DBJ-T 13-447-2024 基坑工程智能化监测技术标准

DB工程建设地方标准编号:DBJ/T13-447-2024Technicalstandardforintelligentmonitoringofexcavationengineering基坑工程智能化监测技术标准Technicalstandardforintelligentmonitoringofexcavationengineering工程建设地方标准编号：DBJ/T13-447-2024主编单位：福建省建筑科学研究院有限责任公司2024年福州3根据福建省住房和城乡建设厅《关于公布全省住房和城乡建3号）的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国内外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定了本标准。本标准的主要技术内容包括：1.总则；2.术语；3.基本规定；4.智能化监测系统；5.智能化监测方法；6.智能化数据处理与信息反馈。本标准由福建省住房和城乡建设厅负责管理，由福建省建筑科学研究院有限责任公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议，请寄送福建省住房和城乡建设厅科技与设计处（地址：福州市北大路242号，邮编：350001）和福建省建筑科学研究院有限责任公司（地址：福州市闽侯县高新区高新大道58-1号，邮编：350108），以供今后修订时参考。本标准主编单位：福建省建筑科学研究院有限责任公司福建省建筑设计研究院有限公司本标准参编单位：北京联睿科科技有限公司福州大学计算机与大数据学院福建省建研工程检测有限公司岩联（武汉）科技有限公司福州市勘测院有限公司福州市建筑设计院有限责任公司福建省地质工程研究院4福建岩土工程勘察研究院有限公司福建省建研工程顾问有限公司福州庭佳建设工程有限公司本标准主要起草人：黄阳郑金伙施峰张雄水王文辉李建锋陈星周成峰陈孝贤顾金顺黄君一高海超冯金健李林杨运林余凯邱志华张彬彬邵永辉陈致富本标准主要审查人：姜绍飞朱德昌佘清荣曾庆友吴平春林迟张秀义5 12术语 23基本规定 44智能化监测系统 74.1一般规定 74.2系统功能 74.3系统性能 94.4系统安装 114.5系统调试 124.6系统维护 125智能化监测方法 145.1一般规定 145.2变形类监测 145.3力学类监测 165.4其它监测 166智能化数据处理及信息反馈 18本标准用词说明 20引用标准名录 21 2261GeneralProvisions 12Terms 23BasicRequirements 44IntelligentMonitoringSystem 74.1GeneralRequirements 74.2SystemFunction 74.3SystemPerformance 94.4SystemInstallation 114.5SystemDebugging 124.6SystemMaintenance 125IntelligentCollection 145.1GeneralRequirements 145.2DeformationMonitoring 145.3MechanicalMonitoring 165.4OtherMonitoring 166IntelligentDataProcessingandInformationFeedback 18ExplanationofWordinginThisStandard 20ListofQuotedStandards 21Addition：ExplanationofProvisions 2211.0.1为规范基坑工程智能化监测工作，做到技术先进、经济合理、数据准确、预警及时有效，保证基坑及其周边环境安全，制定本标准。1.0.2本标准适用于福建省建筑与市政工程的基坑支护结构及周边环境的智能化监测。1.0.3基坑工程智能化监测除应符合本标准外，尚应符合国家、行业及福建省现行有关标准的规定。22.0.1基坑工程excavationengineering为保证地面向下开挖形成的地下空间在地下结构施工期间的安全稳定所需的挡土结构及地下水控制、环境保护等措施的总称。2.0.2远程监测remotemonitoring在工程施工或使用阶段，采用远程通信及传感器技术对监测数据进行远程采集、传输、数据处理及信息反馈的活动。2.0.3智能化监测intelligentmonitoring在工程施工或使用阶段，综合人工智能技术、远程通信技术及传感器技术等构建监测系统，对监测数据进行远程采集、传输、智能分析和信息反馈的活动。2.0.4监测控制中心monitoringcontrolcentre监测系统接收、管理其区域内监测的各类数据、状态等信息，并对其进行分析、处理、展示和发布的数据中心。2.0.5变形类监测deformationmonitoring对监测对象的竖向、水平、倾斜、挠度、裂缝等形状或位置变化所进行的监测工作。2.0.6力学类监测mechanicalmonitoring对监测对象的拉力、压力等力学类参数变化所进行的监测工作。2.0.7区块链blockchain利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种分布式基础数据架构与计算方式。2.0.8全球导航卫星系统globalnavigationsatellitesystem简称GNSS，是结合卫星定位系统技术、无线通信技术、图像处理技术及地理信息系统（GIS）技术，实现定位、授时、导航等功能的系统。国内常用的导航卫星系统，主要为全球定位系统（GPS—GlobalPositioningSystem）和中国北斗导航卫星系统（BDS—BeiDouNavigationSatelliteSystem）。2.0.9趋势预测trendprediction利用采集的监测数据，通过合理的人工智能拟合，预测监测对象未来发展变化的方法。2.0.10测试样本testsamples为智能化监测设计的若干组特定的数据，能代表监测出现的可能情况，用于测试系统的安全性、稳定性、智能趋势预测和预警的可靠性。2.0.11测量比对measurementcomparison为保证监测结果的有效性，采取同等精度或更高精度的不同测量方法或设备对同一监测点进行测量，并比较其测量结果的方式。43.0.1设计文件或国家、行业、地方有关标准中规定的应实施监测的基坑工程中，符合下列情况之一的监测项目，应采用远程监测；其中需要进行连续实时趋势预测的，应采用智能化监测：1现场环境或条件不允许或不可能采用现场人工方式进行监测；2监测频率要求高于国家、行业、地方有关标准，且现场人工方式难以达到要求。3.0.2基坑工程智能化监测系统应包括传感器、智能化采集、远程通信、智能化信息处理及反馈等模块，宜包括监测控制中心。3.0.3基坑工程智能化监测项目对应的监测范围、监测对象、监测点布置、监测精度及监测预警值指标、危险报警条件应满足设计要求并符合现行国家标准《建筑基坑工程监测技术标准》GB《建筑地基基础设计规范》GB50007、行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120、《建筑变形测量规范》JGJ8及其它有关标准的规定。3.0.4基坑工程智能化监测项目的监测频率不应低于现行国家标准《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497、《建筑地基基础设计规范》GB50007、行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120及其它有关标准规定的现场人工监测方式最低监测频率的2倍。3.0.5基坑工程智能化监测项目的巡视检查应符合现行国家标准《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497、《建筑地基基础设计规范》GB50007、行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ1205及其它有关标准规定的要求。3.0.6基坑工程智能化监测实施单位在现场踏勘、资料收集阶段应包括下列主要工作：1了解设计单位、建设单位和相关单位对监测的要求；2收集并分析岩土工程勘察、水文气象、周边环境、设计、施工等资料；3了解现场供电及通信条件；4了解相邻工程的设计和施工情况；5通过现场踏勘，复核相关资料与现场条件的关系，确定拟监测项目现场实施的可行性。3.0.7基坑工程智能化监测应综合考虑基坑工程设计要求、建设场地的工程地质和水文地质条件、周边环境条件、施工方案、供电及通信条件等因素，单独编制智能化监测方案或在基坑监测方案中增加智能化监测专项内容并组织实施。3.0.8基坑工程智能化监测方案应根据工程特点及监测精度要求，采用合理的技术手段编制，并应包括保证监测结果可靠性的措施。基坑设计安全等级为一级时，应通过专家论证。3.0.9基坑工程智能化监测方案编制前，委托方应提供下列资料：1岩土工程勘察报告；2基坑支护设计文件及相应计算书；3基坑工程施工方案及施工组织设计；4周边环境各监测对象的相关资料；5供电及通信状况；6其它所需资料。3.0.10基坑工程智能化监测方案应包括下列内容：1工程概况；2场地工程地质、水文地质条件、支护结构设计图及基坑周边环境状况；3监测目的；64编制依据；5监测范围、对象及项目；6基准点、工作基点、监测点的布置、保护要求及测点布置7智能化监测方法和精度要求；8监测人员配备和使用的主要仪器设备；9测量比对方案；10监测周期和监测频率；11监测数据处理、分析与信息反馈；12监测预警、数据或设备异常及危险情况下的措施；13质量管理、进度管理、监测作业安全及其它管理制度。3.0.11基坑工程智能化监测应进行测量比对，测量比对应定期实施，并应符合下列规定：1测量比对频次应根据基坑设计安全等级和周边环境风险等级综合确定，在施工监测期间的测量比对的频次宜为每月1次~2次；2当巡查发现传感器位置移动或监测数据多次出现异常时，应立即进行测量比对；3重要施工节点或改变施工方法时，宜进行测量比对。3.0.12基坑工程智能化监测初始值应在相关施工工序之前测量，同时应采集测量比对数据，采集次数不宜少于3次。3.0.13基坑工程智能化监测用的仪器设备应在检定或校准有效期内使用。3.0.14基坑工程智能化监测实施期间，建设方及施工方应协助监测单位做好智能化监测设施、设备的保护工作，必要时应设置专用保护装置。74.1一般规定4.1.1基坑工程智能化监测系统的构成宜符合表4.1.1的规定。4.1.2基坑工程智能化监测系统网络拓扑结构宜采用星型结构、网状型结构或者星型-网状型混合结构，不宜采用树型结构及环型结构。4.1.3对重要基坑工程的智能化监测，必要时，智能化采集及远程通信模块可采用区块链技术。4.2系统功能4.2.1智能化监测系统应具备下列功能：1信息采集与交换功能；82系统管理和维护功能；3数据使用和维护功能；4运行状态管理功能；5电源管理功能；6数据安全保护功能。4.2.2信息采集与交换功能应包括下列内容：1可将各种传感器所采集的信号，转换为规格化、数字化信2可与其它系统及人工监测数据进行信息交换或在系统中预留相应的接口；3可进行异常数据或突变数据标识；4对突变的数据，具有智能化增频采集的功能。4.2.3系统管理和维护功能应包括下列内容：1明确的权限分级管理功能，具备可增减用户、更改口令和变更权限等功能；2可进行监测模块参数扩充和删减，可调整相应计算公式；3可对监测项目进行编辑及查询操作；4可增加、删除、修改监测点，可更改监测点初始值、监测频次及预警值等属性；5可对系统通信设备进行编辑及查询；6可对系统硬件进行维护、维修或更换。4.2.4数据使用及维护功能应包括下列内容：1能对监测数据进行整理，自动计算相应的监测物理量或几何量，并记入日志；2查询数据、查询结果，可用图表显示和导出；3可根据用户需要，生成各类监测报表，并输出相应监测曲线图；4具备数据定期自动备份和手动备份的功能。4.2.5运行状态管理功能应包括下列内容：91具有对设备、电源、通信等硬件的工作状态进行自动监控，对异常状态自动报警的功能；2具有自动检查监测结果超过预警值并进行预警的功能。4.2.6电源管理功能应包括下列内容：1具有持续、稳定供电的功能；2具有电源过载保护功能；3具有防雷功能。4.2.7系统数据安全保护功能应包括下列内容：1具有数据备份和恢复功能，确保数据的安全性、连续性；2具有数据保护功能，防止数据被窃取和篡改。4.3系统性能4.3.1监测设备及防护器具应具有防雷、防尘、防震、防潮、防水、抗腐蚀等性能。4.3.2传感器的类型、量程和精度、灵敏度、频率响应特性、供电方式、信号输出方式、安装方式应满足监测需求；其中量程和精度应符合现行国家标准《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497、《工程测量标准》GB50026、行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120、《建筑变形测量规范》JGJ8及有关标准的规定。4.3.3传感器宜具有温度补偿功能，当环境温度变化对监测结果产生影响时，应对环境温度进行同步监测，并对监测结果进行修正。4.3.4数据采集设备应符合下列规定：1数据采集设备的量程和精度应满足监测要求及相应的国家或行业标准的要求，并应与对应传感器性能匹配；2进行动态数据采集时，采样频率必须大于被测信号最高频率分量的2倍。4.3.5通信设备应满足下列规定：1通信设备的选择应和智能化监测系统网络结构相适应；2现场网络设备可根据工程实际需要选择有线或无线形式，必要时应能支持多种有线、无线通信组网方式并具备主信道和备用信道自动切换的功能；3网络通信速率宜综合考虑构建现场网络的通信方式、网络环境状况等因素，以通信稳定可靠为原则选定；4通信光纤应符合现行国家标准《通信光缆第1部分：总则》GB/T13993.1的有关规定。4.3.6系统通信宜符合现行《实时传输协议》IETFRFC3550、《实时传输控制协议》IETFRFC3551及《实时流媒体传输协议》IETFRFC2326的有关规定。4.3.7系统机房及硬件设备性能应符合下列规定：1具有良好的防雷、防潮、防水和防侵入等性能，具有抗震、抗电磁干扰等性能；2机房的防雷性能应符合现行国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343的有关规定；4.3.8系统电源性能应符合下列规定：1在外部电源突然中断时，后备电源保证系统最低配置的设备运行时间不宜小于24h；2使用太阳能供电时，后备电源保证阴雨天气情况下的监测设备正常运行的时间不宜小于72h；3系统电源波动幅度不宜超过±10%，并应设置过载保护；4数据采集装置、网络通信、系统电源等宜独立设置防雷装置，接地电阻不应大于4Ω;5现场电源电压不宜高于36V，当必须采用市电时，应加强绝缘保护措施；6电缆应符合现行国家标准《低压电气装置第5-52部分：电气设备的选择和安装布线系统》GB/T16895.6的有关规定。4.3.9系统软件性能应符合下列规定：1具有较好的长期稳定性、可靠性、可扩展性；2运行稳定，更新及时，软件开发和用户界面规范。4.4系统安装4.4.1系统安装应包含下列内容：1传感器、监测点及基准点的安装；2数据采集设备的安装；3网络通信设备的安装；4供电及通信线缆敷设。4.4.2传感器、监测点及基准点的安装应符合下列规定：1规格、型号、安装的位置应按监测方案确定；2应根据实际情况选择埋入式、螺栓式、焊接式等方式安装，并应对连接部分进行防腐蚀处理；3安装位置应具备检查与维护条件；4安装后应采取防盗、防碰撞等耐久的保护措施；5安装完成应进行现场调试，发现异常应更换或检修。4.4.3数据采集、网络通信设备的安装应符合下列规定：1安装位置应根据传感器的埋设位置、现场条件等因素综合确定；2室外安装应根据现场条件采取防水、防潮、防晒、防雷、防腐蚀、防磁等措施。4.4.4数据中心的选址及设备布置、环境要求、建筑结构、空气调节、电气、电磁屏蔽、网络与布线系统、给水排水、消防与安全等应符合现行国家标准《数据中心设计规范》GB50174的有关规定。4.4.5供电及通信线缆敷设应符合下列规定：1应估算线缆长度并适当预留长度；2应尽量避开易被破坏的区域；3如需埋设，应对地下管线情况进行调查；4线缆应排列整齐，外皮层不得破损；5线缆接头、端点均应进行保护；6应根据现场条件，采取镀锌管、波纹管、PVC管或桥架等保护措施；7通信线缆与强电线缆敷设最小间距应符合现行国家标准《综合布线系统工程设计规范》GB50311的有关规定。4.5系统调试4.5.1系统调试应包括下列内容：1设备功能调试；2系统参数设置；3系统运行调试。4.5.2设备功能调试应包括下列内容：1传感器测试；2数据采集设备的采集、输出功能测试；3数据传输设备通信功能测试。4.5.3智能化监测初始值的采集应符合下列规定：1应在相关施工工序之前采集；2应在智能化监测系统经过调试且运行稳定后采集；3初始值取至少连续监测3次的平均值。4.6系统维护4.6.1应编制系统维护手册，手册应包含下列内容：1保证监测数据安全的措施；2系统巡查方案；3系统日常检修方案；4系统故障的应急预案。4.6.2基坑工程监测单位应指派专人负责智能化监测系统的运行、管理、维护，并应及时记录运行维护情况。4.6.3应定期对系统的设备及配套设施进行巡查。巡查频次不应少于每周1次，强台风、暴雨、全面开挖等特殊情况后宜进行1次全面巡查、维护。4.6.4原始数据应全部存档，每周备份不应少于1次。4.6.5根据基坑工程项目的管理需要，应适时对智能化监测系统进行完善、升级。5.1一般规定5.1.1基坑工程实施智能化监测时，应根据监测项目、精度要求和现场作业条件选择相应的智能化监测方法和设备。5.1.2智能化监测采集的数据应符合下列规定:1采集的数据应能反映监测对象的变化规律，具有良好的连续性、稳定性；2数据采集反馈响应时间应满足工程安全需求；3在被测对象条件基本不变的情况下，智能化监测系统采集数据的中误差应与设备标称精度相符。5.2变形类监测5.2.1水平位移可采用智能全站仪、激光位移计等，竖向位移可采用智能全站仪、激光位移计、静力水准仪等，深层水平位移可采用固定式或滑动式测斜仪等，土体分层竖向位移可采用多点位移计或分层沉降仪等，倾斜监测可采用智能全站仪、激光位移计、静力水准仪、倾角传感器等，裂缝监测可采用裂缝计、位移计等结合智能采集传输模块进行监测。5.2.2采用智能全站仪进行水平位移监测时应符合下列规定：1水平位移监测基准点应设置在基坑开挖深度3倍范围以外且不受施工影响的稳定区域，不应埋设在低洼积水、胀缩等影响范围内；2工作基点宜设置监测墩或监测站房，配备防护装置，满足对仪器的防护要求；宜配备强制对中装置；选点时应考虑施工对工作基点的扰动和对视线的阻挡；3架设处宜配置电子气温气压计、控制系统、通信系统及不间断供电系统等配套设备；4控制程序应能按预定顺序逐点监测，数据不正常时应能补测，并应能根据即时指令增加监测频次。5.2.3采用激光位移计进行水平位移监测时，除应符合本标准第5.2.2条第1款~第4款的规定外，在使用多台激光位移计联合组网监测时，相邻测站应有共用的监测目标。5.2.4采用智能全站仪进行竖向位移监测时，宜与水平位移监测同步进行。5.2.5采用智能全站仪进行竖向位移监测时后视点及前视点的布置、视线高度、测量方法均应符合现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8的有关规定。5.2.6采用静力水准仪进行竖向位移监测，应符合现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8的有关规定。5.2.7采用GNSS测量方法进行监测时，应符合下列规定：1视场内障碍物的高度角不宜超过10°;2与电视台、电台、微波站等大功率无线电发射源的距离不应小于200m；与高压输电线、微波无线电信号传输通道、大面积水域、大型建筑以及大型热源的距离不应小于50m；3应同时具备全站仪的通视条件。5.2.8采用测斜仪进行深层水平位移监测时，应符合下列规定：1深层水平位移宜将底部作为起算点，当底部不具备作为起算点条件时，可将管口顶部作为深层水平位移的起算点，但应在每次监测时测定起算位置的位移变化并修正；2采用固定式测斜仪进行智能化监测时，传感器的布置应保证监测数据能够反映监测深度范围内管形变化要求；3深层水平位移监测点因更换、检查等工作导致测斜传感器位置发生变化时，应重新校正。5.2.9采用倾角计进行倾斜监测时，应明确倾角计安装的方向，并记录测点间距、监测对象高度等有关属性特征数据。5.2.10采用裂缝计等设备进行裂缝宽度监测时应符合下列规定：1设备的最大量程应满足监测对象的变化需要；2设备安装时应综合考虑裂缝收缩与扩张两种情况及裂缝可能的变化方向；3设备应安装在裂缝的法线方向；4设备宜安装在裂缝的最宽处和裂缝末端。5.3力学类监测5.3.1支护结构内力可采用应力计、应变计、轴力计等，锚杆和土钉应力可采用锚杆测力计或锚杆、锚索应力计等，土压力可采用土压力计等，孔隙水压力可采用孔隙水压力计等结合智能采集传输模块进行监测。5.3.2当结构构件无法安装力学传感器时，可采用测量构件变形方法替代，并进行推算。5.3.3力学类监测传感器的选择应满足监测现场环境的温度、湿度、气压、工作尺寸等要求，并应符合下列规定：1传感器的测量精度、灵敏度、分辨率等性能不应低于现行国家标准、行业标准及地方标准要求；2传感器最大使用值不宜超过其量程的80%；3传感器应具有良好的稳定性和抗干扰能力，采集信号的信噪比应满足实际监测需求；4力学类监测传感器宜具有补偿功能。5.4其它监测5.4.1地下水位监测应符合下列规定：1可采用渗压计或水位传感器结合智能采集传输模块进行量测；2监测孔埋设应采用专用水位管；3地下水位采集设备的最大量程应满足地下水位的变化需要。5.4.2视频监测应符合下列规定：1宜采用网络云台摄像机，也可采用移动摄像机；2摄像机应具备压缩编码视频信号的功能；3网络云台摄像机应具有下列功能或性能：1）定时、定预置点拍摄功能；2）实时接收监测控制中心摄像、拍照、拍摄角度变换等控制指令的功能；3）自动光圈，自动调焦，红外摄像、自动白平衡功能；4）存储回放功能，并能在回放中显示采集的日期和时间；5）无线/有线网络传输的功能；6）水平0°~360°、垂直0°~180°角度连续可调；7）图像分辨率在短边方向不应低于1080pix。5.4.3地理位置定位系统可与图像监控系统、数据采集与传输系统、视频监控系统合成，宜置于监测位置。6.0.1智能化分析及反馈平台应具备下列功能：1实测异常数据的判断和标识；2基准网点的稳定性分析；3实测数据预警；4趋势预测及提示。6.0.2实测数据达到累计变化量或变化速率预警值时应采取以下措施：1应立即提高监测频率；2应立即发送预警信息至监测单位；3监测单位应立即进行预警信息确认，确认无误后应立即发送至参建单位；4预警信息宜包括工程名称、预警项目、测点编号、测点位置、当前值及预警值、预警时间等。6.0.3智能化监测的趋势预测的可靠性分析应由具备岩土工程、结构工程、工程测量的综合知识和工程实践经验并具有综合分析能力的人员承担。6.0.4智能化监测的趋势预测应符合岩土工程的基本规律。6.0.5当趋势算法和实测数据偏离度突变时，在确认实测数据可靠后，应采取以下措施：1提高监测频率；2对比实际工况，由已知原因产生的偏离度突变，宜采用新工况发生后监测得到的数据规律进行趋势预测；3对比实际工况，由未知原因产生的偏离度突变，宜沿用现有数据进行趋势预测；4当发生两次未知原因的偏离，宜长期提高监测频率，并加强现场巡视。6.0.6趋势分析算法及程序应通过测试，测试样本应符合下列规1智能化监测测试样本应全面模拟不同支护结构形式、地质情况、水文情况、天气情况、施工工况、周边环境变化情况；2测试样本数据应准确、有效、连续、完整。6.0.7监测预测趋势线触及预警值时，应采取以下措施：1应自动调整监测频率，提高监测频率；2趋势突变或达到预警值时可采用远程视频巡查，当远程视频巡查不能清晰反映现场情况时，应进行人工巡查并做好巡查记录。6.0.8智能化监测阶段性报告应包含下列内容：1该监测阶段相应的工程、气象及周边环境概况；2该监测阶段的监测项目及监测点布置图；3各项监测数据汇总、统计表及过程曲线；4各监测项目监测值的变化分析、评价及趋势预测；5相关的设计和施工建议。6.0.9智能化监测宜进行不少于5d的智能化趋势分析，当趋势分析结果达到预警值的70%时应予以特殊标识及提醒。6.0.10智能化监测过程中的报表、变化曲线图宜实时自动生成，内容应符合现行国家标准《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497及有关标准的规定。6.0.11智能化监测总结报告内容应符合现行国家标准《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497及有关标准的规定，并应包括智能化监测方法、数据传输、数据分析方法的内容。1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词如下：1）表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”；2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”；3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应先这样做的：正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”；4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2条文中指明应按其它有关标准执行时的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。1《建筑地基基础设计规范》GB500072《工程测量标准》GB500263《数据中心设计规范》GB501744《综合布线系统工程设计规范》GB503115《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB503436《建筑基坑工程监测技术标准》GB504977《工程测量通用规范》GB550188《低压电气装置第5-52部分：电气设备的选择和安装布线系统》GB/T16895.6（电缆）9《实时流媒体传输协议》IETFRFC232610《实时传输协议》IETFRFC355011《实时传输控制协议》IETFRFC355112《建筑变形测量规范》JGJ813《建筑基坑支护技术规程》JGJ120基坑工程智能化监测技术标准《基坑工程智能化监测技术标准》DBJ/T13-447-2024，经福建省住房和城乡建设厅2024年2月1日以闽建科〔2024〕4号文批准发布，并经住房和城乡建设部备案，备案号为J17394-2024。本标准制定过程中，编制组进行了广泛的调查研究，总结了我国工程建设基坑工程智能化监测技术的实践经验，同时参考了国内先进经验与有关标准，对标准内容进行反复讨论、分析、论证，开展专题研究和工程实例验证等工作，为本次标准编制提供了依据。为便于广大建设、设计、施工、监理、检测等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，《基坑工程智能化监测技术标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中须注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。 253基本规定 274智能化监测系统 304.1一般规定 304.2系统功能 314.3系统性能 334.4系统安装 344.5系统调试 344.6系统维护 355智能化监测方法 365.1一般规定 365.2变形类监测 375.3力学类监测 395.4其它监测 396智能化数据处理及信息反馈 401.0.1基坑工程的实际工作状态与设计工况往往存在一定的差异，所以在理论分析指导下有计划地进行基坑工程监测十分必要。除设计、施工原因外，根据国内外典型的基坑工程事故的原因分析，基坑工程监测工作的不规范、不及时、数据判断不专业往往也是事故的原因之一，为保证基坑工程的安全，这些问题都亟待解决。在技术层面上，现场人工监测普遍存在监测频率低、数据提供不及时的缺点，岩土工程受外界条件影响很大，有些基坑的坍塌发生在很短的时间内，福建省地质条件复杂，其中的软土地质，变形更快，要求监测的频率更高，但通常情况下，现场人工监测一天两次基本已是极限，这在很多情况下远远达不到技术要求。在经济层面上，现场人工监测不但人力成本越来越高，而且面临激烈的市场竞争，监测利润越来越低，很容易引发数据造假。在安全层面上，现场监测人员在一些危险的条件下，人身安全有很大的风险。在健康层面上，过于繁重的单调工作对现场监测人员生理、心理健康也不利，不符合HSE体系（健康（Health）、安全（Safety）和环境(Environment）三位一体的管理体系）的要求。自20世纪90年代起，我国开始研发远程监测，通过借助采集系统数字化及通过网络、卫星、通信系统的远程传输，逐步实现远程采集和信息传输，并可根据事先设定的阈值进行预警。从而达到了高频次安全采集的目的。但随着远程监测的广泛应用后，增加监测频率几乎不增加成本，高频监测产生了大量的数据，后续的人工数据分析的低效率也成为一个瓶颈，影响了报告及预警的及时性、准确性。因此，人工智能的引入是大势所趋。智能化就是要求通过积累的海量数据，配合计算机的算力，采用机器学习等算法，进行合理预测并推荐最优的下一步行动选择。因此，智能化监测有助于基坑工程变形等趋势的分析，以便提前做好准备，从容应对。智能化监测还有助于大数据的积累，对监测技术的提高乃至基坑设计水平的提高有很好的指导、参考作用。我国已有部分标准对基坑工程监测做出规范要求，如：《建筑地基基础设计规范》GB50007、《工程测量标准》GB50026、《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497、《建筑变形测量规范》JGJ8、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120等标准规定了需要进行基坑监测的工程项目、监测项目、测点位置、监测频率和监测预警值、基坑及邻近建筑变形的要求等，也规定了测量的方法及精度。但以上标准均未对智能化采集、远程传输、智能化趋势预测的可靠性等进行规范和要求。目前，虽然已经有一些单位开展远程监测、智能化监测实践，取得了一些成果，但由于监测数据无规范的引导，因此接口不统一、数据共享性差，重复工作的成本高，使得智能化监测目前得不到大规模应用。因此，为提高福建省基坑工程智能化监测水平，做到技术先进、经济合理、数据准确、预警及时有效，保证基坑及周边环境安全，迫切需要编制福建省建设工程地方标准，以期规范基坑工程智能化监测，使得基坑工程智能化监测的数据采集智能化、传输实时化、网络安全化、数据处理及信息反馈智能化，从而降低基坑工程现场人工监测的人力成本和工作强度、提高监测的抗风险能力（恶劣天气、疫情等的影响），保证基坑及周边环境的安全，并为优化设计、施工方案，发展基坑工程设计理论提供更好的手段。3.0.1本条中的国家、行业、地方有关标准主要指：现行国家标准《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497、《建筑地基基础设计规范》GB5007、行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120、福建省工程建设地方标准《岩土工程勘察标准》DBJ/T13及其它有关标准。这些标准中规定的应实施监测的基坑工程中的监测项目，可能有一部分是环境条件不允许或不可能用现场人工方式进行监测的监测项目，这些项目大多具有地理位置偏远、周边环境复杂或危险的特点。然而，这些项目又属于应实施监测的监测项目，因此，这些项目只能采用远程监测方式，这种监测方式在一次安装后，除必要的巡视检查和测量比对外，大部分情况可以在远程进行监测，大幅降低了现场人工监测的劳动力成本和危险程度。相对于现场人工监测，远程监测的另外一些优点是高频率、实时性。因此，当监测频率要求很高或要求实时监测时，也应采用远程监测；而当需要进行实时趋势预测时，则应采用智能化监测。智能化监测的成本主要体现在工程前期传感器及传输系统的布设，随着监测次数的增长，监测的边际成本不断降低，因此，在监测总次数较多时，智能化监测更有成本有优势，因此，也更适宜采用智能化监测。3.0.3监测范围、监测对象、监测点布置、监测精度及监测预警值指标、危险报警条件在设计文件及国家有关标准中均有详细、完善的规定，智能化监测只是丰富了监测方法及数据处理及反馈的方法，因此，在这些方面满足设计要求及遵循有关标准即可。3.0.4在监测频率上，目前各规范对监测频率的要求均考虑到现场人工监测的成本，目的均仅为保证基坑及周边环境的安全，因此要求的监测频率合理但不充裕。而在这方面，智能化监测有着明显的优势，监测频率的提高，基本不增加监测成本，合理的高频率监测有利于提高基坑监测的精细度，更好地进行趋势预测，更及时地预警，且可以累积丰富的数据资料，为各方的数据分析提供更好的支持。因此，本标准编制组对监测单位和设备厂商进行了大量调查，规定监测频率不低于现行有关标准对现场人工监测频率要求的2倍，在条件上是易于实现的，且很有必要。3.0.7影响基坑工程监测的因素很多，主要有：1基坑工程设计要求，包括支护结构形式、安全等级、变形控制量及速率等；2建设场地的工程地质和水文地质条件；3临近建（构）筑物、设施、管线、道路等的现状及使用状态；4施工方案和施工组织计划；5基坑监测的工作条件。基坑工程智能化监测要综合考虑以上因素的影响，编制合理的技术方案，其中，智能化监测更是对现场供电条件和网络条件有更多要求。考虑到一些基坑工程是部分项目采用智能化监测，因此，对这类工程，也可以在基坑监测方案中添加智能化监测专项内容，由监测单位组织和实施监测。3.0.8实施智能化监测技术手段很多，既要准确、安全，又要合理、经济，就要求对工程特点进行研究，结合场地电力供应、通信网络条件、精度要求等进行选择。3.0.11测量比对是为保证监测结果的有效性，采取同等精度或更高精度的不同测量方法或设备对同一监测点进行测量，并比较其测量结果的方式。测量比对的方式随技术进步，越发丰富，以下提供一些常用的测量比对方法：1水平位移监测采用激光位移计时，可采用全站仪等进行比对；2竖向位移监测采用静力水准仪时，可采用水准仪等进行比对；3深层水平位移监测采用固定式测斜仪时，可采用滑动式测斜仪等进行比对；4倾斜监测采用倾角传感器时，可采用全站仪或水准仪等进行比对；5裂缝监测采用裂缝计时，可采用游标卡尺等进行比对；6地下水位监测采用渗压计时，可采用钢尺水位计等进行比对。比测宜采用过程比较法，选取某一测点，同时采用两种或两种以上的监测方法获得测量值，并采用绘制过程曲线等方法，进行测量值变化幅度和规律性的比较。3.0.14监测设施、设备的稳定可靠直接关系到监测数据的稳定性和准确性，为保证监测效果，第三方监测单位应开展监测设施、设备的保护工作。保护工作所采取的措施及装置与施工现场的施工工况密切相关，因此作为建设主体和施工主体的建设方及施工方，应协助监测单位做好保护工作。测点设置明显的警示标识或保护装置可以是插上红旗，设置保护盖，对测斜管、水位管等也可采用砌墩的方式等，防止施工过程中被碰撞、破坏。4.1一般规定4.1.2基坑工程智能化监测系统网络拓扑结构需要兼顾安装、维护成本、扩展性和安全性。星型结构指一个中央节点周围连接着许多节点而组成的网络结构，所有的网络信息都通过中央节点进行通信。其优点是：结构简单、易于实现；便于管理，故障诊断和隔离都比较容易；缺点是：电缆长度和安装工作量比较大；中央节点的负担较重，易形成瓶颈。网状型结构的的所有节点互相连接，可以点对点直接通信，通过一定的算法，网络选择一条或多条路由进行数据传输。其优点是：可靠性高、传输速度快、容错性高；缺点是结构复杂、实现成本较高。星型和网状型的混合结构，兼具星型结构的简洁、易控以及网状型结构的多路由和自我修复的特点，使得整个网络的建立、维护以及更新更加简单、高效。网络上层由汇聚结点组成，下层由一般传感器节点组成。而树型结构和环型结构虽然在布线或成本上有一定的优势，但二者可靠性低、故障难以诊断，其中环型结构的可扩展性也差，因此不宜在基坑工程监测网络上采用。图1为典型的基坑工程智能化监测系统网络拓扑结构。4.1.3对于智能化监测，区块链技术有下列特点：1去中心化：提高系统的安全性、自主性和容错性；2不可篡改：监测原始数据实时上链存证，解决监测数据的被篡改、丢失、伪装等问题。4.2系统功能4.2.2智能化监测系统首先要做到的就是信息交换，除本身的信息交换外，对外信息交换也有重要意义，可以丰富知识库数据，并可以接受监管。为满足各个系统平台之间的数据传输，不造成数据孤岛，系统平台应具备数据对接接口。智能化监测采集端一般在室外，难免有破坏的可能，当发现损坏时，应当说明情况，并及时将外部的现场人工监测数据录入系统。另外，有些监测仪器较为昂贵，不适合长期放置在现场，也需要由外部的现场人工监测后将数据录入系统，保证数据的完整性，并有利于进行后期的智能化处理。现场突变的数据中有一部分是粗差造成的，粗差是指在相同监测条件下作一系列的测量，绝对值超过限差的测量偏差，含有粗差的监测数据不能采用。在智能化监测中产生粗差的几种可能原因是：外部的瞬时干扰、传感器或采集设备偶然失效、传输线路瞬间中断等。但现场突变数据也有可能是正常工况造成的，这时短期增加采集频率，可以提供更多数据，通过变化规律，系统可以智能区分粗差和正常数据变化；同时，短期增加采集频率也可以避免部分剔除粗差时产生的数据缺失，同时又不至于全程超高频监测产生过多冗余数据。如图2所示，采集的信号在时点4产生了突变，即刻进行智能增频采集，后续数据基本和时点4接近，因此，可判断时点4的数据可信，属于正常数据变化。如图3所示，时点4产生了突变，即刻进行智能增频采集，后续数据和时点4差别很大，反而和之前的时点1、2、3的变化趋势接近，此时，可判断时点4是异常突变，采集的数据是粗差，可以剔除，并用增频产生的9个数据的平均值或其它合理算法的计算值代替时点4的数据。4.2.3系统平台的清晰的权限分级分层管理机制，可对使用人员、监测参数、传感器、监测项目等进行有效管理。能满足新的监测技术及监测手段的调整要求，实现技术更替。4.2.5工程现场对监测数据的影响较大，监测平台应设立数据筛选策略，对数据的有效性进行校检，防止误预警发生。4.2.6供电设施作为整个系统运作的保障，如果供电失效会导致数据丢失或错误，应有专门的保护方案，包括供电的持续、稳定、电源的过载保护和防雷功能。4.3系统性能4.3.1现场监测的条件复杂，监测设备需要在雨雪冻融、扬尘、大风、震动等极端天气条件或场地条件下正常工作，就需要具有防尘、防震、防潮、防水、抗腐蚀性能。4.3.3环境温度变化时常会引起电子元件输出信号的变化，一部分电流是温度变化引起的，可理解为温度漂移，因此在影响较明显的监测中，应同步监测温度变化，从而采用措施补偿这部分漂移，在一定程度上抵消或减小监测数据的偏差。4.3.4采样定理是由美国电信工程师H.奈奎斯特首先提出来的，因此也称为奈奎斯特采样定理。奈奎斯特采样定理解释了采样率和所测信号频率之间的关系，阐述了采样频率必须大于被测信号最高频率分量的两倍才能用有限的采样频率产生的离散信号，无失真地还原连续信号。4.3.5现场情况复杂，施工中常有移动的机械设备和人员，容易损坏牵拉的线缆，因此，只要无线通信网络稳定，现场通信尽量无线方式，可以选择无线局域网或电信运营商的通信网络。如果条件限制，必须采用有线通信网络时，线缆布置一定要合理，避开机械设备和人员行走的通道，还要进行防水、防潮等保护。4.3.8系统电源作为整个监测系统的支撑，必须进行可靠的设计，首先是要电力充足，主要指后备电源的供电能力；其次是电源的稳定性；另外，雷击对监测系统破坏威胁性较大，因此系统的防雷设计也十分重要。4.4系统安装4.4.2传感器安装埋设应考虑现场施工状况，在安装位置满足设计及监测要求的条件下，尽量做到不易被破坏、便于维护。易受周围环境影响的传感器应加以保护，安装在外部的设备、应考虑日照、温度、风沙等恶劣天气对监测设备的影响，必要时应采取特殊防护措施。对位置进行标记和记录初始值，都是为完善监测资料，方便维护和巡查。安装好后现场测试的目的是确保数据采集和通信正常。4.4.3数据采集设备靠近传感器可以节约线缆或获取更好的信号，但现场条件有时比较复杂，应首先考虑安装的稳固并不易被破坏，再综合考虑节约线缆等其它因素。4.5系统调试4.5.2系统参数设置主要指：监测项目、监测频率及预警值的设定；系统运行测试主要是进行系统稳定性和可靠性测试。4.5.3采用智能化手段建设的监测系统，任何一个环节出了问题，都会导致数据的失真或采集不稳定，因此初始值的采集必须在智能化监测系统经过调试且运行稳定后进行。4.6系统维护4.6.2智能化监测系统的维护和管理技术含量较高，因此，此项工作应由监测单位派专人负责，保障监测系统的运行稳定。及时的维护是系统运行稳定的保障，对过程的详尽记录可以实现后续问题的回溯检查，准确及时地找到原因，因此本条规定智能化监测系统的日常维护应记录相应的维护日志。建议采用系统电子记录的方式，详尽记录各项操作过程。4.6.3本条对智能化监测系统检查频率提出具体要求，主要是防止设备损坏，巡查可以采用人工或视频方式。在外部环境变化较大时，宜进行全面检查、维护。4.6.4智能化监测系统采集存贮及处理生成的绝大多数为电子数据，综合考虑存储的风险及备份操作的便捷性，本条规定数据备份的最低频次。5.1一般规定5.1.1智能化监测设备日新月异，各有特色，有些精度高，有些测量便捷，有些成本低，因此，需要根据监测项目、精度要求和现场作业条件选择相应的智能化监测设备。随着仪器设备和监测技术的进步，还会涌现出新的监测方法，这些新技术、新方法需要进行一定数量的测量比对才能投入使用。表1是部分常见智能化监测设备，是经过大量调研收集的目前比较成熟可靠的设备，可满足一般基坑工程的智能化监测需要。目前传感器及物联网技术发展日新月异，监测仪器及监测传感器均有高度智能化、网络化，如光纤传感器、摄影测量等高新技术的监测手段均已有投入使用。本标准对新技术、新方法的采用持积极的态度，能满足有关标准的精度要求，经比对测量符合要求，且运行稳定可靠时，经过技术评审后，可纳入本标准的使用范围。5.2变形类监测5.2.2基准点的选位对于整个监测结果有直接影响，选位须设置于施工影响范围以外，地质条件好的位置。基准点标志的设置也应当埋设牢固，避免碰撞。基准点在整个监测期间应保持稳定，及时复测更新基准点坐标。工作基点尽量设置监测墩，并配置强制归心装置，保证点位精度，条件允许时可设置监测站房，以便对基准点进行保护，基准点的设置应注意通视情况，尽量设置于视野开阔处，尽可能同时满足对全部监测点进行直接监测。安装电子气温气压计可对测量结果进行相应修正，控制系统、通信系统及不间断电源等配套设备的设置是为了尽量在监测过程中保证仪器处于相对良好的环境中进行测量，且有利于仪器的防护。5.2.4采用智能全站仪同步进行水平位移监测时，监测数据已经包含了三角高程方法计算高差所需要的主要原始数据，因此在监测水平位移时宜同步监测并计算竖向位移，可以提高现场的监测效率。5.2.5对于三角高程测量具体实施的技术要求，在现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8中已有相应规定，实施时按照该规范规定执行。5.2.8对于支护结构或岩土体的测斜应优先采用固定式测斜仪。对于地质条件差的软土、砂土地区或淤泥层很深的沿海等区域，可采用测斜管口作为起算点，并通过全站仪测量管口坐标来修正测斜监测结果。固定式测斜仪的传感器布置应满足设计要求的测点间隔及固定间距，保证能准确的监测到测斜管不同深度的位移情况。深层水平位移监测的数据包含位移、深度和方向多个属性。如果传感器的位置发生了变化，即使是同一支元器件，其对应的深度或方向属性也会发生改变，按照之前的属性数据计算会产生错误的结果，因此应重新进行校正。校正方法包括且不限于重新采集初始值等手段，以此保证监测数据的正确性和连续性。5.2.10因裂缝发展的不确定性，有开合位移及沿缝向的切线方向位移等情况，裂缝计或位移计的安装支架应设计具有可旋转的装置，避免传感器受裂缝剪切变形影响而导致测量的数据不准确和传感器直接损坏。5.3力学类监测5.3.3由于温度变化对支护结构内力监测结果影响较大，因此要求传感器具有测温功能，可利用智能化监测软件对温度进行修正，以获得经修正后的正确值。5.4其它监测5.4.1目前市场上具有不同类型和原理的地下水位监测设备，如接触式水位计是通过传感器直接下放到地下水位面进行量测，这就需要仪器量程大于地下水位面到管口的距离；压力型水位计是通过把传感器放置到地下水位中，通过设备测量的压力计算地下水位高度，首先就需要充分考虑地下水位最大变化幅度，将设备放置在最低地下水位面以下，以保证在监测过程中能够正常对地下水位进行监测。6.0.1基坑工程智能化分析及反馈平台具有的功能是根据监测的真实性、稳定性和及时性等的要求确定的：1智能化监测系统所采集的数据，必须是真实、完整的，但由于传感器、采集设备、数据传输等环节上，无论是静态测量还是动态测量，由于测量设备本身、数据传输或者人工操作等原因，都可能产生某些错误监测数据，工程上称为异常数据，有些在量级上与正常监测量相差很大（明显异常值），有些虽然量级上没有显著差别，但其误差超越了该设备正常的测量误差范围（小异常值）。2监测基准的稳定性分析，主要利用现有采集到的基准数据，根据他们之间的相对关系，进行稳定性的校验；3异常数据的标识，主要是对突变数据、缺失数据的异常情况进行存储和展示时的标记处理，便于后续分析。4实测数据预警是实