CN111576508A - 应用于建设监理的基坑监测系统及监理检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于建设监理的基坑监测系统及监理检测方法，其包括基坑图像采集模块、信息存储模块、工程信息添加模块、时间计时模块、中央处理模块和输出显示模块，中央处理模块接收各个模块传输的信息经过处理得出检测器安装的位置，并且可以定时的获取基坑形变的情况以及形变的曲线图，将基坑形变的情况信息通过短信发送给监理人员。本发明具有远程监理基坑形变情况的效果。

Description

应用于建设监理的基坑监测系统及监理检测方法

技术领域

本发明涉及建筑监理的技术领域，尤其是涉及应用于建设监理的基坑监测系统及监理检测方法。

背景技术

目前基坑监测是基坑工程施工中的一个重要环节，是指在基坑开挖及地下工程施工过程中，对基坑岩土形状、支护结构变化和周围环境条件的变化，进行各种观察及分析工作，并将检测结果及时反馈，预测进一步挖掘施工后将导致的形变及稳定状态的发展，根据预测判断施工对周围环境造成的影响程度，来指导设计与施工，实现所谓信息化施工，在监理人员在监理过程中对于基坑的形变及稳定状态是需要关注，所以监理人员对于基坑监测是非常必要的。

现有技术可参考申请公告号为CN108222083A的中国发明专利，其公开了一种智能化基坑监测系统，包括监控数据采集传输转换模块、第一通信模块、智能化基坑监控控制模块、第二通信模块、云平台、显示模块、输入模块、报警模块和打印模块，通过无线传输组成物联网，所述监控数据采集传输转换模块通过第一通信模块与智能化基坑监控控制模块连接，所述智能化基坑监控控制模块通过第二通信模块与云平台、显示模块、输入模块、报警模块和打印模块连接。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：一个监理人员经常需要同时管理多个工程，监理人员经常会不在施工现场，这样就会导致无法及时的自动监测基坑形变的情况。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种监理人员可以远程及时检查基坑形变以及稳定状态的应用于建设监理的基坑监测系统。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的。

一种应用于建设监理的基坑监测系统，包括：

基坑图像采集模块，所述基坑图像采集模块采集整个基坑及周边的三维模型并以坐标系形式输出；

信息存储模块，所述信息存储模块用于存储各个检测器的安装位置计算公式；

工程信息添加模块，所述工程信息添加模块用于输入当前工程信息，所述当前工程信息包括待安装的检测器信息及对应的待检测位置坐标信息；

时间计时模块，所述时间计时模块用于预设所述检测器的工作时间；

中央处理模块，所述中央处理模块根据所述待安装的检测器信息在安装位置计算公式中找出与待安装的检测器相对应的安装位置计算公式，并将所述待检测位置坐标信息带入所述与待安装的检测器相对应的安装位置计算公式计算出待安装的检测器的安装位置并以坐标的形式输出；

所述中央处理模块接收所述检测器采集的所有采集信息进行建模获得当前建模信息，并通过当前时间标记所述当前建模信息存储到信息存储模块形成历史建模信息；

对比分析模块，所述对比分析模块获取当前建模信息，并且调取所述历史建模信息，分析出基坑的变化情况，以及基坑的变化曲线图；

输出显示模块，所述输出显示模块将不同检测器的安装位置信息、基坑变化情况和基坑变化曲线图通过显示单元分别进行显示。

通过采用上述技术方案，通过基坑图像采集模块采集整个基坑及周边的坐标信息并以坐标形式输出；信息存储模块，将各个的模块的信息存储起来；工程信息添加模块用于监理人员输入当前工程信息，并将工程信息输出；中央处理模块，接收各个模块输出的数据通过中央处理模块处理各个模块的信息并输出；输出显示模块，将中央处理模块输出的信息通过显示单元分别显示。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工程信息添加模块包括：

工程信息输入单元，所述工程信息输入单元用于手动输入待安装的检测器信息及对应的在所述的三维模型上的待检测位置；

工程信息处理单元，所述工程信息处理单元将所述对应的在所述的三维模型上的待检测位置转化为所述待检测位置坐标信息并输出；

工程信息传输单元，所述工程信息传输单元将所述待检测位置坐标信息传输给中央处理模块。

通过采用上述技术方案，工程信息添加模块包括工程信息输入单元、工程信息处理单元和工程信息传输单元，监理人员通过工程信息输入单元手动输入单元输入当前工程信息，工程信息处理单元将所有检测器的相关信息按照所属检测器进行分类，工程信息传输单元将处理后的信息传输给中央处理模块。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基坑图像采集模块包括：

GPS采集单元，所述GPS采集单元使用GPS定位卫星采集基坑的经纬度信息并转换成坐标系信息，然后输出坐标信息；

雷达采集单元，所述雷达采集单元使用位于基坑内的雷达采集基坑内各个部分的坐标信息，然后生成立体模型，将立体模型输出；

位置信息整理单元，所述位置信息整理单元将立体模型的坐标与所述GPS采集单元输出的坐标信息进行比对集合，得到基坑的坐标系信息并输出；

位置信息传输单元，所述位置信息传输单元将接收到的坐标系信息传输给所述中央处理模块。

通过采用上述技术方案，GPS采集单元通过GPS定位卫星采集基坑的经纬信息，并转换成坐标信息并输出；雷达采集单元使用基坑内的雷达采集基坑内各个部分的坐标信息，并且生成立体模型并且输出；位置信息整理单元将GPS采集的信息以及雷达采集单元采集的信息进行比对集合并输出；位置信息传输单元将信息传输给中央处理模块。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述位置信息传输单元将坐标系信息按当前日期进行标记后传输给所述信息存储模块进行存储。

通过采用上述技术方案，位置信息传输单元将坐标信息按日期进行标记后传输给信息存储模块进行存储，方便后面的数据对比，可以得出跟多的对比数据。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述中央处理模块将所有检测器的安装位置信息按当前日期进行标记后传输给所述信息存储模块进行存储。

通过采用上述技术方案，通过信息存储模块将所有检测器的安装位置进行存储，可以方便监理人员知道哪些位置的基坑形变比较大，方便监理人员的对基坑的监测。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述信息存储模块包括：

ROM存储单元，所述ROM存储单元接收其他模块传输的信息并存储在ROM存储器内；

云存储单元，所述云存储单元将ROM存储单元的信息存储进云空间。

通过采用上述技术方案，将其他模块传输的信息存储至ROM存储器内，可以保存整个基坑的所有数据，方便监理人员查阅，并且将ROM存储单元的存储数据存储到云存储单元，这样可以防止ROM存储单元损坏导致数据丢失。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括安装信息录入模块，所述安装信息录入模块将该基坑需要使用的检测器的安装位置计算公式输入信息存储模块。

通过采用上述技术方案，通过信息存储模块将检测器的安装位置计算公式输入信息存储模块，可以保存住该基坑的信息，不用进行多次的计算，可以节省不必要的重复工作。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述安装信息录入模块还包括：

人工录入单元，所述人工录入单元输入检测器的型号并传输给所述信息存储模块；

自动录入单元，所述自动录入单元根据检测器型号在指定网站上查询检测器的安装位置计算公式，并传输给所述信息存储模块。

通过采用上述技术方案，监理人员通过人工录入单元将检测器的型号录入，并传输给所述信息存储模块；通过检测器的型号在指定网站查询检测器的安装位置计算公式，并通过自动录入单元将查询到的信息传输给信息存储模块。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述输出显示模块还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块存储有相关人员的手机号码，根据基坑的形变情况及稳定状态，向相关人员发送短信提醒通知。

通过采用上述技术方案，通过无线通讯模块内存储的相关人员的手机号码，将基坑的形变情况及稳定状态通过发送短信的方式提醒项目相关的人员。

本发明目的二是提供一种应用于建设监理的基坑监理检测方法，具有检测基坑形变以及告知监理人员的特点。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种应用于建设监理的基坑监理检测方法，所述基坑监理检测方法包括以下步骤：

S1:所述中央处理模块接收整个基坑及周边的三维模型生成坐标系信息；

S2:所述中央处理模块将所述坐标系信息传输至所述信息存储模块进行存储；

S3:所述中央处理模块接收所述坐标系信息和所述当前工程信息，并计算出所述检测器的安装位置坐标信息；

S4：所述中央处理模块将所述安装位置坐标信息传输至所述信息存储模块进行存储和显示输出模块进行显示，告知施工人员按照安装位置坐标信息进行检测器的安装；

S5：所述中央处理模块根据预设的检测器工作时间信息控制检测器定期获取采集信息；

S6：所述中央处理模块接收采集信息进行建模获得当前建模信息并通过当前时间标记所述当前建模信息存储到信息存储模块形成历史建模信息；

S7：所述中央处理模块将所述当前建模信息和所述历史建模信息传输至所述对比分析模块进行分析获得基坑形变信息和基坑变化曲线；

S8:所述中央处理模块将基坑形变信息和基坑变化曲线传输至信息存储模块进行存储；

S9:所述中央处理模块将基坑形变信息和基坑变化曲线通过所述输出显示模块输出；

S10：所述中央处理模块将基坑形变信息通过无线传输单元以短信方式发送。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

通过检测器的安装位置计算公式计算出待安装的检测器的安装位置，通过预设的检测器的工作时间，检测器自动获取采集信息生成当前建模信息并与历史建模信息进行分析获取基坑的变化情况，以及基坑的变化曲线图。

通过无线通讯模块内存储的相关人员的手机号码，将基坑的形变情况及稳定状态通过发送短信的方式提醒项目相关的人员，使监理人员可以及时的知道基坑变化情况。

附图说明

图1是基坑监测系统的系统框图。

图2是基坑监测系统的原理框图。

图中，1、基坑图像采集模块；11、GPS采集单元；12、雷达采集单元；13、位置信息整理单元；14、位置信息传输单元；2、信息存储模块；21、ROM存储单元；22、云存储单元；3、工程信息添加模块；31、工程信息输入单元；32、工程信息处理单元；33、工程信息传输单元；4、时间计时模块；5、中央处理模块；51、对比分析模块；6、输出显示模块；61、无线通讯模块；62、显示单元；7、安装信息录入模块；71、人工录入单元；72、自动录入单元；8、检测器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本发明公开的一种应用于建设监理的基坑监测系统，包括：

基坑图像采集模块1，基坑图像采集模块1采集整个基坑及周边的三维模型并以坐标系形式输出；基坑图像采集模块1包括GPS采集单元11、雷达采集单元12、位置信息整理单元13和位置信息传输单元14，GPS采集单元11使用GPS定位卫星采集基坑的经纬度信息并转换成坐标系信息，然后输出坐标信息；雷达采集单元12使用位于基坑内的雷达采集基坑内各个部分的坐标信息，然后生成立体模型，将立体模型输出；位置信息整理单元13将立体模型的坐标与GPS采集单元11输出的坐标信息进行比对集合，得到基坑的坐标系信息并输出；位置信息传输单元14将接收到的坐标系信息输出，位置信息传输单元14将坐标系信息按当前日期进行标记后输出。

信息存储模块2，信息存储模块2用于存储各个检测器8的安装位置计算公式；信息存储模块2包括ROM存储单元21和云存储单元22，ROM存储单元21接收其他模块传输的信息并存储在ROM存储器内；云存储单元22将ROM存储单元21的信息存储进云空间。

安装信息录入模块7，安装信息录入模块7将该基坑需要使用的检测器8的安装位置计算公式输入信息存储模块2。安装信息录入模块7包括人工录入单元71和自动录入单元72，人工录入单元71输入检测器8的型号；自动录入单元72根据检测器8型号在指定网站上查询检测器8的安装位置计算公式并传输给信息存储模块2，当自动录入单元72无法根据检测器8的型号在指定网站上查询到检测器8的安装位置计算公式时，监理人员可以通过人工录入单元71录入检测器8的安装位置计算公式。

工程信息添加模块3，工程信息添加模块3用于输入当前工程信息，当前工程信息包括待安装的检测器8信息及对应的待检测位置坐标信息；工程信息添加模块3包括工程信息输入单元31、工程信息处理单元32和工程信息传输单元33，工程信息输入单元31用于手动输入待安装的检测器8信息及对应的在三维模型上的待检测位置；工程信息处理单元32将对应的在所述的三维模型上的待检测位置转化为待检测位置坐标信息并输出；所述工程信息传输单元33将所述待检测位置坐标信息传输给中央处理模块5。

时间计时模块4，时间计时模块4用于预设检测器8的工作时间。

中央处理模块5，中央处理模块5根据待安装的检测器8信息在安装位置计算公式中找出与待安装的检测器8相对应的安装位置计算公式，并将待检测位置坐标信息带入与待安装的检测器8相对应的安装位置计算公式计算出待安装的检测器8的安装位置并以坐标的形式输出；中央处理模块5将所有检测器8的安装位置信息按当前日期进行标记后传输给信息存储模块2进行存储。

检测器8包括水准仪、全站仪、测斜仪和裂缝仪,检测器8采集的采集信息包括通过水准仪检测的水平位移监测信息、通过全站仪检测的竖向位移监测信息、通过水准仪检测的深层水平位移监测信息、通过测斜仪检测的倾斜监测信息和通过裂缝仪检测的裂缝监测信息，当待安装的检测器8为水准仪时，监理人员将水准仪的信息通过工程添加模块输入，并在三维模型上定位基坑对应的待检测水平位移监测的位置，通过工程信息处理单元(32)将所述对应的在所述的三维模型上的待检测水平位移监测的位置转化为水平位移监测的位置坐标信息并输出，中央处理器根据待安装的水准仪信息在安装位置计算公式中找出与待安装的水准仪对应的安装位置计算公式，并将对应的待检测的位置坐标信息带入待安装的水准仪的安装位置计算公式中计算出待安装的水准仪的安装位置并以坐标的形式输出。中央处理模块5接收检测器8采集的所有采集信息进行建模获得当前建模信息，并通过当前时间标记当前建模信息存储到信息存储模块2形成历史建模信息。

对比分析模块51，对比分析模块51获取当前建模信息，并且调取历史建模信息，通过当前建模信息的坐标数据与历史建模信息的坐标数据进行分析，分析出基坑的变化情况，以及基坑的变化曲线图。

输出显示模块6，输出显示模块6将不同检测器8的安装位置信息、基坑变化情况和基坑变化曲线图通过显示单元62分别进行显示。输出显示模块6还包括无线通讯模块61，无线通讯模块61存储有相关人员的手机号码，根据基坑的形变情况及稳定状态，向相关人员发送短信提醒通知。

一种应用于建设监理的基坑监理检测方法，基坑监理检测方法包括以下步骤：

S1:中央处理模块5接收整个基坑及周边的三维模型生成坐标系信息；

S2:中央处理模块5将坐标系信息传输至信息存储模块2进行存储；

S3:中央处理模块5接收坐标系信息和当前工程信息，并计算出检测器8的安装位置坐标信息；

S4：中央处理模块5将安装位置坐标信息传输至信息存储模块2进行存储和显示输出模块进行显示，告知施工人员按照安装位置坐标信息进行检测器8的安装；

S5：中央处理模块5根据预设的检测器工作时间信息控制检测器8定期获取采集信息；

S6：中央处理模块5接收采集信息进行建模获得当前建模信息并通过当前时间标记当前建模信息存储到信息存储模块2形成历史建模信息；

S7：中央处理模块5将当前建模信息和所述历史传输至对比分析模块51进行分析获得基坑形变信息和基坑变化曲线；

S8:中央处理模块5将基坑形变信息和基坑变化曲线传输至信息存储模块2进行存储；

S9:中央处理模块5将基坑形变信息和基坑变化曲线通过输出显示模块6输出；

S10：中央处理模块5将基坑形变信息通过无线传输单元以短信方式发送。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于建设监理的基坑监测系统，其特征在于，包括：

基坑图像采集模块(1)，所述基坑图像采集模块(1)采集整个基坑及周边的三维模型并以坐标系形式输出；

信息存储模块(2)，所述信息存储模块(2)用于存储各个检测器（8）的安装位置计算公式；

工程信息添加模块(3)，所述工程信息添加模块(3)用于输入当前工程信息，所述当前工程信息包括待安装的检测器（8）信息及对应的待检测位置坐标信息；

时间计时模块(4)，所述时间计时模块(4)用于预设所述检测器（8）的工作时间；

中央处理模块(5)，所述中央处理模块(5)根据所述待安装的检测器（8）信息在安装位置计算公式中找出与待安装的检测器（8）相对应的安装位置计算公式，并将所述待检测位置坐标信息带入所述与待安装的检测器（8）相对应的安装位置计算公式计算出待安装的检测器（8）的安装位置并以坐标的形式输出；

所述中央处理模块（5）接收所述检测器（8）采集的所有采集信息进行建模获得当前建模信息，并通过当前时间标记所述当前建模信息存储到信息存储模块（2）形成历史建模信息；

对比分析模块（51），所述对比分析模块（51）获取当前建模信息，并且调取所述历史建模信息，分析出基坑的变化情况，以及基坑的变化曲线图；

输出显示模块(6)，所述输出显示模块(6)将不同检测器（8）的安装位置信息、基坑变化情况和基坑变化曲线图通过显示单元（62）分别进行显示。

2.根据权利要求1所述的应用于建设监理的基坑监测系统，其特征在于：所述工程信息添加模块(3)包括：

工程信息输入单元(31)，所述工程信息输入单元(31)用于手动输入待安装的检测器(8)信息及对应的在所述的三维模型上的待检测位置；

工程信息处理单元(32)，所述工程信息处理单元(32)将所述对应的在所述的三维模型上的待检测位置转化为所述待检测位置坐标信息并输出；

工程信息传输单元(33)，所述工程信息传输单元(33)将所述待检测位置坐标信息传输给中央处理模块(5)。

3.根据权利要求1所述的应用于建设监理的基坑监测系统，其特征在于：所述基坑图像采集模块(1)包括：

GPS采集单元(11)，所述GPS采集单元(11)使用GPS定位卫星采集基坑的经纬度信息并转换成坐标系信息，然后输出坐标信息；

雷达采集单元(12)，所述雷达采集单元(12)使用位于基坑内的雷达采集基坑内各个部分的坐标信息，然后生成立体模型，将立体模型输出；

位置信息整理单元(13)，所述位置信息整理单元(13)将立体模型的坐标与所述GPS采集单元(11)输出的坐标信息进行比对集合，得到基坑的坐标系信息并输出；

位置信息传输单元(14)，所述位置信息传输单元(14)将接收到的坐标系信息传输给所述中央处理模块(5)。

4.根据权利要求3所述的应用于建设监理的基坑监测系统，其特征在于：所述位置信息传输单元(14)将坐标系信息按当前日期进行标记后传输给所述信息存储模块(2)进行存储。

5.根据权利要求1所述的应用于建设监理的基坑监测系统，其特征在于：所述中央处理模块(5)将所有检测器（8）的安装位置信息按当前日期进行标记后传输给所述信息存储模块(2)进行存储。

6.根据权利要求1所述的应用于建设监理的基坑监测系统，其特征在于：所述信息存储模块(2)包括：

ROM存储单元(21)，所述ROM存储单元(21)接收其他模块传输的信息并存储在ROM存储器内；

云存储单元(22)，所述云存储单元(22)将ROM存储单元(21)的信息存储进云空间。

7.根据权利要求1所述的应用于建设监理的基坑监测系统，其特征在于：还包括安装信息录入模块(7)，所述安装信息录入模块(7)将该基坑需要使用的检测器（8）的安装位置计算公式输入信息存储模块(2)。

8.根据权利要求7所述的应用于建设监理的基坑监测系统，其特征在于：所述安装信息录入模块(7)还包括：

人工录入单元(71)，所述人工录入单元(71)输入检测器（8）的型号并传输给所述信息存储模块(2)；

自动录入单元(72)，所述自动录入单元(72)根据检测器（8）型号在指定网站上查询检测器（8）的安装位置计算公式，并传输给所述信息存储模块(2)。

9.根据权利要求1所述的应用于建设监理的基坑监测系统，其特征在于：所述输出显示模块(6)还包括无线通讯模块(61)，所述无线通讯模块(61)存储有相关人员的手机号码，根据基坑的形变情况及稳定状态，向相关人员发送短信提醒通知。

10.一种应用于建设监理的基坑监理检测方法，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的应用于建设监理的基坑监测系统，所述基坑监理检测方法包括以下步骤：

S1:所述中央处理模块(5)接收整个基坑及周边的三维模型生成坐标系信息；

S2:所述中央处理模块(5)将所述坐标系信息传输至所述信息存储模块(2)进行存储；

S3:所述中央处理模块(5)接收所述坐标系信息和所述当前工程信息，并计算出所述检测器（8）的安装位置坐标信息；

S4：所述中央处理模块(5)将所述安装位置坐标信息传输至所述信息存储模块(2)进行存储和显示输出模块进行显示，告知施工人员按照安装位置坐标信息进行检测器（8）的安装；

S5：所述中央处理模块(5)根据预设的检测器工作时间信息控制检测器（8）定期获取采集信息；

S6：所述中央处理模块（5）接收采集信息进行建模获得当前建模信息，并通过当前时间标记所述当前建模信息存储到信息存储模块（2）形成历史建模信息；

S7：所述中央处理模块（5）将所述当前建模信息和所述历史建模信息传输至所述对比分析模块（51）进行分析获得基坑形变信息和基坑变化曲线；

S8:所述中央处理模块(5)将基坑形变信息和基坑变化曲线传输至信息存储模块(2)进行存储；

S9:所述中央处理模块(5)将基坑形变信息和基坑变化曲线通过所述输出显示模块(6)输出；

S10：所述中央处理模块(5)将基坑形变信息通过无线传输单元以短信方式发送。

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