基坑施工结构安全在线监测预警系统

基坑监测必要性

随着我国经济的发展，城市化进程不断增加，促进了建筑物向着更高的方向发展，与此同时，随着土地资源的日益紧张，建筑物间的间距越来越小，导致建筑周围地理环境越来越复杂，这必然会给建筑物的地下施工带来很大的难度，为了防止安全事故发生，必须对开挖的建筑基坑采取检测/监测措施。基坑开挖是一个动态的过程，但目前大部分基坑的结构安全仍采用人工检测的方式，这种人工检测的方式效率低，数据采集不实时，且受天气和人工干扰因素较大，常会因此带来基坑施工安全事故，造成不可估量的损失。

因此，我们在现有的结构健康自动化监测系统的基础上，结合基坑现场实际应用，开发出一套基坑结构安全在线监测预警系统，可实现实时采集、无线传输、数据汇总分析、超限预警等功能，与人工检测方法相比，该系统具有适应性强、不受天气和人工等因素的影响、精确度高、自动化和信息化等优点，更适用于复杂的超深基坑环境，在基坑监测领域已得到越来越多的应用。

基坑监测系统组成

安锐测控基坑自动化监测系统主要由监测传感器、边缘计算网关、云平台和监控管理几大部分组成，根据现场情况，采用各类传感器设备对基坑结构进行实时监测。

1、监测传感器部分：

在基坑及基坑周边关键部位布设动力水准仪、静力水准仪、节段式自动化测斜仪、应变计、轴力计、钢筋计、渗压计等监测传感器，分别监测基坑的沉降、内部位移、应力、支撑轴力、渗流等数据。基坑监测设备点位的具体布设方法可参考《深基坑结构在线监测系统方案测点布设》。

2、边缘计算网关部分：

边缘计算网关集成了数据采集模块、边缘计算模块、供电模块及数据传输模块，将数据进行初步计算后通过4G无线网或有线网络将数据输出到云服务器进行计算分析，再下发到各监控终端，进行展示和管理。

基坑监测云平台：

基坑监测云平台主要由云服务器和软件系统组成，通过对基坑的各个传感器数据进行统计分析，得到各项特征参数发展规律及其变化趋势，下发到终端并以数据和图表形式在用户端展现，实现对基坑各测点数据的归档、查询、存储和管理等功能

安锐测控云平台主要功能：

安锐测控云平台是一个以提供大规模传感器接入并统一管理为基础服务的测控云平台，也是工程监测相关的集成发布平台，涵盖了工程监测项目管理、施工相关信息、空间位置分布等相关内容，具有融合大数据技术进行深度数据分析及数据预警等功能，具体功能如下：

实时监测：可根据不同需求设置采集频率，1次/秒的高频采集保证7*24小时不间断在线自动化监测；无需人员多次进入施工现场。

无线传输：系统可实现无线传输，无需长距离布设线缆和光缆；

分析统计：云端接收到前端监测数据后，可自动对监测数据进行实时数据分析、处理、描绘变形曲线图，初步对监测结果进行预测，并可生成报表。

即时预警：系统可设置多级预警功能，并可根据事先设定的预警值进行预警，预警可实现平台、短信、现场声光播报等方式，让负责人知晓现场有异常情况。

远程查询：可根据现场要求，远程无线传输至服务器，支持网页端和手机端随时查询现场数据。

项目管理：根据需求建立或管理相应工程项目，同时对结构物、现场采集终端和传感器的参数进行设置；结构物的监测配置；设备管理等。

数据兼容：安锐测控云平台，可对接第三方，以及信息化平台，实现数据共享。