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在高层建筑、地铁工程高速发展之际，深基坑工程也持
续增多，工程修建环境越来越复杂，防控基坑开挖、降水安
全问题也成为基坑工程修建者面临的主要课题之一。因基坑
工程自身风险类型不确定、发展非线性特征，人工有线自动
监测手段无法及时、可靠地发现深基坑安全风险，研究深基
坑无线实时监测系统就具有非常突出的现实意义。
1 深基坑无线实时监测系统的运行原理
深基坑无线实时监测系统由密集分布于工程操作区域内
的微型传感器节点构成，以无线信息交互的形式，构建了一
个自跳、自组织的网络中枢。系统运行的目的是协作感知、
实时采集、高速处理无线网络覆盖区域被感知对象数据并将
数据分析结果发送给观察对象。系统内每 1个节点均具有路由
转发功能，可助力人与物、物与物之间的快速、高容错、无
中心信息交互。
从运行原理上来看，深基坑无线实时监测系统中的传感
器可将应力、位移、水位监测与相应监测点直接相连 ；系统
的数据库则能调度专家、更新存储。根据深基坑无线实时监
测系统实际运行范围，适量的路由器可组建成基干网，为传
感器、云平台之间的信息交互提供支持。由路由器组建的基
干网可覆盖全部传感器，并通信线路的自我修复、自维护 ；
云平台与连接的传感器开展数据交互并将监测数值进行量化
处理，为监测点监测数据分析、预警状态指示提供依据。进
而将相关信息传输给终端，由终端进行数据统计、分析，允
许访问权限内的用户远程登录查询监测情况、报警状况。
相较于传统人工有线自动监测手段而言，深基坑无线实时
监测系统具有大规模组网、无线通信、功能可扩展等优良特点。
其中大规模组网主要指深基坑无线实时监测系统可以在低功
耗局域网协议技术支持下，配合路由器，进行 65 000个以内的
大规模布点，组成大规模基干网 ；无线通信主要指深基坑无
线实时监测系统可采用无线基干网覆盖传感器节点，避免大
量电缆铺设，提高监测作业经济性 ；功能可扩展主要指深基
坑无线实时监测系统可根据工程操作进展进行传感器节点的
灵活布置，构建诸多层级无线网络，并根据后期深基坑工程
运作情况，随机加入新的监测点。在某一节点出现无法正常
运作风险时，其余监测节点也可进行新的传输渠道搜集，保
证整个监测过程顺利进行。
2 深基坑无线实时监测系统设计
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从组成上来看，深基坑无线实时监测系统主要包括监测
点、传感器、云平台、数据库等部件。具体结构如图 1所示。
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图1 深基坑无线实时监测系统结构
路由器主要是依据深基坑工程实际情况，在国家、地方
有关监测布点规定的约束下，沿基坑周边进行布设而构建成
无线网 ；传感器主要是借助兼具高效益、高精度、全天候特
征的全球导航卫星系统，获得地表位移数据，同时利用导轮
式固定测斜仪、应力传感器以及水平位移传感器、水位传感器，
获得深层土体内部位移、围护墙应力、支撑应力、支柱应力、
围护墙顶部位移、地下水位等数据 ；上述传感器均可经无线
终端设备，以无线的形式将数据传输至终端云平台，云平台
可根据需要进行数据分类 ；数据库涵盖了地质勘察数据、施
工进度数据、监测仪器数据、基坑信息 ；而深基坑无线实时
监测终端则可在读取云平台数据后自动核算，以变量曲线图
的形式表示，并在出现基坑风险事故时调用专家数据库，确
定最佳解决方案。
2.2 © òƒ¦
为了保证传感器无线监测功能的正常发挥，需要对传感
器类型、监测类型、表名进行逐一编码。局部编码如表 1所示。
［摘 要］ ?l ?n? ??Q ?) h ，? ?n??& ? ?劳 ，? & tM? ? ?? ?
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深基坑无线实时监测系统（论文）.pdf
