在以往的文章中，我们讲解过很多自动化监测系统的知识，包括监测系统的构成，如何提高自动化监测的精度等。但是目前工程监测并未一步跃向“无人化”。在“投入大量人力进行重复枯燥且易出错的人工监测”，和“花费更多成本打造一个个昂贵全自动无人值守系统”的两难选择面前，很多企业和项目采取了中庸之道，在“效率”与“成本”、“可靠”与“可行”之间，把握住了一个平衡点，那就是“半自动化监测”。
半自动化监测是指在监测过程中，部分环节由仪器设备自动完成，而另一部分环节仍需人工介入的监测方式。它介于人工监测和全自动化监测之间，由于可以节省大量应用成本，是当前许多工程监测项目（尤其是基坑监测、边坡监测等）的主流选择。
索佳测量机器人在半自动化基坑监测现场
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如何理解“半自动化”？
我们以基坑监测为例，想象一下我们有哪几种方式来获取位移变形数据：
人工监测：
测量员每天带着全站仪，在固定测站上，进行定向，然后手动瞄准棱镜依次照准监测目标，读取数据并记录在表格上。在回到办公室后，整理计算数据变化量。
全自动化监测：
在基坑周围安装若干测量机器人和监测终端，通过网络连接软件平台，设定为24小时不间断、按照预设频率（如每小时1次）自动观测所有监测目标棱镜，数据实时传回平台并自动分析、报警，全程无人值守。
半自动化监测：
测量员在基坑边架设一台测量机器人，完成设站，然后再手机APP、机载程序上设置观测参数，仪器自动测量所有监测目标。然后测量员导出数据进行分析（部分方式可以自动分析）。
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一般典型工作流程
1、布设测点：
人工在监测体上安装监测目标（如棱镜、反射片）。
2、设站：
人工选择测站位置，架设仪器（如测量机器人），并进行设站（后视定向）。
3、参数设置：
人工在控制器（机载软件/APP/电脑）上设置监测方案，包括：
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测点列表（监测点、有的会要求同时测基准点） |
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观测顺序和次数（测回数） |
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测量间隔（多周期之间的间隔） |
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观测限差 |
4、自动数据采集：
启动自动监测模式后，仪器将按照预设程序，自动完成所有点的寻找、瞄准、测量和记录工作。 这是“自动化”的部分。
5、人工数据下载与处理：
监测结束后（可能是几小时或一天后），人工将仪器中存储的数据导出，利用专业软件进行平差、分析、生成报表和图表。
6、人工分析与预警：
人工研判数据，判断监测体是否处于安全状态，并决定是否发布预警信息。
简而言之，半自动化的核心是：“仪器自动采集，人工干预管理。”
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半自动化监测的优缺点
优 点
1、显著提升效率：
相比纯人工监测，它解放了测量员，避免了重复、枯燥的瞄准和记录工作，一人可监控多台仪器或同时处理其他任务，数据采集效率成倍提升。
2、数据质量更高：
避免了人工读数和记录的错误（如看错、记错）。仪器自动测量能保证观测条件和程序的一致性，数据更客观、可靠。
3、具备一定的连续性：
可以设置较短的测量间隔，获取比人工监测更密集的数据序列，能更好地捕捉监测体的动态变化过程。
4、成本效益高：
相对于需要建立测站、安装固定防护墩、配置不间断电源的全自动化监测系统，半自动化监测的硬件投入和运维成本要低得多。它只需要一台测量机器人和常规附件即可。
5、灵活性好：
测站可以根据需要灵活移动，监测方案可以随时调整，非常适用于阶段性、非永久性的监测项目，如基坑监测工程、桥梁顶推/转体、隧道施工监测、大坝阶段性蓄水阶段监测等。
缺点和局限
1、非实时性：
这是最大的局限。数据采集和结果分析之间存在时间差，无法实现7x24小时无人值守的实时监控和瞬时报警。对于风险发展极快的项目，这可能存在安全隐患。
2、仍需大量人工介入：
仪器的架设、程序的设置、数据的导出和处理、报告的生成等环节都需要专业人员操作，并未完全解放人力。
3、环境适应性受限：
仪器暴露在野外，容易受天气（如大雨、浓雾、强风）影响而中断工作，也需要人工看管以防被盗或损坏。
4、难以覆盖所有工况：
对于需要在高风险、人员难以到达或需要长期连续监测的区域，半自动化模式仍显不足。
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解决方案类型和构成
核心设备：测量机器人，拓普康MS05AXII、GT-1200；索佳NET05AXII、iX-1200系列等。要求具备自动目标识别（ATR）和马达驱动功能是实现半自动化的基础。
边坡半自动化监测
Q
解决方式一 ：机载APP+测量机器人
拓普康AutoMeas机载软件
目前最常见的方式，拓普康索佳仪器机载APP包括内置的Magnet Field或Geopro Field软件上的监测模块；AutoMeas机载软件；经销商开发的多款多测回/监测软件等。
使用机载软件的优势是无需携带其他设备，使用简单快捷，适用于各种半自动化监测场景。关于AutoMeas机载软件可以参考以往公众号推文。
Q
解决方式二 : 手机APP/平板 + 测量机器人
使用手机APP和平板电脑控制一般是使用第三方软件，市面上有若干测绘软件厂家开发了半自动化监测APP，可以通过蓝牙连接测量机器人（内置蓝牙或者外置蓝牙）。在软件上对仪器进行设站或者同步设站，设置观测测回数以及限差。仪器观测完之后，可以通过手机APP将数据发送微信、QQ等接收。数据处理可以通过手机APP处理，或者导出到电脑使用平差软件处理，后期处理相对第一种方式方便。
Q
解决方式三 : 监测终端 + 测量机器人
使用监测终端，需要监测终端支持TCP/IP协议或者支持COM连接方式，需要现场有电源（或者电瓶）。
隧道半自动化监测
1、支持TCP/IP协议的终端在联网状态下，在笔记本电脑上安装服务器和监测软件，配置监测时间。在现场把仪器定向后，将终端通电测量，仪器如果到了监测时间后自动进行测量。这种方式和自动化监测很类似，一般用在现场没有4G网络的情况下，让监测终端在现场开始离线测量然后在有网的地方自动补发数据。
2、支持COM方式连接的情况下，仪器通过数据线和笔记本电脑连接，可以直接通过COM口数据线进行控制和数据传输。
方式三测量的数据可以直接使用自动化监测平台的测量规则测量，使用平台的解算算法进行平差，这样节省了后期的数据处理步骤，但会增加前期工作量。这种方式使用较少。
总结
Summary
半自动化监测并非一种完全基于成本的选择，而是综合成本和便捷性的综合考虑下的一个更优解，在目前的监测应用中仍然具有重要意义。在选择监测方案时，如果项目风险可控、不需要秒级实时报警、且预算有限，那么半自动化监测通常是更好的选择。当项目要求极高安全性、实时反馈且预算充足时，则应考虑构建全自动化监测系统。关于半自动化监测方面的技术问题和全站仪需求，您可以联系拓普康索佳技术部具体咨询。（400-127-8066 转 2）
供稿：产品部 blf
