如何发展岩土工程现场监测技术

所属类型：工程技术难题

所属领域：工程现场监测

所属学科：（学科划分以《中华人民共和国学科分类与代码国家标准》（GB/T 13745-2009）所设62个一级学科为准）

作者信息：裴捷：上海申元岩土工程有限公司原总工程师，退休，原中国土木工程学会理事，上海市土木工程学会岩土专业委员会常务副主任，《建筑地基基础设计规范》和上海市《地基基础设计规范》主要参编人。

关键词：岩土工程，智能传感器，工程现场监测，市场

问题正文：半个多世纪以来，我国的岩土工程现场监测技术几乎没有前进。所用的传感器几乎都是老的。跟不上信息化时代的步伐。

岩土工程的理论基本还处于经验性或半经验性的状态，因此工程现场实测数据的取得对岩土工程理论发展至关重要。但这一部分技术是一门多学科的综合技术。岩土工程师常不了解传感器，以为传感器测得的数据总是准确的。实际上土建监测用的传感器非常落后。例如现场用得很多的钢铉频率是传感器，七十年前就有了，精度极差。现市场上的，误差没有小于20%的！加上恶性低价竞争，这一市场已经沦为一个典型的假货市场。传感器误差大、质量差，监测人员拿不到正常数据，只能造假数据。久而久之，数据造假成了工程监测行业的潜规则。新技术、新的传感器因其价格高，劣币驱逐良币，进不了市场。更进一步加剧了市场的恶性循环。传感器市场的恶性循环又进一步加剧了工程监测行业的恶性循环。

破解这种技术恶性漩涡的关键是大力推出新型智能传感器。结合目前信息技术的发展岩土工程监测用的智能传感器必须具有以下四大功能：

(1) 传感器中植入嵌入式电路板，使传感器直接输出的是数字讯号而不是模拟讯号；

(2) 传感器能即时无线传输所采读的数据讯号；也能接受无线传送来的操作控制讯号；

(3) 传感器必须自带电源，因此嵌入式电路必须是低功耗的；

(4) 最重要的是要提高传感器的精度，确保数据误差不能大于正负5%的范围。

要使这种新型智能化传感器进入现在的假冒伪劣品市场，要使这种新型智能化传感器进入现在的假造数据潜规则所控制的监测行业，就必须冲垮一大批生产假冒伪劣品的工厂；就必须迫使监测单位不敢造假。这是最艰难的，但不如此就无法推动进步！

有许多地区的管理部门已经开始动手做了。它们的做法主要是两条：

(1) 强制推行全自动工程自动化监测平台；

(2) 要求数据不落地。即数据自动财局，即时无线上传到云端。杜绝人为修改数据的可能。

这两条做法取得了一些好的结果，但效果不大，进展缓慢。主要原因：（一）要增加监测费用，遭受到许多单位不自觉的、但异常猛烈的抵制；（二）几乎没有人、没有单位，也没有能力进行新型智能化传感器的研发。没有新传感器等于釜底抽薪。

研发新型智能化传感器是一项多专业配合作战的工程。至少要有四个专业：工程监测专业；嵌入式电路板硬件；嵌入式电路板软件；机械零件的设计、加工和装配。现在找不到能同时了解这四个专业的人。其中工程监测是统帅；机械零件设计、加工和装配的技术难度最大。许多新组合的研发团队往往理不清各专业的相互关系，各专业自以为老大、或自封为老大，配合不好。结果极大地延缓了研发进度，甚至导致失败。这是一项耗资、耗力和耗时的工作，必须予以大力支持。

这是一项具有根本战略性意义的项目，花钱、花大力气做好这项工作，将极大地推动岩土工程理论的发展；也将极大地提高岩土工程的工程质量、提高岩土工程的管理水平。