随着国内经济的高速发展，大量工程项目的修建使得国内很多施工企业得到了技术上的积累，慢慢进入到了国际市场。在与国外诸多振冲企业竞争的过程中发现设备以及施工工艺的差距，为了缩短与国外企业的距离，需要针对国外特殊的施工环境研制相对应的控制以及在线制桩数据监测的系统。本系统的设计主要针对水下干法下出料振冲碎石桩制桩工艺。这种工艺跟上进料工艺明显的不同在于其加料的方式。上进料的加料方式主要通过挖机直接将石料从桩孔口填入，而下出料的工艺是通过供料系统将料从振冲器上端填入，石料通过振冲器的内部管道从振冲器前端落入桩孔内。由于施工环境处于海底，出于环境保护的考虑，在此没有使用传统的以水作为辅助造孔的手段，而采取了利用压缩空气来辅助造孔即所谓的干法。采用这种方法一个最大的难点就是如何在造孔，加料以及加密的时候使设备内部管道时时处于密封状态，这就对设备的密封设计以及工艺的合理性都提出了较高的要求。显然干法下出料的施工工艺要比传统的上进料的施工工艺复杂得多，所以需要更加复杂的控制系统来协助制桩的完成。由于振冲制桩的施工环境一般处于地下，想在制桩过程中直接考察成桩质量几乎是不可能的，所以需要一套完整的数据采集系统，在制桩过程中采集跟制桩质量相关的参数，例如电流，深度，倾角以及压力等等，并通过合理的手段，将这些数据处理后显示出来，方便现场施工人员对于制桩过程中桩质量的把握。最后将数据以报表的形式输出，上交监理备案存档。本课题的设计主要从以下几个方面展开：1）了解施工工艺，研究施工设备的特点并根据现场施工的环境搭建硬件系统，包括硬件选型，控制柜的设计以及传感器的安装等。2）根据施工工艺的特点，设计相对应的控制系统。主要包括控制系统硬件电路的设计，PLC控制程序的编写。3）以PLC和触摸屏为核心，根据现场施工对于成桩质量参数的监测要求，设计相对应的数据采集，数据在线处理以及数据实时显示的在线桩质量监测系统。4）利用LabVIEW软件开发环境设计一套数据分析系统，提供强大的数据整合，数据分析以及数据管理的功能。本课题的研究应用成果已经应用于港珠澳大桥香港人工岛海床岩土处理的工程中，使用效果理想，填补了该工艺控制以及在线制桩质量监测系统的空白，提高了与国外振冲企业的竞争力。