巖土工程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及應(yīng)用研究

宛傳虎

（合肥工業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)院（集團(tuán)） 有限公司， 安徽 合肥 230000）

巖土工程監(jiān)測(cè)是隨著近些年來(lái)采礦工業(yè)、 建筑工程與道路施工等工程建設(shè)逐漸發(fā)展起來(lái)的， 主要用于對(duì)水利、 邊坡、 礦山、 交通等工程進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄、 分析。 當(dāng)前在許多工程建設(shè)中已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 并為工程監(jiān)測(cè)效率和數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確度提供了更多技術(shù)支持， 在此過(guò)程中， 新的監(jiān)測(cè)儀器和更高級(jí)的技術(shù)， 推動(dòng)了巖土工程監(jiān)測(cè)的不斷進(jìn)步， 使更多有參考價(jià)值的信息得以被應(yīng)用到在工程中。

1 巖土工程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述

在巖土工程中， 不同的主體工程結(jié)構(gòu)需要使用到不同的指標(biāo)參數(shù)， 并根據(jù)這些參數(shù)來(lái)調(diào)整工程設(shè)計(jì)與規(guī)劃， 在施工完成后也需要與這些指標(biāo)參數(shù)做對(duì)照來(lái)對(duì)工程完成質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收。 可想而知工程數(shù)據(jù)具有怎樣的重要性， 那么為了在測(cè)量中及時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)工程中存在的影響工程施工的因素和其他容易導(dǎo)致施工事故的問(wèn)題就需要不斷提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的科學(xué)化水平和高新技術(shù)使用水平， 通過(guò)應(yīng)用更加先進(jìn)的檢測(cè)方法來(lái)獲取更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息。 在這樣的行業(yè)發(fā)展背景下， 自動(dòng)化技術(shù)逐漸在巖土工程監(jiān)測(cè)中得到了應(yīng)用，其使用的監(jiān)測(cè)裝置與監(jiān)測(cè)設(shè)備更加精密、 先進(jìn)， 能夠獲取更精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息的同時(shí)， 新功能的加入也使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的適用性和實(shí)用性大大提升， 巖土工程監(jiān)測(cè)自此又更上了一個(gè)臺(tái)階。

目前， 巖土工程中廣泛使用的高自動(dòng)化水平的監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)巖土工程施工的各項(xiàng)功能性指標(biāo)規(guī)定進(jìn)行了革新， 在巖土結(jié)構(gòu)自身的許多科學(xué)研究課題中也得到了廣泛應(yīng)用， 此外也為施工安全和工程管理提供了更多有效應(yīng)對(duì)的辦法。 巖土工程監(jiān)測(cè)能力的重要標(biāo)準(zhǔn)都隨著自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用而與時(shí)俱進(jìn)得到了創(chuàng)新，但巖土工程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)仍然需要不斷進(jìn)步不斷提高。 通過(guò)完善巖土工程的項(xiàng)目管理， 制定應(yīng)急解決機(jī)制， 對(duì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的不同模式進(jìn)行研究， 并充分參考過(guò)去工程中積累的使用經(jīng)驗(yàn)等方式使自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在巖土工程中得到更好地應(yīng)用， 使自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的精密度和準(zhǔn)確度不斷提高， 使巖土工程監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化水平不斷提高， 從而保證施工質(zhì)量與施工安全， 保障工程順暢運(yùn)行， 為行業(yè)發(fā)展提供內(nèi)在推動(dòng)力。

2 巖土工程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

2.1 監(jiān)測(cè)范圍擴(kuò)大

在巖土工程施工中， 需要監(jiān)測(cè)的范圍相對(duì)而言是比較大的， 傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)范圍遠(yuǎn)不如機(jī)器的探測(cè)范圍， 且人工監(jiān)測(cè)通常依賴人的視線范圍， 對(duì)于實(shí)際距離、 深度等信息的測(cè)算往往不夠準(zhǔn)確， 導(dǎo)致需要監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)存在缺失、 遺漏等問(wèn)題。 而自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠通過(guò)先進(jìn)的設(shè)備與裝置， 更加精準(zhǔn)地定位到某一片區(qū)域中的某一部分信息， 并針對(duì)性地采集、 上報(bào)， 憑借安裝監(jiān)測(cè)裝置， 巖土工程能夠監(jiān)測(cè)到更遠(yuǎn)范圍的信息， 尤其是需要監(jiān)測(cè)水文信息時(shí)， 相比于人力所能到達(dá)的范圍擴(kuò)大了非常多， 大大提高了數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性， 使巖土工程監(jiān)測(cè)分析結(jié)果更加符合工程實(shí)際。

2.2 連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)通常是分派工作人員定期對(duì)某一信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)與采集， 這將導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)斷續(xù)， 只能對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)走向做大致分析。 一旦遇到強(qiáng)降水、 大風(fēng)、 雷電等極端惡劣天氣， 則工作人員無(wú)法外出進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 這一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)信息也就不得不空白， 一方面數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性失去了保障， 一方面對(duì)工作人員的人身安全也造成威脅。 而使用先進(jìn)的數(shù)字化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則能夠以機(jī)器工作代替人力工作， 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)得來(lái)的數(shù)據(jù)信息可以遠(yuǎn)程上傳到工作人員的計(jì)算機(jī)中， 工作人員可以實(shí)現(xiàn)“決策于千里之外”， 也能夠?qū)崿F(xiàn)二十四小時(shí)自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)， 隨時(shí)查看數(shù)據(jù)，再細(xì)微的環(huán)境變化在這樣的持續(xù)跟蹤下也能夠被發(fā)現(xiàn)。 即便在惡劣天氣或深夜也能夠?qū)r土工程的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 大大提高了監(jiān)測(cè)信息的準(zhǔn)確性， 提高了工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性， 也使工作人員的安全得到了保障。

2.3 降低人工負(fù)擔(dān)

人工監(jiān)測(cè)得來(lái)的數(shù)據(jù)往往是在現(xiàn)場(chǎng)采集記錄， 再人工輸入進(jìn)計(jì)算機(jī)， 通過(guò)一定的工作方式進(jìn)行整合而后再分析數(shù)據(jù)。 應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后， 原本許多必須由人力操作完成的工作都被機(jī)械設(shè)備替代了， 數(shù)據(jù)信息不需要手動(dòng)采錄， 而是直接反饋、 上傳、 自動(dòng)整合進(jìn)對(duì)應(yīng)分類中。 巖土工程周邊的一切情況都可以盡在掌握之中， 工作人員只需要在監(jiān)測(cè)工作開(kāi)始階段將設(shè)備與監(jiān)測(cè)裝置安裝好即可， 得益于許多監(jiān)測(cè)裝置的優(yōu)秀設(shè)計(jì)， 原本人為監(jiān)測(cè)需要花費(fèi)大量時(shí)間與人力的工序都改為了機(jī)械操作， 人力工作量大大降低， 人力資源成本大量節(jié)省。 人工參與度降低也能夠規(guī)避一些人為因素對(duì)環(huán)境的影響， 能夠消除一些監(jiān)測(cè)過(guò)程中可能產(chǎn)生的不利因素， 這對(duì)于巖土工程安全施工和精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)都有重要意義。

2.4 監(jiān)測(cè)效率更高

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用的各類機(jī)械設(shè)備在工作效率上自然優(yōu)于人力操作， 人工監(jiān)測(cè)中難免出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差， 而機(jī)械化自動(dòng)化的操作可以最大程度上規(guī)避人為監(jiān)測(cè)產(chǎn)生的主觀誤差， 使數(shù)據(jù)信息采集的準(zhǔn)確性得到切實(shí)保障。 同時(shí)， 人工監(jiān)測(cè)所需的復(fù)雜工序， 包括外出采集再返回輸入的流程， 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都不需要， 這將大大節(jié)省監(jiān)測(cè)所需時(shí)間。 且自動(dòng)化監(jiān)測(cè)所得數(shù)據(jù)是通過(guò)科學(xué)的程序編寫(xiě)計(jì)算得來(lái)， 省略了人工量化數(shù)據(jù)信息的過(guò)程， 能夠直接提取數(shù)據(jù)信息用于分析， 巖土工程的監(jiān)測(cè)流程便得以縮短， 工作效率也就自然提高了。

2.5 自動(dòng)化設(shè)備優(yōu)勢(shì)

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)中常用的傳感器具有精度高、 性能穩(wěn)定、 安裝與操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)， 不需要過(guò)于精尖的技術(shù)人員也可以使用， 大大縮減了技術(shù)需求。 且目前我國(guó)巖土工程中常用的傳感器能夠在野外環(huán)境中正常工作五年以上， 不受外力影響的情況下能夠運(yùn)轉(zhuǎn)更長(zhǎng)時(shí)間， 能夠?yàn)閹r土工程取得更多有效數(shù)據(jù)。 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)在傳輸信息時(shí)還會(huì)自動(dòng)生成報(bào)表曲線， 這將減少內(nèi)業(yè)人員工作量， 大大提升了作業(yè)效率。 結(jié)合雨量計(jì)、 壓力計(jì)等多種監(jiān)測(cè)儀器后， 能夠?qū)Νh(huán)境信息進(jìn)行全方位地監(jiān)測(cè)與采集， 數(shù)據(jù)信息收集更加全面可靠。

3 巖土工程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用模式

巖土工程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、 數(shù)據(jù)的傳輸、 數(shù)據(jù)的處理、 數(shù)據(jù)的共享和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)組成， 這5 個(gè)部分能夠在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中發(fā)揮各種不同的作用， 實(shí)現(xiàn)對(duì)信息采集的優(yōu)化， 進(jìn)而全方面地掌握巖土的各種信息。 在實(shí)際工程應(yīng)用中， 具體可以分為分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、 集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和混合式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三種， 這三種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有各自的適用環(huán)境， 需要巖土工程的工程設(shè)計(jì)方與施工方根據(jù)實(shí)際施工情況選擇對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

3.1 分布式監(jiān)測(cè)

分布式監(jiān)測(cè)適用于需要監(jiān)測(cè)大范圍大面積環(huán)境中的數(shù)據(jù)信息時(shí)使用， 其主要運(yùn)作是依靠電路輸送電能， 使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)， 進(jìn)而設(shè)備通過(guò)集成電路對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)、 采集數(shù)據(jù)， 再將數(shù)據(jù)進(jìn)行整合， 最后通過(guò)電子信息技術(shù)將整合造成的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換并發(fā)送回計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中， 從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)上傳。 分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成可以分為三個(gè)部分看待， 分別是。 這三個(gè)系統(tǒng)組合工作共同運(yùn)轉(zhuǎn)才能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的高效采集、 整合、 發(fā)送一體化自動(dòng)化工作。 其中分散控制系統(tǒng)又可細(xì)分為電路系統(tǒng)與自動(dòng)化控制終端， 其作用在于將分散在各處的數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的自動(dòng)化控制， 可以大大提高工作效率。 而集中管理系統(tǒng)則是在分散控制系統(tǒng)正常運(yùn)作的基礎(chǔ)之上將采集而來(lái)的分散數(shù)據(jù)做集中化處理， 使數(shù)據(jù)信息得以整合， 進(jìn)而將初步處理完成的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)酵ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。 最后， 通信網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化， 使其成為可以在計(jì)算機(jī)終端中解譯出來(lái)供人使用的信息， 這一步需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)電子信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

在某軌道交通基坑工程中， 就充分應(yīng)用了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)， 對(duì)基坑附近的各類環(huán)境信息進(jìn)行了采集。該軌道交通基坑的施工區(qū)域位于濱海城市， 其施工受到巖土特性、 外部荷載、 地下水、 施工組織等多重因素影響， 是復(fù)雜的巖土工程問(wèn)題。 該工程通過(guò)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)施工中可能存在的問(wèn)題進(jìn)行了預(yù)警， 工作人員在施工中可以對(duì)施工區(qū)域附近的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行全天候的實(shí)時(shí)監(jiān)控， 這使得許多軌道交通基坑工程易發(fā)災(zāi)害與施工事故被及時(shí)抹消在萌芽階段。 同時(shí)， 該工程引入了智慧評(píng)判系統(tǒng)， 與自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相配合，共同對(duì)深基坑工程地質(zhì)狀況、 水文 條件、 支護(hù)工程設(shè)計(jì)、 施工組織等多重因素進(jìn)行數(shù)值比對(duì)模擬和基坑健康研判， 給予基坑健康狀況診斷及預(yù)警， 保障了工程建設(shè)質(zhì)量。

3.2 集中式監(jiān)測(cè)

在巖土工程監(jiān)測(cè)中， 自動(dòng)化集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用相對(duì)而言比較少， 這是由于其適用于小塊監(jiān)測(cè)面積的環(huán)境， 當(dāng)前大多數(shù)巖土工程更需要對(duì)大面積大范圍內(nèi)的整體數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集， 因而集中式系統(tǒng)并沒(méi)有得到非常廣泛的應(yīng)用。 但集中式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于功能性強(qiáng)， 能夠集中對(duì)某一區(qū)域的某一數(shù)據(jù)進(jìn)行針對(duì)采集， 且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分易于管理。 其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成與分散式系統(tǒng)十分接近， 包含分散式系統(tǒng)中的功能結(jié)構(gòu)的同時(shí)還兼具自動(dòng)報(bào)警、 自動(dòng)預(yù)警、 自動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)決策的功能， 工作人員只需要預(yù)先輸入對(duì)應(yīng)程序即可。 其自動(dòng)預(yù)警決策功能的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)系統(tǒng)終端對(duì)外部采集數(shù)據(jù)的設(shè)備運(yùn)作情況進(jìn)行分析， 從而根據(jù)其運(yùn)行數(shù)據(jù)的閾值邏輯來(lái)判斷數(shù)據(jù)是否存在異常， 判斷是否需要采取風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急決策進(jìn)行控制， 一旦發(fā)現(xiàn)異常即可報(bào)警至工作人員， 使工作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題， 及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。

除此之外， 集中式監(jiān)測(cè)的另一大特點(diǎn)在于能夠?qū)?shù)據(jù)采集設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查。 通常數(shù)據(jù)采集設(shè)備設(shè)置在野外環(huán)境中， 野生動(dòng)物活動(dòng)和自然環(huán)境、 天氣原因等都十分容易造成設(shè)備損壞。 集中式系統(tǒng)將會(huì)對(duì)設(shè)備的電路輸送情況、 數(shù)據(jù)信息反饋速度等進(jìn)行分析， 判斷設(shè)備運(yùn)行是否正常， 在出現(xiàn)異常時(shí)后臺(tái)將會(huì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)維護(hù)， 嘗試調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)， 同時(shí)反饋運(yùn)行異常狀態(tài)， 工作人員便可及時(shí)接受到異常報(bào)告， 后臺(tái)維修失敗時(shí)會(huì)自動(dòng)運(yùn)行應(yīng)急預(yù)案， 以待工作人員進(jìn)行維修等決策。 例如在隧道施工中， 就要使用到由高精度全自動(dòng)測(cè)量全站儀、 自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件等， 通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行周期性三維坐標(biāo)采集， 進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查修正后得出目標(biāo)點(diǎn)的三維變形量， 從而對(duì)目標(biāo)點(diǎn)的變形趨勢(shì)、 安全性作出分析， 隧道施工環(huán)境復(fù)雜， 隧道內(nèi)面積相對(duì)較小， 集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)故障時(shí)便可第一時(shí)間將異常情況上傳， 有利于工作人員對(duì)設(shè)備狀態(tài)和隧道內(nèi)情況進(jìn)行分析， 并作出準(zhǔn)確判斷。

3.3 混合式監(jiān)測(cè)

在巖土工程中， 除分散式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 部分工程也會(huì)采用二者結(jié)合的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這便稱為混合式監(jiān)測(cè)。 在實(shí)際應(yīng)用中采用了分布式監(jiān)測(cè)的形式和集中式監(jiān)測(cè)的內(nèi)部系統(tǒng)， 形成了集二者優(yōu)點(diǎn)于一身的兩種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合運(yùn)用模式。 在運(yùn)行中，混合式監(jiān)測(cè)通過(guò)作用MCU轉(zhuǎn)換裝置， 實(shí)現(xiàn)了對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控， 在采集數(shù)據(jù)的全過(guò)程中， 通過(guò)傳感器對(duì)信號(hào)的利用直接將數(shù)據(jù)集中整合在轉(zhuǎn)換箱中，進(jìn)而再通過(guò)轉(zhuǎn)換箱將數(shù)據(jù)信息由總線發(fā)送至監(jiān)控點(diǎn)。完成初步運(yùn)行后， 監(jiān)控點(diǎn)將采集得來(lái)的數(shù)據(jù)信息使用A/D技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換， 并繼續(xù)進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)控制， 使數(shù)據(jù)信息得以存儲(chǔ)與繼續(xù)處理。

在混合式監(jiān)測(cè)模式運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程中， MCU轉(zhuǎn)換裝置并非直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)與處理， 而是在進(jìn)行一段時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)之后自動(dòng)開(kāi)始在收集數(shù)據(jù)的同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與存儲(chǔ)， 進(jìn)而為下一步的傳輸工作做好準(zhǔn)備。 而混合式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的長(zhǎng)距離傳送，在遠(yuǎn)距離巖土工程中較為常用， 例如長(zhǎng)距離的車站基坑施工等， 對(duì)這樣的工程采用混合式監(jiān)測(cè)能夠使中心控制工作人員及時(shí)將線路兩端較遠(yuǎn)處的地質(zhì)信息進(jìn)行采集與分析。 整套裝置在系統(tǒng)運(yùn)行中能夠?qū)⑿畔⑦M(jìn)行初步整理， 傳輸控制相對(duì)較為靈活， 信息數(shù)據(jù)的延展性增加了， 巖土工程的監(jiān)測(cè)效率與施工進(jìn)程中的決策精準(zhǔn)度也就相應(yīng)提升了。

4 巖土工程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)踐

4.1 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)應(yīng)用實(shí)踐

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)在地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)中已經(jīng)有了較為廣泛的應(yīng)用， 而在這樣的工程中進(jìn)行的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有許多需要注意的要點(diǎn)。 從地質(zhì)工程集成理論角度來(lái)講， 首先， 要判斷變形區(qū)、 應(yīng)力集中區(qū)和可能破壞區(qū)， 這主要是根據(jù)地質(zhì)條件分析、 理論分析和專家群體經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷， 并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。而在具體的實(shí)際施工中， 如果出現(xiàn)大裂縫和塌方部位也要重點(diǎn)關(guān)注。 除此之外， 在工程施工中， 一些具有十分明顯代表意義的地區(qū)， 盡管并不在變形范圍內(nèi)、也應(yīng)當(dāng)對(duì)其應(yīng)力集中地段加以高度關(guān)注。 以川藏公路的二郎隧道為例， 通過(guò)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)此地的巖層數(shù)據(jù)信息， 結(jié)合TMS 系統(tǒng)對(duì)隧道周圍不同點(diǎn)位的移動(dòng)情況進(jìn)行分析， 最終可以得出此處的拱頂下沉與周邊收斂的位移數(shù)據(jù)， 通過(guò)將這些數(shù)據(jù)與變形等級(jí)的規(guī)定范圍進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn)此處并未發(fā)生大變形問(wèn)題， 那么就可以判斷此處的變形風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低。 同時(shí)設(shè)置的其他設(shè)備也將此處的二次應(yīng)力和巖石單軸抗壓強(qiáng)度等數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對(duì)， 通過(guò)計(jì)算得出此處隧道的巖爆發(fā)生概率也是較低的， 這便可以判斷出川藏工具的二郎隧道路段受地質(zhì)災(zāi)害影響程度是較輕的。

4.2 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)實(shí)施難點(diǎn)

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施難點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)。 首先是機(jī)械設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)安裝中的可靠性， 這直接關(guān)系到數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性， 設(shè)備安裝的基準(zhǔn)點(diǎn)要再三確認(rèn)，觀測(cè)墩的點(diǎn)位與傳感器安裝操作都需要有專業(yè)且經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員進(jìn)行。 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上傳回來(lái)的數(shù)據(jù)信息的分析結(jié)果也會(huì)直接影響到工程中作出的種種決策，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在監(jiān)測(cè)方面有豐富的經(jīng)驗(yàn)， 同時(shí)要具備足夠的巖土工程知識(shí)， 能夠判斷上傳數(shù)據(jù)信息的可靠性。 最后則是需要自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與智慧預(yù)警相結(jié)合， 不斷提升系統(tǒng)的預(yù)警能力。

4.3 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)

壩工建設(shè)是巖土工程監(jiān)測(cè)的起始點(diǎn)， 德國(guó)是首次應(yīng)用巖土工程監(jiān)測(cè)的國(guó)家， 與國(guó)外相比， 我國(guó)巖土工程監(jiān)測(cè)起步較晚， 但起始點(diǎn)與國(guó)外一樣都是水壩建設(shè)， 在上世紀(jì)50 年代， 我國(guó)在建設(shè)梅山、 豐滿等混凝土水壩時(shí)， 對(duì)水壩的外觀變形情況進(jìn)行了觀測(cè)。 在當(dāng)前自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展中， 硬件和軟件是制約巖土工程監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展的主要因素， 硬件主要是指監(jiān)測(cè)儀器， 而軟件指的是監(jiān)測(cè)資料分析。 主要是在巖土工程監(jiān)測(cè)工作中， 分析和預(yù)測(cè)異常數(shù)據(jù)成因是主要的目的， 在傳感器應(yīng)用之后， 數(shù)據(jù)采集已經(jīng)不再是難點(diǎn)問(wèn)題， 分析和處理數(shù)據(jù)， 尋找并利用有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息成為了工作重點(diǎn)。

5 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)相比傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)有其不可取代的優(yōu)勢(shì)， 在未來(lái)的巖土工程建設(shè)中， 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)勢(shì)必成為最為常用的監(jiān)測(cè)技術(shù)。 對(duì)此， 需要結(jié)合大數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)與現(xiàn)代的信息整合運(yùn)算技術(shù)等不斷將自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)完善， 為巖土工程提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持， 從提高監(jiān)測(cè)人員水平與提升監(jiān)測(cè)技術(shù)等方面出發(fā)， 使自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)在巖土工程中不斷推廣開(kāi)來(lái)。