CN111719603B - 一种基于无人机的基坑监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于无人机的基坑监测方法，在基坑上方固定位置处设置无人机监测点，无人机在设定的时间周期进行监测，并保存每次监测的数据。本发明通过无人机上搭载的高清相机，进行图像拍摄，并且可以接受到基坑检测器的红外线，确定基坑检测器的位置，然后这些信息统传送至电脑终端，实现对基坑施工过程可视化监测，保证施工安全有序进行。
Description
技术领域
本发明涉及建筑领域，尤其是一种基于无人机的基坑监测方法，适用于基坑开挖施工过程，可以实时监测基坑开挖过程中各项施工数据，实现现代化施工。
背景技术
我国土木行业正处于迅猛发展时期，地下空间发展越来越引起人们的重视，然而地下环境复杂多样，这导致了基坑事故频发，因此对基坑施工过程进行监测十分必要。目前的监测措施大多是人工现场测绘或者拍摄照片、比对照片，这样手段过为单一，不能实现实时监测反馈，因而推进基坑监测信息化、动态化迫在眉睫。
发明内容
本方案提供了一种基于无人机的基坑监测方法，通过无人机上搭载的高清相机，进行图像拍摄，并且可以接受到基坑检测器的红外线，确定基坑检测器的位置，然后这些信息统传送至电脑终端，实现对基坑施工过程可视化监测，保证施工安全有序进行。
本方案是通过如下技术来实现的:一种基于无人机的基坑监测方法，在基坑上方固定位置处设置无人机监测点，无人机在设定的时间周期进行监测，并保存每次监测的数据。这样实现了定点监测，且监测点位于基坑上方，不会因为基坑的施工而影响观测，并且每次监测都会保留数据，便于查看。
无人机监测点采用两个红外定位发射器进行定位，无人机具有红外线接收功能，在基坑周边远离基坑处设置两个红外定位发射机，两个红外定位发射器发射的红外线交汇点即为无人机监测点。由于在远离基坑的位置设置红外定位发射机，这样使得红外定位发射机不会受基坑施工的影响，从而保证了监测点的位置不会发生变化，两个红外定位发射机发射的红外线交汇点唯一，原理与两条相交的直线只有一个交点相同。两个红外定位发射机发射的红外线交汇点位于基坑中央正上方。这样可以利于无人机进行监测，尽量避免其他物体的遮挡。
在基坑的四周设置多个用于监测基坑是否有塌陷的水平基坑检测器，水平基坑检测器具有红外发射功能，无人机接收水平基坑检测器的位置信息并作为监测数据保存。无人机接收水平基坑检测器的红外线，进而确定水平基坑检测器的位置，多次监测后，通过比对每个水平基坑检测器的位置，就可以监测到基坑四周是否发生塌陷。水平基坑检测器均匀设置在基坑周边，且水平基坑检测器距离基坑距离90cm～120cm，这样水平基坑检测器的安装不会影响基坑的施工，并且还能及时监测基坑四周情况。
在基坑开挖前会在基坑四周构筑地连墙，同时在地连墙上竖直设置多个等间距的竖向基坑检测器，竖向基坑检测器具有红外发射功能，随着基坑开挖深度的加深，无人机接监测到的竖向基坑检测器的数量也不同，无人机接收的竖向基坑检测器的位置信息和数量信息并作为监测数据保存。竖向基坑检测器是竖向设置的，随着基坑的挖深，地连墙露出向下露出的就越多，而沿地连墙设置的竖向基坑检测器露出的就越多，多次监测后，通过比对露出的竖向基坑检测器的位置，就可以监测到地连墙是否变形。在基坑周边的地连墙上均设置有竖向基坑检测器。这样可以对基坑四周的地连墙进行全方位的监测。
无人机对基坑进行监测时，采用同一角度拍摄照片，并将每次监测时拍摄的照片作为监测数据进行保存，保证同一角度拍摄，这样避免拍摄角度不同而产生的误差，有利于图像查看比对。
将监测到的水平基坑检测器、竖向基坑检测器的位置信息做成地形网格图，并在拍摄的图片中标注水平基坑检测器、竖向基坑检测器，这样通过图片就可以直观的看出水平基坑检测器的位置和竖向基坑检测器的位置，这样比对多个后，就可以直观的发现塌陷问题和地连墙变形问题。
将监测到的水平基坑检测器、竖向基坑检测器的位置信息形成地形网格图，并将水平基坑检测器、竖向基坑检测器的位置信息与同时拍摄的照片进行关联，观察地形网格图时，调取同时拍摄的照片。这样在查阅多次的数据信息时，如果发现地形网格图异常，则可以直接调取拍摄的图片，通过图片直观的查看基坑情况。
通过上述描述可以看出，本方案的监控方法，通过无人机、基坑检测器等手段，实现了基坑的精准监控，并且由于无人机与基坑无接触，不影响基坑的施工，工作人员远程操控即可，不需要到基坑进行现场测量；将监测到的水平基坑检测器、竖向基坑检测器的位置信息分别水平地形网格图和竖向地形网格图，这样通过比对多次水平地形网格图就可以发现基坑四周是否发生塌陷，通过比对多次的竖向地形网格图就可以发现地连墙是否发生变形，这样可以及时的发现问题，避免事故的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一种具体实施方式，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式的示意图。
图2为水平基坑检测器的地形网格图。
图3为竖向基坑检测器的地形网格图。
图中，1为红外定位发射器，2为水平基坑检测器，3为无人机，4为地连墙，5为竖向基坑检测器，6为基坑。
具体实施方式
为了清楚描述本方案，下面结合附图对本方案进行进一步的描述。
具体实施方式一，通过附图1可以看出，本方案的基于无人机的基坑监测方法，在距离基坑100m远处设置两个红外定位发射机1，两个红外定位发射器1发射的红外线交汇点即为无人机监测点，并且两个红外定位发射机1发射的红外线交汇点位于基坑6中央正上方，无人机3具有红外线接收功能和拍照功能，无人机3在设定的时间周期进行监测，并保存每次监测的数据。本具体实施方式中，无人机每隔2小时获取一次数据。监测的数据包括水平基坑检测器2的位置、竖向基坑检测器5的位置、拍摄的照片。
在基坑6的四周设置多个用于监测基坑6是否有塌陷的水平基坑检测器2，水平基坑检测器2具有红外发射功能，无人机3接收水平基坑检测器2的位置信息并作为监测数据保存。所述的水平基坑检测器2均匀设置在基坑6周边，本具体实施方式中，水平基坑检测器2距离基坑6距离100cm，每两个水平基坑检测器2间距300cm。监测时，将每次监测到的水平基坑检测器2位置信息均做成水平地形网格图，如图2所示。
在构筑基坑的地连墙4时就在地连墙4上竖直设置多个等间距的竖向基坑检测器5，竖向基坑检测器5具有红外发射功能，随着基坑6开挖深度的加深，无人机3接监测到的竖向基坑检测器5的数量也不同，无人机接收的竖向基坑检测器的位置信息和数量信息并作为监测数据保存。本具体实施方式中，在基坑6两侧的地连墙4上均设置有竖向基坑检测器5。监测时，将每次监测到的竖向基坑检测器5的位置信息均做成竖向地形网格图，如图3所示。
无人机3对基坑6进行监测时，采用同一角度拍摄照片，并将每次监测时拍摄的照片作为监测数据进行保存，并在拍摄的图片中标注水平基坑检测器、竖向基坑检测器。
具体实施方式二，通过附图1可以看出，本方案的基于无人机的基坑监测方法，在距离基坑大于100m远的距离设置两个红外定位发射机1，两个红外定位发射器1发射的红外线交汇点即为无人机监测点，并且两个红外定位发射机发射1的红外线交汇点位于基坑6中央正上方，无人机3具有红外线接收功能和拍照功能，无人机3在设定的时间周期进行监测，并保存每次监测的数据。本具体实施方式中，无人机每隔2小时获取一次数据。监测的数据包括水平基坑检测器2的位置、竖向基坑检测器5的位置、拍摄的照片。
在基坑6的四周设置多个用于监测基坑6是否有塌陷的水平基坑检测器2，水平基坑检测器2具有红外发射功能，无人机3接收水平基坑检测器2的位置信息并作为监测数据保存。所述的水平基坑检测器2均匀设置在基坑6周边，本具体实施方式中，水平基坑检测器2距离基坑6距离100cm，且每两个水平基坑检测器2间距300cm。监测时，将每次监测到的水平基坑检测器2位置信息均做成水平地形网格图，如图2所示。
在构筑基坑的地连墙4时就在地连墙4上竖直设置多个等间距的竖向基坑检测器5，竖向基坑检测器5具有红外发射功能，随着基坑6开挖深度的加深，无人机3接监测到的竖向基坑检测器5的数量也不同，无人机接收的竖向基坑检测器的位置信息和数量信息并作为监测数据保存。本具体实施方式中，在基坑6两侧的地连墙4上均设置有竖向基坑检测器5。监测时，将每次监测到的竖向基坑检测器5的位置信息均做成竖向的地形网格图，如图3所示。
无人机3对基坑6进行监测时，采用同一角度拍摄照片，并将每次监测时拍摄的照片作为监测数据进行保存，并且将每次监测的水平地形网格图、竖向的地形网格图、拍摄照片相关联，读取其中一个时，均可以查看另外两个，这样无论是看某一个发现异常时，均可以查看另外两个作为辅助参考。
上述的具体实施方式仅仅是本发明的两种具体实施方式，而不是全部的具体实施方式。基于上述的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
Claims (5)
1.一种基于无人机的基坑监测方法，其特征是：
在基坑上方固定位置处设置无人机监测点，无人机在设定的时间周期进行监测，并保存每次监测的数据；
无人机监测点采用两个红外定位发射器进行定位，无人机具有红外线接收功能，在基坑周边远离基坑处设置两个红外定位发射器 ，两个红外定位发射器发射的红外线交汇点即为无人机监测点；两个红外定位发射器 发射的红外线交汇点位于基坑中央正上方；
在基坑的四周设置多个用于监测基坑是否有塌陷的水平基坑检测器，水平基坑检测器具有红外发射功能，无人机接收水平基坑检测器的位置信息并作为监测数据保存；
在基坑的地连墙上竖直设置多个等间距的竖向基坑检测器，竖向基坑检测器具有红外发射功能，随着基坑开挖深度的加深，无人机监测到的竖向基坑检测器的数量也不同，无人机接收的竖向基坑检测器的位置信息和数量信息并作为监测数据保存，将监测到的水平基坑检测器、竖向基坑检测器的位置信息分别制成水平地形网格图和竖向地形网格图，通过比对多次水平地形网格图来判断基坑四周是否发生塌陷，通过比对多次的竖向地形网格图来判断地连墙是否发生变形。
2.根据远权利要求1所述的基于无人机的基坑监测方法，其特征是：
所述的水平基坑检测器均匀设置在基坑周边，且水平基坑检测器距离基坑距离90cm～120cm。
3.根据权利要求1所述的基于无人机的基坑监测方法，其特征是：
所述无人机对基坑进行监测时，采用同一角度拍摄照片，并将每次监测时拍摄的照片作为监测数据进行保存。
4.根据权利要求3所述的基于无人机的基坑监测方法，其特征是：
将监测到的水平基坑检测器、竖向基坑检测器的位置信息做成地形网格图，并在拍摄的图片中标注水平基坑检测器、竖向基坑检测器。
5.根据权利要求3所述的基于无人机的基坑监测方法，其特征是：
将监测到的水平基坑检测器、竖向基坑检测器的位置信息形成地形网格图，并将水平基坑检测器、竖向基坑检测器的位置信息与同时拍摄的照片进行关联，观察地形网格图时，调取同时拍摄的照片。
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