五、系統(tǒng)特點(diǎn)和優(yōu)勢

①非接觸式二維位移監(jiān)測：無需在每個測點(diǎn)上都安裝儀器設(shè)備，只需安裝或貼裝一個靶標(biāo)即可實(shí)現(xiàn)二維位移監(jiān)測。

②多斷面，多靶標(biāo)自動掃描測量：基于變焦自動控制鏡頭，遠(yuǎn)近的靶標(biāo)均可清晰成像，實(shí)現(xiàn)多個斷面，多個靶標(biāo)測點(diǎn)的自動化監(jiān)測。

③無需額外照明補(bǔ)光：新一代夜視技術(shù)，采用特殊波段成像，無需外加補(bǔ)光燈及照明設(shè)備，簡化了系統(tǒng)的組成。

④微米級高精度測量：采用高分辨率圖像傳感器及亞像素技術(shù)，精度可達(dá)微米級。

⑤無源靶標(biāo)，無需供電排線：采用無源靶標(biāo)，可以是定制的靶標(biāo)、一塊金屬片、打印的紙張甚至是噴涂的靶標(biāo)均可清晰成像識別，無需排線供電。

六、監(jiān)測解決方案

6.1 監(jiān)測內(nèi)容

變焦視覺位移監(jiān)測的基坑結(jié)構(gòu)安全微米級監(jiān)測本解決方案圍繞變焦視覺位移監(jiān)測儀在基坑項(xiàng)目的應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要對基坑結(jié)構(gòu)的表面位移進(jìn)行監(jiān)測，包括水平位移監(jiān)測、豎向位移監(jiān)測和裂縫監(jiān)測等。同時，系統(tǒng)還可以間接進(jìn)行地下水位、降雨量、溫濕度等，全面反映基坑表面的變形狀態(tài)，為工程安全決策提供科學(xué)依據(jù)。

6.2 監(jiān)測點(diǎn)位布置

測點(diǎn)布設(shè)需按照設(shè)計(jì)院的基坑設(shè)計(jì)文件、地質(zhì)勘察文件、抗震防護(hù)等級、支護(hù)樁直徑以及結(jié)構(gòu)受力計(jì)算來得到結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)，進(jìn)而將測點(diǎn)布設(shè)在基坑的關(guān)鍵位置，同時在基坑高差較大等薄弱部位增加測點(diǎn)數(shù)量，以保證結(jié)構(gòu)的安全。

①　監(jiān)測點(diǎn)的布置應(yīng)滿足監(jiān)控要求：監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)布置在內(nèi)力及變形關(guān)鍵特征點(diǎn)上，確保能夠反映該區(qū)域的實(shí)際狀態(tài)及其變化趨勢。

②　監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量與間距的確定：開挖深度不同的基坑，其監(jiān)測點(diǎn)間距也有所不同。例如，開挖深度不超過7m的三級基坑，監(jiān)測點(diǎn)間距不大于20m；而開挖深度超過7m的一、二級基坑，監(jiān)測點(diǎn)間距不大于10m。此外，每一典型坡段應(yīng)至少設(shè)置3個監(jiān)測點(diǎn)。

③　特殊位置的監(jiān)測點(diǎn)布置：對于支撐內(nèi)力較大或在整個支撐系統(tǒng)中起控制作用的桿件上，應(yīng)設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)。同時，基坑每邊中部、陽角處和地質(zhì)條件復(fù)雜的區(qū)段也應(yīng)布置監(jiān)測點(diǎn)。

④　便于監(jiān)測與減少干擾：監(jiān)測點(diǎn)的位置應(yīng)避開障礙物，便于監(jiān)測。同時，監(jiān)測點(diǎn)的布置應(yīng)不妨礙監(jiān)測對象的正常工作，并應(yīng)減少對施工作業(yè)的不利影響。

⑤　考慮現(xiàn)場具體情況：監(jiān)測點(diǎn)的位置，包括間距，以及距基坑邊坡邊緣的距離，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場具體情況而定，可減少支護(hù)樁的監(jiān)測距離，來獲取更完整的基坑形變趨勢。

綜上，正常10米左右就要一個監(jiān)測點(diǎn)，若使用靜力水準(zhǔn)儀或激光傳感器，在兩百米的監(jiān)測距離下，單個測點(diǎn)就需要安裝一個傳感器，將近安裝20多個傳感器，大大增加了整套設(shè)備的成本，變焦視覺位移監(jiān)測系統(tǒng)每增加1個靶標(biāo)測點(diǎn)的成本并不高，在視野范圍內(nèi)靶標(biāo)測點(diǎn)想裝就裝，無需考慮高額成本。

6.3 監(jiān)測設(shè)備安裝

首先需要對監(jiān)測儀安裝點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)合理的選址和布局，務(wù)必確保儀器和所有測點(diǎn)靶標(biāo)之間能夠通視，全面覆蓋基坑的重要區(qū)域和關(guān)鍵設(shè)施。變焦視覺位移監(jiān)測儀一般在基坑的四角穩(wěn)固的位置（安裝位置如圖）各安裝一臺，（若無硬化的路面，需澆筑邊長為600mm立方體混凝土基礎(chǔ)，預(yù)埋鋼支架，保證監(jiān)測儀的墩臺的穩(wěn)固，因?yàn)樽兘挂曈X為高精密儀器，墩臺稍微的熱脹冷縮都將會影響監(jiān)測精度）。

同時需調(diào)整變焦視覺位移監(jiān)測儀位置，使靶標(biāo)在視野的正中間，但靶標(biāo)不能與主機(jī)處于同一直線，避免視野中的靶標(biāo)相互有所遮擋。

①圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移、沉降、傾角監(jiān)測

（1）根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，基坑安裝好一定數(shù)量的靶標(biāo)后，接上電源，無需現(xiàn)場進(jìn)行復(fù)雜的靶標(biāo)框選和調(diào)試，即可實(shí)現(xiàn)基坑水平位移、沉降、樁身傾斜（傾斜監(jiān)測方向與監(jiān)測儀法線方向垂直）的二維位移自動化監(jiān)測，機(jī)器自動識別視野范圍內(nèi)的靶標(biāo)，非接觸式測量，無需拉線布線安裝傳感器，節(jié)省勞動力、成本，方便快捷，巡回掃描監(jiān)測。通過編碼靶標(biāo)對圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形情況的監(jiān)測，可以實(shí)時了解基坑施工的整體穩(wěn)定性和安全性。

項(xiàng)目共沿基坑的兩條長邊布設(shè)兩條地表位移監(jiān)測軸線，測線上間隔10米布設(shè)一個支護(hù)結(jié)構(gòu)位移測點(diǎn)，共設(shè)置36個靶標(biāo)測點(diǎn)，每條監(jiān)測軸線采用1臺變焦視覺位移監(jiān)測儀對靶標(biāo)測點(diǎn)的沉降和水平位移進(jìn)行監(jiān)測，變焦視覺位移監(jiān)測儀設(shè)置在開挖影響區(qū)以外的短邊邊緣，另在每臺變焦視覺位移監(jiān)測儀需要安裝穩(wěn)固的混凝土支墩，以保證主機(jī)的穩(wěn)定性。