浅析土木工程岩土监测自动化

葛凌

合肥工大工程试验检测有限责任公司 安徽 合肥 230009

1 岩土监测自动化系统分析

1.1 系统运行结构分析

岩土检测自动化系统是融合了计算机技术、信息技术及通信技术等诸多高新技术为一体的对数据信息信号实现自动收集、分析与整理的系统，总体而言，其系统的运行结构主要包括数据采集、数据处理与安全管理，并以上述信息为参考依据实现设计方案的确定。

1.2 系统类别分析

对土木工程的岩土监测实现自动化监测是保证土工工程能够顺利进行的基础，同时也是帮助土木工程规避安全风险的重要手段。总体而言，岩土工程自动化监测主要分为3种，分别为自动化集中式的监测系统、自动化分布式的监测系统和自动化混合式的监测系统[1]。

首先，从自动化集中式的监测系统的角度来分析。在集中式的自动化监测系统中，能够实现对土木工程中所有的岩土数据进行采集、分析与整理，并最终在该系统中保存，同时，集中式的自动化监测系统能够实现远距离信息传输，且所有的数据信息均会集中在一个终端监控室中被处理，但由于技术缺陷，该系统的建设并不完善，在实际使用过程中很容易出现信号电缆稳定性不高的问题，致使传输的信息存在误差或丢失，无法保证数据信息的真实性与准确性，故需要对其进行进一步的完善才能够投入到土木工程当中去使用。

其次，从自动化分布式的监测系统的角度来分析。在自动化分布式的监测系统，主要是利用分散控制、集中处理的原理，该系统由多个子系统构成，每一个子系统均会有一个或多个对应的检测部位，各子系统实现对数据信息采集、分析，并将最终的数据信息传递到主系统当中。该系统的最大特点便是能够实现分散控制、集中管理，当监测过程中存在问题时，其对应的子系统会自动的根据故障特征断定故障原因及故障点，并自动做出处理反应，且在此过程中，并不会影响其他子系统正常的运行，故其在稳定性方面占据着一定的优势。该种监测方式操作难度低、流程简单，且适用性较强，能够很好地实现对数据信息的监测与传输，且该系统维修成本低，在一个子系统进行维修时也并不会影响其他子系统正常运转，且检测速度较快，故其现阶段被广泛地应用于土木工程的岩土监测当中。

最后，从自动化混合式的监测系统的角度来分析。自动化混合式的监测系统是在其内部采用了集中式的分布模式，是一种综合性的高效监测系统。该系统最大的优势便是能够实现良好的远距离信息传输，但该系统的缺陷便是只能够对数据信息信号进行收集，并不能够对其进行分析与整理，而是需要利用一个转换器实现对数据信息的识别并利用A/D转换和相关技术实现对数据的分析，故目前情况而言，该种岩土监测技术仅被使用于需要长距离传输信号的土木工程当中，其应用范围存在较大的局限性[2]。

2 土木工程岩土检测自动化的具体应用分析

2.1 工程概况

本文为了更好地分析土木工程中岩土检测自动化系统的应用，选择以某土木工程为例，该工程为大坝工程，且在下游设置了一个电厂。该工程为了更好地进行岩土监测，选择将监测范围扩大，覆盖了大坝本体的岩土监测、隧洞的岩土检测及周边地区的岩土监测。该工程为了更好地完成岩土监测，选择引进了大量的监测设备，如气动式渗压计、振弦渗压计等，以便于帮助该工程获取相关参数信息，并实现了自动化的数据采集系统。

2.2 数据的收集与管理

在该工程的岩土监测过程中，常存在仪器设备损坏的问题，故为了减少损耗率，该工程选择引进一套GEMS 800系列渗压计替代传统的气动式渗压计及振弦渗压计，并将该系统成为PME系统。该系统的引进后，岩土监测的相关数据信息的收集与传输效率有所提高，而为了更好地发挥PME系统功能，该工程还专门为其配备了1台PC微机，以此来接受PME系统收集和传输的数据，同时，还配备了一台PC机用以直接收集PME系统中的相关数据信息，并进行了自动存储，其目的是为了防止由于PME系统故障或PC微机故障导致信息数据丢失，且在岩土监测的过程中，产生的所有数据均被存储于微机的基础系统当中，且为了提高岩土监测数据信息的利用率，该工程选择在微机的基础系统当中添加数据库计算机程序，该程序的主要功能便是能够利用微机的基础系统当中数据信息进行报表制作、绘图等功能，从而确保岩土监测数据信息能够得到充分利用。且制作完成的报表、图像等信息可在微机的基础系统上的屏幕中检索并根据菜单选择打印出来。

该工程利用大数据技术构建了一个完善的岩土自动化监测管理平台。大数据技术是现代信息化社会发展的必然产物，同时也是推进我国现代社会发展的重要技术。大数据是一种数据的集合，能够实现海量信息的分析、整理与存储，是以信息数据为本质的信息技术，同时，在对大数据中数据信息挖掘的过程中，能够实现对理念、模式、技术及应用的创新，从而达到不断优化、创新大数据技术的目的，促使大数据技术更适用于现代信息化社会发展的需求，为现代社会发展提供辅助型的力量。而该工程利用大数据其实就是针对该工程的岩土监测建立了一个完善的数据库，在该数据库内存储了该工程建设及岩土监测的各类数据信息，相关工作人员在数据库收集数据信息时，便可通过相应的技术收集到想要的信息，提高了信息收集的时效性。同时，大数据技术还能够帮助该工程建立一个岩土监测统一的数据源，经过提取、转化、加载完成数据的收集，并能够将数据存储与系统当中，在该系统中，能够实现对信息数据的自动化管理，当使用用户想要收集相关数据时，可根据权限在数据库中提取，从而使得数据变得可视化[3]。

2.3 自动化数据采集系统及遥测仪器的应用

仪器的可靠性不能单独由传感器的性能来评价应当评价完整的仪器系统，包括传感器与电缆(或管道)的组合的长期有效性。应该要求制造厂商提供具体的传感器加电缆和传感器加管道的组合的性能数据，指明压力范围、使用寿命、安装部位。

2.4 测绘技术应用

在土木建筑工程中，若想良好的实现岩土检测自动化系统的功能，就必须在其中融入地质测绘技术。现如今，将GPS技术与遥感技术应用于地质测绘技术当中，能够促使地质测绘技术得到进一步的优化。通过GPS技术，相关工作人员能够掌握勘察地点，实现对勘察工作的全流程监控，同时，通过遥感技术提升地质测绘的准确的，简化地质测绘流程，促使地质测绘工作更加便捷、高效。

3 结束语

综上所述，在土木工程中良好的建设岩土检测自动化系统，实现数据信息的自动收集、分析与整理，并将数据信息自动保存于系统当中，这对于保证岩土监测工作的时效性及质量是十分重要的。在岩土监测自动化系统当中，主要只利用大数据技术及计算机技术结合遥感技术配合PME系统构建的一个完整的岩土监测数据信息采集、传输、分析、整理、存储的系统，从而促使土木工程岩土监测自动化得到进一步的优化。