摘要：随着计算机技术、通信技术、传感器技术的发展和应用，越来越多的行业采用自动化的手段来替代部分人工操作。现在基坑监测行业也开始使用各类传感器，结合有线、无线数据传输网路，远端使用计算机软件平台系统，搭建自动化的基坑监测系统，以实现替代人工监测，达到全程自动化监测的目的。
关键词：自动化监测技术;基坑监测;应用
引言
在物联网技术、传感器技术、AI技术快速发展的今天，工程监测行业的自动化监测实施项目越来越多。最初的自动化监测实施由国外传入，首先应用于水利大坝监测行业，再逐步推广到尾矿库、水文监测行业，直至现在的基坑监测和高支模监测行业。作为采集端的传感器，由最初纯进口到国内代工，再到合资生产甚至国内自主生产，目前国产产品在精度和稳定性方面已经得到很大提升，越来越多地应用在工程监测行业。
一、常规基坑监测的特点
基坑监测是修建地下工程过程中的一项重要工作，主要为控制地下工程支护结构安全和周边建筑、管线、道路的变形工作，深基坑开挖属于工程领域的重大危险源，属于需要重点监管的对象。人工实施基坑监测存在以下几个显著特点：
1.现场基坑监测区域场地条件差，工况多变，测点容易受到破坏。
2.基坑监测支护结构的测点基本布置在基坑支护结构上或支护结构临近区域，基坑支护结构本身基本都是临时结构，从构建支护体系到基坑开挖出土，再到地下结构施工，是一连串的动态过程，所以现场经常出现测点被机械碰撞、被覆土覆盖等问题。
3.基坑监测周期和工程规模密切相关，基坑支護设计使用周期一般为1年，整个监测周期相对于水利大坝监测、尾矿库监测、桥梁健康监测短很多。
4.基坑监测点基本不能回收利用，监测时埋设的元器件均属于耗费品。基坑监测主要分为表征变形类（位移、沉降、深层水平位移、倾斜等）、结构测力类（支撑内力、锚索内力、桩墙内力等）、地下水位控制类（地下水位监测），其中，深层水平位移、地下水位等土体量测项目需钻孔埋设，结构测力类项目需在混凝土浇筑前预埋，均不能回收利用。
二、自动化监测技术应用情况
自动化监测技术在基坑监测行业的应用经历以下几个发展阶段：
1.科研课题阶段：主要为完成科研项目，实现个别功能，例如支撑轴力和锚索内力的自动化监测，利用传感器有限连接值MCU采集单元，再通过GPRS通讯传输至监控机。功能上实现了数据的远程采集，显著缺点是不实用，有线连接容易被破坏，仅能实现原始数据的采集，基本没有后续数据处理分析。运用上仅限于实验室或课题演示，实施上只考虑技术可行，不考虑使用成本，不具备推广可能性。
2.无线化采集传输阶段：通过研究终端传感器至MCU智能采集单元之间的无线传输，大大解决了现场破坏的问题，只有解决了破坏问题才具备真正实施运行的条件。通过433通讯、ZIGIBEE技术的应用，已经成功解决了无线传输问题。但虽然解决了元件破坏问题，中间却增加了数据采集的转发设备，无形中又增加了一部分成本，经济性较差，所以也并未得到大范围应用。
3.规模化应用阶段：得益于第二阶段成功解决了无线传输的问题，第三阶段主要是通过传感器改进和传输采集中间设备的成本控制，实现经济性的提高。目前第三阶段还在持续，尚未完成。与此同时，鉴于自动化监测的高频监测和数据真实优势，像地铁公司等部分委托单位已经在招标时将自动化监测实施列入招标清单中，基坑自动化监测真正走向规模化应用阶段。特别是在自动化监测实施较多的珠三角地区广东省，已经编制了省标《基坑工程自动化监测技术规范》来指导行业的健康发展。
三、自动化监测技术应用情况的分析
为响应新时代建设创新设备的要求，自动化监测的技术手段发展呈现百家争鸣的状态，不断促使应用的发展，行业的应用单位也越来越多，但也存在一些影响自动化监测技术发展的常见问题。
1.自动化解决方案设备供应商增多，但是同质化比较严重，相互模仿，打价格战，创新不足。
2.监测单位自动化监测技术人员专业程度不够，实施过程不规范，现场设计不完善，导致整个系统的使用体验较差，令使用单位出现抵触心理，觉得自动化设备不好用。
3.监管层面矛盾。实施自动化监测项目后，仍需按照常规人工监测的监测频率来实施其他各个项目，导致自动化监测不能充分发挥应有优势。这本身是个矛盾体，监测单位认为实施了自动化，测量频率高了，就应该减低其他常规监测的频率，达到节省人员成本。但是监管单位考虑的是，如果因为实施了一些项目的自动化监测项目，就降低其他项目的监测频率，无法确定能否能保证现场安全。两边的考虑都能理解，但是如何协调这个矛盾是个值得深入研究的问题，这个矛盾调和了，自动化监测推广起来就顺畅多了。
结语
面对基坑监测领域自动化监测技术呈现出来的诸多问题，可以从以下几点去解决：
1.技术创新和成本控制：目前的主流传感器是振弦式传感器，主要原因是制造成本较低，但是振弦传感器的采集和传输终端，普遍售价达到1500元左右一支，成本很难降低。如果可以推广485信号的传感器，则采集传输模块的价格可以大大降低，估计可控制在500元以内，并且组网传输技术已比较成熟，易于实施。
2.实施部分：为保障自动化监测系统的效果，除了技术上提供稳定可靠的解决方案外，作业单位的现场实施也非常重要，尤其对采集设备的保护，对工况发展的预判，用心设置保护措施，切实做好设备防护，保持系统的平稳运行。系统能够平稳运行，才能营造良好的监测体验。监测单位技术人员要转变思路，迎合时代的变化，积极学习掌握新技术。
3.监管层的矛盾调和：对于上文提到的监管层矛盾的调和，目前尚没有权威的定论，建议可以从以下角度去分析。按照监测对象，分析监测项目之间的联系，例如，对于周边建筑物沉降和倾斜监测，如果倾斜实现了高频的自动化监测，沉降是不是可以降低频率？对于支护结构监测，内力类（支撑轴力、锚索内力）实现了高频监测，表征位移类（位移、沉降和测斜）是不是可以降低频率？当然，根据项目之间的联系降低了频率也应该有应对预案，如果自动化监测发现异常，人工监测应立刻恢复实施。
参考文献
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