试析如何促进土木工程的岩土监测自动化

顾国威

苏交科集团股份有限公司岩土与测绘工程研究所 江苏 南京 210000

引言

岩土工程直接影响着社会经济的发展，从大量的实践中可以明确看出，工程在设计初期很难准确判断岩土工程的实际情况，施工过程存在许多的变化性，而且相对于设计预期值来说。实际工作经常会出现偏差。事实证明，实施监测岩土工程的整个施工过程可以有效提升岩土工程的安全性，虽然科学的设计以及严格的施工会对安全性产生绝对性影响，但是监测依然需要贯穿于整个施工过程中。岩土工程自动化监测，能够将准确的数据提供给工程人员，使其按照这些数据针对性的优化工程设计，对施工技术落实进行正确的指导，为岩土工程积累丰富的实践经验。

1 自动化监测系统在岩土工程实际应用中的具体作用

岩土工程监测的主要方式就是岩土工程的自动化系统，其能够将不同的技术融合在一起，以工程技术、计算机等技术为主。完善的检测自动化系统，能够将具体的工作划分成自动化采集、资料处理等不同的部分。为此，相关人员需要对岩土检测自动化的优点和长处明确的了解和认识，以进一步促进土木工程的岩土监测，实现自动化。

首先，传感器是自动化监测系统开展监测工作的主体，一般情况下，需要在比较重要的硬件上安装传感器，在安装完成后，工作人员需要对传感器的工作状态进行一段时间的观察，确认没有任何问题后就可以读取数据信息，这在一定程度上降低了人力资源的投入，避免人为因素干扰作业[1]。

针对以往的施工质量监测来说，由于自动化水平有待提升，需要大量的工作人员才能完成具体的监测工作[2]。通过完善人事管理和组织，能够进一步明确工作责任，有效提高实际的管理控制能力。但在完成监测任务时需要花费较多的时间，且这种监测方法与实际的需要存在一定的差异性，导致出现了较多的病害和隐患，这样就会对施工质量提高及安全性保证产生不利的影响。而运用自动化的监测系统之后能够实现全面的监测，还可以将不同位置的传感设备利用起来，对信息进行搜集和储存，经过科学的处理，就可以获得所需要的信息，制定明确的解决方案，有效促进监测工作质量的提高，保证监测工作的效果。

再次，在传输数据的过程中，所运用的数据非常先进。还针对性的改革了监控监测系统的电源，所使用的电源可以一直保持，进而确保了监测系统能够发挥作用，运用监测系统获得全面的数据信息[3]。

对于一些规模比较大的岩土工程来说，需要花费较长的时间才能完成整体施工，整体工程进度相对比较紧凑[4]。因此，对于监测系统提出了严格的要求，如果监测过程中受到外界因素的影响，中断系统工作，就会对整体施工产生不利的影响，为此需要高度关注系统和设备的电源续航能力。当前，进一步改进和优化了电源设备，有效延长了系统工作的时间，这样就可以有效保证数据和信息传递的高效性，避免出现中断丢失信息，为集中处理各类信息和数据提供帮助，以更好地推动工程的发展，并且能够有效提高工程的施工效率，使施工和监测所需要花费的时间控制到最低，将系统运行成本控制在合理的范围内。

最后，可以将多种先进的软件应用到自动化监测中，确保自动化监测符合实际的需要，有效满足用户的实际需求[5]。与此同时，需要将相关的软件安装在监控室，通过这些软件来转换和下载数据。

2 岩土工程自动化监测系统的探究

在社会经济不断发展的同时，有效推动了建筑行业的发展，在我国各个城市都出现了规模比较大的建筑工程。为了更好地监测建筑工程的岩土，各大建筑企业已经将岩土监测自动化技术合理引入到了具体的监测工作中，进一步提高了岩土监测的效果，并且能够为快速做出决策提供帮助。由此可知，岩土监测自动化具有至关重要的作用，而在不断发展科学技术的背景下，监测自动化技术水平日益提高，积极推动了建筑工程的发展。

2.1 对自动化集中式的监测系统分析

监控系统可以对数据采集、数据处理等进行全方位的监控，并完成数据的采集，即使距离比较远依然不会影响数据采集的顺利开展，进一步提升了数据的真实性，将数据所具有的重要作用充分发挥出来[6]。在建立自动化系统时，计算机技术发挥了非常重要的作用，并在施工现场安装了大量的传感器，通过集成器与数据采集器的连接，能够监测室内的数据。集线箱主要就是切换传感器所收集的信息，并筛选传感器，但这一系统也具有一定的不足，对电缆的质量要求极高，系统开发明显不足。

2.2 对自动化分布式的监测系统分析

电子技术、微机处理器等是监测系统的重要组成，其在具体应用过程中可以采集和管理数据，在传感器周围合理布置DAU，对数据监测数据的存储情况进行监测和分析，每个数据采集单元都是独立的，以统一的方式控制每个子系统，有效保证了监测数据的先进性和可靠性，在后续维护方面便利性也比较强

2.3 对自动化混合式的监测系统分析

混合式监测系统以分布式的形式进行设置，而且内部系统则是采用了集中方式的系统分布模式，具有综合性的特征，能够将集中式和分布式特点融合到一起[7]。该监测系统能够合理运用遥控转换装置，收集周围的传感器信号。但在切换和存储数据方面具有一定的不足，其利用传感器周围的转换箱向监控点传输数据，然后再由监测点集中进行测控，并运用计算机数据技术保存相关信息。且这种自动化监测系统在长距离传输方面表现出了非常显著的优势，依托于监测装置能够高效利用信息，且信息的延展性也比较好。

3 新时代下的岩土监测自动化

岩土工程施工质量和安全非常关键，全方位监测岩土工程已经非常有必要。在科学技术逐渐创新的背景下，监测工作发生了明显的变化，实现了自动监测，在自动监测中融合了多种不同的技术和设备。为此，相关人员需要深入分析岩土工程的具体情况，提出合理的方法，以促进岩土工程自动化监测工作的落实。

3.1 岩土工程监测是典型的大数据应用

在岩土工程监测中大数据技术具有非常重要的作用。例如，在监测城市轨道交通建设时，一条线路所包含的基坑可以达到几十个，且周围分布的管线和建筑物非常多，测点达到上万个，数据以多元化的形式表现出来。即使单独某一个隧道来说，也需要监控周围的建筑物及管线等情况，地质条件及施工过程是引发变形的主要原因，存在诸多的影响因素，且不同因素互相影响和作用，复杂性较强。因此，岩土工程将大数据技术广泛应用到了具体监测过程中，大数据所蕴含的特征与岩土工程的特点相符合。

3.2 监测数据对重大工程的安全发挥重大作用

在不断发展科学技术的背景下，已经在岩土工程中应用了大量的传感器，为岩土工程监测工作开展提供了最大化的支持。虽然尚没有建立完善的理论模型和分析方法，精度也没有得到有效的保证，但是依托于互联网技术及物联网技术所具有的优势，人们可以对复杂岩土地质在实际施工过程中的具体情况有及时的了解，据此保证工程在安全的环境中施工，制定科学的决策。

岩土工程监测工作者直接参与工程施工，对工程地质、设计等方面的情况最为了解，掌握的资料也比较齐全，理应成为数据分析的主体。因此，监测工作者需要积极主动分析数据，对数据作出进一步的解释，而不仅仅只是提供数据，必须不断促进数据分析的水平，深入学习相关理论，紧密结合监测及各种模拟方法，以为工程提供针对性的服务。

3.3 各项技术和设备面临较大的发展需求

科学技术的大力发展有效降低了成本，进一步拓展了监测的范围，更好地实现了全方位及自动化的监测。精细化监测不仅可以保证工程的安全性，同时能够发挥新型传感器和新型监测方法的重要优势，可以预见可靠性更高的传感器将会出现。监测范围的全面拓展，为全生命周期监测提供了帮助，监测项目数量也越来越多，监测的手段发生了明显的变化，以自动化的方式采集和传输数据，使整个监测过程具有了全自动化的特征。

3.4 数据分析至关重要

在大数据不断发展的同时，加强岩土工程监测变得更为重要。岩土工程监测最为主要的目的就是分析异常数据，对异常数据的变化做出准确的预测。由于系统复杂性较强，很多种因素都会对其产生影响，在大数据时代，人们对数据之间的关系更加重视。运用大数据所具有的分析功能，能够进一步分析不同数据之间的关联，从而了解其规律，正确解释结果。另外，大数据分析技术也能够综合性的分析空间和时间的相关性，有效避免因分析不足而产生的影响。同时，非结构化数据的处理，对于大数据技术依赖性也比较强。

将大数据技术合理应用到岩土工程监测中具有至关重要的作用，但并没有完善岩土工程数据分析，为此需要更加重视不同学科之间的交叉和影响，对计算机统计分析中大数据方法的具体应用进行深入的分析和研究，以充分发挥大数据技术的优势，更好地实现自动化的监测，对岩土工程监测方式加以创新，更好地处理各项数据。

4 结束语

在社会经济不断发展的背景下，以往的人工岩土监测技术已经难以满足实际的需要，为了更好地顺应时代发展，必须以自动化的方式监测岩土工程，全面创新监测方式。岩土监测自动化技术有效促进了土木工程行业的发展，而在不断创新科学技术的背景下，必然也可以有效提升土木工程的岩土监测水平，为建筑行业发展做出重要的贡献，从根本上提高建筑行业的发展质量，使建筑行业获得持续性的发展。