基于全自動全站儀的基坑無線遠程自動化監(jiān)測系統(tǒng)

秦永麟+劉蘇

【摘要】基于提升基坑監(jiān)測作業(yè)效率、避免人為因素，本文采用基于全自動全站儀的基坑無線遠程自動化監(jiān)測系統(tǒng)對工程進行監(jiān)測，通過對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析，驗證得到此系統(tǒng)極大的提高了工作效率，還可進行長周期、高頻率、多目標的監(jiān)測，因此可以投入實際生產(chǎn)使用。

【關(guān)鍵詞】全自動全站儀；基坑；自動檢測系統(tǒng)

【Abstract】Based on improving the efficiency of foundation pit monitoring work and avoiding human factors， this paper uses a fully automated total station based pit wireless remote monitoring system to monitor the project. Through the analysis of the system data， this system has been verified to greatly improve the work Efficiency， but also for long-cycle， high frequency， multi-target monitoring， it can put into practical production and use.

【Key words】Automatic total station；Foundation pit；Automatic detection system

1. 引言

（1）由于建筑需要，基坑施工開挖越來越深，從最初的4～8米發(fā)展到現(xiàn)在的20多米，而傳統(tǒng)的基坑監(jiān)測主要是在現(xiàn)場布置

一定的傳感器或儀器后，通過人工定時讀取數(shù)據(jù)，這樣是不能實時采集到數(shù)據(jù)，并且會延誤預(yù)警或是處治的最佳時間。

（2）因此，為提高效率，采用基于全自動全站儀的基坑無線遠程自動化監(jiān)測系統(tǒng)，全自動全站儀是一種自動搜索、跟蹤、辨識和精確照準目標并獲取角度、距離、三維坐標以及影像等信息的智能型電子全站儀，可代替人工并進行連續(xù)監(jiān)測，通過數(shù)據(jù)分析軟件處理，更加準確、有效地對基坑整體穩(wěn)定性進行監(jiān)測。

2. 系統(tǒng)原理

2.1系統(tǒng)功能（見表1）。

2.2工作原理（系統(tǒng)架構(gòu)見圖1）

本系統(tǒng)通過無線傳輸模塊和數(shù)據(jù)采集器連接現(xiàn)場的各種傳感器，實現(xiàn)對基坑巖土體內(nèi)部沉降、地表位移、傾斜、地下水位等一系列影響基坑安全穩(wěn)定關(guān)鍵的參數(shù)進行連續(xù)監(jiān)測。監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳至云計算平臺，由專用的計算機數(shù)據(jù)分析軟件處理，對基坑的整體穩(wěn)定性做出判斷，快速做出基坑坍塌等災(zāi)害發(fā)生的預(yù)警預(yù)報，更加準確、有效地監(jiān)測災(zāi)情發(fā)生，能夠?qū)ΡＵ匣咏Y(jié)構(gòu)運營安全起到至關(guān)重要的作用。

3. 工程應(yīng)用

3.1項目概況。

本項目的依托某明挖隧道工程，對明挖隧道基坑段ZK1+478～YK2+780、YK1+595～YK2+850，進行了自動化監(jiān)測系統(tǒng)的試點應(yīng)用。項目路線主線采用雙向6車道，全長約2.3公里。

3.2監(jiān)測點布置。

根據(jù)基坑具體情況，在基坑上布置7個監(jiān)測斷面，每個監(jiān)測斷面布置2個測點，在各監(jiān)測點上安置小型棱鏡。考慮到全自動全站儀的測量精度和測量距離根據(jù)現(xiàn)場實際情況設(shè)置1～2臺自動全站儀，一般在基坑中部或者在基坑長度的1/4處和3/4處分別設(shè)置一臺全站儀保證監(jiān)測范圍全覆蓋，同時，在遠離基坑（大于50米）的穩(wěn)定處設(shè)置基準點（樁頂位移監(jiān)測點的布置示意圖見圖2、監(jiān)測點位三維分布圖見圖3、 監(jiān)測點位平面分布圖見圖4）。

3.3監(jiān)測數(shù)據(jù)分析。

（1）監(jiān)測點位初始值（部分），如圖5所示。

（2）監(jiān)測點變化值（部分），如圖6所示。

（3）監(jiān)測點變化曲線（部分），如圖7所示。

從圖中可知，在全自動全站儀的基坑無線遠程自動化監(jiān)測系統(tǒng)中可清晰獲取各監(jiān)測點數(shù)據(jù)，對其進行分析（如圖7），系統(tǒng)快速繪制出變化曲線圖，將基坑真實情況更加直觀的呈現(xiàn)出來，保證了項目在基坑開挖及回填階段施工的基坑安全。

圖7監(jiān)測點變化曲線

4. 結(jié)論

全自動全站儀相對于傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀、全站儀具有自動化的功能，可以快速識別并迅速作出分析，完全代替人工操作，避免因人為因素而產(chǎn)生的誤差；利用全自動全站儀的基坑無線遠程自動化監(jiān)測系統(tǒng)，可對基坑項目進行長周期、高頻率、多目標的監(jiān)測，可以極大的提高工作效率，本項目監(jiān)測點較多，常規(guī)測量需要半天時間，而應(yīng)用本系統(tǒng)，可以在15分鐘內(nèi)完成，達到了省時省力的效果。

參考文獻

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