深基坑監測預警系統的研究與實現分析

卓鎮權

廣東省有色地質環境中心 廣東 廣州 510080

深基坑作為工程建設的基礎，并且隨著建設工程規模的擴大，深基坑施工數量和規模也在不斷增加，這樣也給深基坑監測工作帶來了較高的難度。同時，傳統深基坑監測一般都是停留在文件管理模式上，這樣不僅速度相對較慢，其監測效果也相對較差，對其中存在的一些問題無法及時發現，影響了深基坑施工的質量。然而，通過利用深基坑監測預警系統，可以實時對深基坑施工情況進行監測，并且獲取相應的數據，了解支護結構、支撐結構、周邊地質環境結構等方面所產生的變化，根據其變化及時采取措施，以此避免對深基坑施工造成嚴重的影響。由此來說，監測預警系統是深基坑施工安全、施工質量的重要保障措施。

1 深基坑監測預警系統分析

監測預警系統對于深基坑施工來說，起到了關鍵性的作用，可以有效避免各個結構變形和失穩問題的產生，確保深基坑施工的穩定性、安全性，以及施工質量[1]。因此，針對深基坑監測預警系統的概述、作用、以及目標等方面，展開了分析和闡述。

1.1 概述

由于深基坑施工環節相對較為復雜，所以在監測的時候，一般都是利用測量機器人自動掃描、照準棱鏡、以及自動采集數據等，并且將采集后的數據自動上傳到數據庫，以供后期使用。同時，深基坑監測預警系統可以根據施工狀況，實時、動態的了解擋土支護結構、支撐結構、以及周圍地質環境結構的累計位移和累計沉降等方面，一旦出現異常，施工人員可以及時做出反映和處理，以此避免變形和失衡問題的產生，有效提升深基坑施工的質量，為提升工程建設品質，給予了基礎性的保障[2]。

1.2 作用

監測預警系統對于深基坑施工來說，起到了重要的作用，主要表現為以下幾個方面。

（1）深基坑監測預警系統在應用的時候，可以有效實現數據自動采集、存儲、分析和處理等功能，這樣可以有效解決傳統深基坑監測存在的弊端，提升其效率，確保其準確性。

（2）可以根據所監測到的數據，自動生成數據報表、變形曲線圖、變形速率圖等方面，以此具有更好的直觀效果，便于使用。

（3）深基坑監測預警系統在應用的時候，主要是通過自動化監測、統計、數據庫等技術，并且再利用統計技術對監測數據進行整合和估計，進而有效的實現監測數據自動化分析。另外，根據分析的數據，以及所設定的預警值和報警值，以此實現自動報警和預警，這樣為深基坑施工提供重要的保障。

2 深基坑監測預警系統構成

深基坑監測預警系統主要是由監測點和基準點、監測器、數據庫、分析器、報表輸出等方面組成，下面就針對這幾點內容，展開了分析和闡述。

2.1 監測點和基準點

監測點和基準點是深基坑監測預警系統結構重要的內容，在布置是的時候，主要是考慮深基坑監測的內容，采用不同點組監測點和基準點，這樣主要是保證監測的準確性。另外，需要盡最大程度上保證基準點的穩定性，并且基準點一定不能少于3～4個，否則就會影響深基坑監測的效果。根據深基坑監測的需要，需要進行均勻分析，并且將其安裝上在基站棱鏡，以此保證深基坑監測的效果。

2.2 監測器

監測器主要是根據深基坑施工現場變形監測選取的穩定，或者相對穩定的基準點，并且在通過利用測量機器人進行數據的自動采集[3]。同時，可以在一定的范圍內，進行自動搜索和照準棱鏡，自動讀取數據，以及數據的自動上傳和儲存，這樣不僅其效率比較高，準確性也相對較高，以此有效來采取防治措施。

2.3 數據庫

數據庫是深基坑監 測預警系統中的重點，主要是采用SQL2005，根據深基坑施工的需求，以及質量要求，預先設定好數據的表格樣式，這樣主要是盡最大程度上保證各項數據穩定的從監測器導入，避免異?，F象的產生。同時，監測器導入數據以后，應當對數據進行分析其導出數據，以此便于對數據的使用。

2.4 分析器

分析器在深基坑監測預警系統中，主要是實時從數據庫調用所監測采集的數據，并且再通過利用小波分析進行降噪處理，并且處理完成以后，需要繪制成變量曲線圖，以便后期使用。同時，在變量曲線圖編制完成以后，根據預先所設定好的預警值和報警值進行對比，以此進行安全示警。

2.5 報表輸出

主要是考慮深基坑監測對象所產生的突發情況，對支護結構、支撐結構、周邊環境等制日、周、月三種數據報表，并且在報表中主要是以累計變量化、變化速率等反映深基坑施工的狀態。

3 深基坑監測預警系統的實現

深基坑監測預警系統的實現，可以在極大程度上保證深基坑施工的穩定性和安全性， 確保其施工質量?；诖?，如何實現深基坑監測預警系統，本段內容作出了簡要的分析和闡述。

3.1 Android 客戶端

在深基坑監測預警系統實現的時候，Android 客戶端屬于一項重點內容，主要是因為在該方面的實現，可以為監測數據的采集、上傳等方面，提供了相對便利的條件，確保各項深基坑監測數據的實時性。那么，深基坑監測預警系統在Android 客戶端中的實現，主要表現在以下幾個方面。

（1）主要是因為深基坑監測預警系統中不是所有監測器都能實現網絡通信，以及遠程平臺端，這樣工作人員需要根據每天深基坑的施工狀況，以及相關要求進行監測數據的采集，這樣監測數據采集的效率相對較低。 同時，深基坑監測預警系統可以有效實現圖表信息查詢，并且預警信息可以實時推送，這樣將深基坑監測預警系統實現到移動平臺端，可以為其使用，提供了相對便利的條件。

（2）圖1所示，深基坑監測預警系統在Android 客戶端的實現，其中左圖為檢測數據的采集模塊，并且針對已經完成采集監測點根據數據與安全范圍進行標注，安全度較高的為綠色，存在一定風險的的為黃色，風險較高的為紅色。 另外，深基坑監測預警系統在Android 客戶端實現的時候，針對沒有填充監測點的地方進行雙擊，就會立即彈出該監測點的相關信息，并且還會顯示小黃點，即為錄入中圖標，在淺藍色輸入框中添加所采集到的監測數據，即可上傳，這樣可以有效提升監測數據雙上傳的實時性。

圖1 Android 客戶端節界面

3.2 監測數據分析與接口的實現

為了更好的使用深基坑監測預警系統，所以加強化深基坑監測預警系統的實現力度是非常必要的，監測數據分析和接口的實現，就是其中非常重要的一項內容，具體的實現應當考慮以下幾個方面。

（1）需要根據深基坑監測預警系統的結構體系，設計并實現云平臺數據處理層、用戶層等接口層。同時，在與接口層實現的時候，應當將多種集成協議進行集成處理，這樣主要是支持接收不同監測數據采集設備、協議、以及客戶端的數據請求，并且客戶端會根據深基坑施工的情況，主動推送預警信息，這樣可以確保各項監測數據的實時性。

（2）在深基坑監測預警系統的時候，由于深基坑監測點的不同，會在曲線報表以及圖形中，呈現不同的顏色折線。同時，如果變化曲線達到預警值范圍的時候，會啟動報警功能，并且根據變化率，再通過利用單次變化量實現曲線判斷深基坑施工是否存在異常，一旦發現其中存在異常，應當立即進行解決，以此保證深基坑施工的效果。

圖2 深基坑監測點曲線圖

（3）深基坑監測數據采集完成以后，任何一項指標達到監測點的報警值的時候，應當仔細分析所引起的變化，并且明確其變化所產生的原因，根據其原因采取相應的措施，確保支撐結構、支護結構、以及周圍地質環境結構等變化、失穩盡快的恢復到安全的狀態，以此降低深基坑施工安全事故的產生。

4 結束語

深基坑是一項工程建設的基礎，其施工質量直接影響著工程建設的品質，以及工程結構的穩定性和安全性。但是，由于深基坑施工環境相對較為復雜，所以影響施工質量、安全等因素相對較多，然而通過利用深基坑監測預警系統，可以針對深基坑施工的情況，進行實時數據獲取，分析支撐結構、支護結構、以及周圍地質環境結構等所產生的變化，根據其變化生成數據曲線報表，與預警值和報警值進行對比，根據所產生的異常，及時采取相應的實現措施，以此保證深基坑施工的效果，完全凸顯出深基坑監測預警系統存在的作用。