巖土工程自動化監測系統及應用探究

李威+王建松

摘 要 因為巖土工程在機構工程學科中的有著深刻的意義，其檢測系統同樣是在建筑過程中一個非常重要的環節。巖土工程自動化監測系統的實現，并不是一個快速建設和完善的過程。文章通過對巖土工程進內容和監測系統行介紹，對比自動化監測系統建設方案得出各個的優缺點，從而對監測系統的形成進行論述。通過分析和探究，對巖土工程自動化系統的應用進行了比較系統的認知，從而對提高和完善自動化檢測水平及其應用程度都有一定的指導作用。

關鍵詞 巖土工程；自動化；監測系統；應用

中圖分類號：TU43 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0085-01

巖土工程在建筑結構工程重點學科中的地位是非常重要的，其具有深遠的影響意義。經過大量的工程實際證明，工程在設計初期，對巖土的基本情況和施工過程中的突發變化是很難做出較為準確的預測和判斷的，而且與設計預期值相比，實際工程的工作狀況或多或少的都會出現誤差。事實證明，巖土工程的安全與工程設計、施工過程中的實時監測有著密不可分的聯系，雖然合理的設計、嚴密的施工決定了其安全性，但是，貫穿始終的監測也是必須的。巖土工程自動化監測為對巖土性質的監測信息和成果不僅為修改工程設計、指導施工技術提供了可靠的依撐，同時也驗證了設計、施工的合理性，為巖土工程積累實踐經驗和方法提供了科學依據。

1 巖土工程自動化監測系統的探究

隨著科學技術日新月異的發展，在工程勘測和設計、施工和操作中也越來越多的應用了高水平，高技術，高精密的監測系統對其進行監測控制，現代化的自動監測系統是工程檢測中非常必要的。

自動化監測系統被認為是對巖土工程的基本屬性的性質研究、工程設計、建設和運營安全的直接指標。巖土工程自動化監控系統是集工程施工、傳感器、測試儀器儀表、微電子、計算機、自動化和通信設備為一體的、由各種各樣的儀器、設備而組合在一起的系統工程。系統的自動化監測主要包括自動采集、自動處理分析數據和自動安全管理等方面[1]。

1.1 對自動化集中式的監測系統分析

監控系統可以實現所有監控的數據采集、數據處理、數據存儲、結果顯示，極限報警等。現場數據的自動采集、自動處理和遠距離傳輸數據是集中在一組固定的終端監控室內。以計算機為核心主控設備在終端監控室內與監測設備統一為一個自動化系統。它分布在施工現場的每個傳感器都是通過集線器才能夠與位于室內監測室內的數據采集器連接。集線箱主要是對傳感器收集上來的信息進行信號切換，并對傳感器進行巡視監測和篩選監測。這個系統自身是存在著一定的弱點，其高要求信號電纜的質量，性能弱且基于系統的應用開發和發展較薄弱。

1.2 對自動化分布式的監測系統分析

本監測系統是通過電子技術、先進的集成電路系統、微機處理器和網絡通信技術等科學技術上形成的。它主要是由三個部分組成：分散控制、集中管理和通信網絡操作，是一種技術先進的分散數據采集和管理集中的監測系統。它采用的是將DAU作為控制單位而布置在傳感器周圍，通過DAU采集數據，模擬測量，A/D轉換、自動存儲和數據通訊將數據加以監測分析。每個道數據采集單元可以被視為頻率、脈沖、電壓、電阻等一些測量信號的一個獨立的子系統，每個子系統采用集中控制所有監測數據再通過總線輸入電腦中進行集中統一管理。監控系統具有操作技術簡單、可靠性高、適應性強、擴張容量大、維護工作便利等主要特點。與此同時，該系統在信號電纜使用數量少，而自動監控快速[2]。

1.3 對自動化混合式的監測系統分析

混合式檢測系統是一種采用了分布式的分布設置形式，而其內部系統則是采用了集中方式的系統分布模式，它是綜合了集中式和分布式特點的一種操作系統。該監測系統中使用的是一種類似于MCU的遙控轉換裝置，雖然能夠將周圍的傳感器的信號進行收集，但是卻不帶有MUC的數據轉換功能和儲存功能。它利用設置在傳感器周圍的轉換箱將信號通過一條總線路將數據傳給監控點，然后監測站點再對A/D轉換和集中測控，并使用計算機技術對數字信息進行保存。這種自動化監測系統數據量的長距離傳輸上是有著明顯的優勢的，只要有一套監測控制裝置，就可以靈活的大量發散和聚集傳感器上的信息，其信息的延展性同樣值得肯定。

2 分析自動化監測的形成及應用

首先，一般自動化監測系統是由以下五個部分組成：主要是數據儲存、數據傳、實時監測、數據處理、數據共享五個部分。在比較了自動化監測系統和人工監測系統后會發現，二者的區別是非常明顯的。自動化的監測應用，在硬件上使用的傳感器基本上都是在其安裝完全后穩定后自動讀取數據信息，減少了人力的參與和影響。而且在現場的監測數據存儲儀器也是由Datalogger 代替Readout對施工的全部過程進行監測和布控。而在數據傳輸上也增加了數據傳輸Modem 的使用并且監測的現場中系統使用的電源是持續提供的。另外自動化監測采用的軟件要求其使用用戶自行編寫 EDLOG 程序并儲存在Datalogger中而處于辦公室內的計算機要裝入相關軟件來進行數據的下載和共享從而現實對工程的實時測控[3]。

3 結束語

總之，本文對巖土工程自動化監測系統從部分到整體進行了分析，并做了基本性的介紹， 通過對巖土工程自動化系統及其應用的分析和探究，增加了對巖土工程自動化系統應用的比較詳細的理解，從而可以更好在巖土工程的作業中通過利用自動化監測系統對對其進行控制、監測和服務，并且對自動化監測系統的應用發展也有較好的參考價值。

參考文獻

[1]孫翔宇，牛明星.巖土工程中的測算和高性能瀝青路面應用狀況淺談[J].祖國：建設版，2014（1）：189-189.

[2]楊育文，殷建華，涂望新.巖土工程自動化監測系統及其應用[J].城市勘測，2003（1）：7-10.

[3]張海燕，王雪嬌.淺談自動化在巖土工程中的應用[J].中國科技博覽，2012（21）：308-308.endprint