軌道交通建設時，一條線路所包含的基坑可以達到幾十個，且周圍分布的管線和建筑物非常多，測點達到上萬個，數(shù)據(jù)以多元化的形式表現(xiàn)出來。即使單獨某一個隧道來說，也需要監(jiān)控周圍的建筑物及管線等情況，地質條件及施工過程是引發(fā)變形的主要原因，存在諸多的影響因素，且不同因素互相影響和作用，復雜性較強。因此，巖土工程將大數(shù)據(jù)技術廣泛應用到了具體監(jiān)測過程中，大數(shù)據(jù)所蘊含的特征與巖土工程的特點相符合。

3.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)對重大工程的安全發(fā)揮重大作用

在不斷發(fā)展科學技術的背景下，已經(jīng)在巖土工程中應用了大量的傳感器，為巖土工程監(jiān)測工作開展提供了最大化的支持。雖然尚沒有建立完善的理論模型和分析方法，精度也沒有得到有效的保證，但是依托于互聯(lián)網(wǎng)技術及物聯(lián)網(wǎng)技術所具有的優(yōu)勢，人們可以對復雜巖土地質在實際施工過程中的具體情況有及時的了解，據(jù)此保證工程在安全的環(huán)境中施工，制定科學的決策。

巖土工程監(jiān)測工作者直接參與工程施工，對工程地質、設計等方面的情況最為了解，掌握的資料也比較齊全，理應成為數(shù)據(jù)分析的主體。因此，監(jiān)測工作者需要積極主動分析數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)作出進一步的解釋，而不僅僅只是提供數(shù)據(jù)，必須不斷促進數(shù)據(jù)分析的水平，深入學習相關理論，緊密結合監(jiān)測及各種模擬方法，以為工程提供針對性的服務。

3.3 各項技術和設備面臨較大的發(fā)展需求

科學技術的大力發(fā)展有效降低了成本，進一步拓展了監(jiān)測的范圍，更好地實現(xiàn)了全方位及自動化的監(jiān)測。精細化監(jiān)測不僅可以保證工程的安全性，同時能夠發(fā)揮新型傳感器和新型監(jiān)測方法的重要優(yōu)勢，可以預見可靠性更高的傳感器將會出現(xiàn)。監(jiān)測范圍的全面拓展，為全生命周期監(jiān)測提供了幫助，監(jiān)測項目數(shù)量也越來越多，監(jiān)測的手段發(fā)生了明顯的變化，以自動化的方式采集和傳輸數(shù)據(jù)，使整個監(jiān)測過程具有了全自動化的特征。

3.4 數(shù)據(jù)分析至關重要

在大數(shù)據(jù)不斷發(fā)展的同時，加強巖土工程監(jiān)測變得更為重要。巖土工程監(jiān)測最為主要的目的就是分析異常數(shù)據(jù)，對異常數(shù)據(jù)的變化做出準確的預測。由于系統(tǒng)復雜性較強，很多種因素都會對其產(chǎn)生影響，在大數(shù)據(jù)時代，人們對數(shù)據(jù)之間的關系更加重視。運用大數(shù)據(jù)所具有的分析功能，能夠進一步分析不同數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)，從而了解其規(guī)律，正確解釋結果。另外，大數(shù)據(jù)分析技術也能夠綜合性的分析空間和時間的相關性，有效避免因分析不足而產(chǎn)生的影響。同時，非結構化數(shù)據(jù)的處理，對于大數(shù)據(jù)技術依賴性也比較強。

將大數(shù)據(jù)技術合理應用到巖土工程監(jiān)測中具有至關重要的作用，但并沒有完善巖土工程數(shù)據(jù)分析，為此需要更加重視不同學科之間的交叉和影響，對計算機統(tǒng)計分析中大數(shù)據(jù)方法的具體應用進行深入的分析和研究，以充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術的優(yōu)勢，更好地實現(xiàn)自動化的監(jiān)測，對巖土工程監(jiān)測方式加以創(chuàng)新，更好地處理各項數(shù)據(jù)。

4 結束語

在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的背景下，以往的人工巖土監(jiān)測技術已經(jīng)難以滿足實際的需要，為了更好地順應時代發(fā)展，必須以自動化的方式監(jiān)測巖土工程，全面創(chuàng)新監(jiān)測方式。巖土監(jiān)測自動化技術有效促進了土木工程行業(yè)的發(fā)展，而在不斷創(chuàng)新科學技術的背景下，必然也可以有效提升土木工程的巖土監(jiān)測水平，為建筑行業(yè)發(fā)展做出重要的貢獻，從根本上提高建筑行業(yè)的發(fā)展質量，使建筑行業(yè)獲得持續(xù)性的發(fā)展。