CN114592525A - 深大基坑内支撑智能化监测防控系统 - Google Patents
深大基坑内支撑智能化监测防控系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114592525A CN114592525A CN202210259315.2A CN202210259315A CN114592525A CN 114592525 A CN114592525 A CN 114592525A CN 202210259315 A CN202210259315 A CN 202210259315A CN 114592525 A CN114592525 A CN 114592525A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- monitoring
- prevention
- foundation pit
- intelligent
- support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 94
- 230000002265 prevention Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 17
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 13
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/02—Foundation pits
- E02D17/04—Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
本发明涉及深大基坑的技术领域，公开了深大基坑内支撑智能化监测防控系统，包括深大基坑内支撑智能化监测防控系统，包括监测系统、中央数据分析系统、施工系统以及防控式支撑系统，监测系统通过光纤光栅对基坑进行分布式的全域监测，并将监测数据传输至云端服务器；中央数据分析系统从云端服务器获取监测数据，通过智能算法对监测数据进行分析后，并反馈预警变形预测数据给施工系统以及控制指令给防控式支撑系统；施工系统根据预警变形预测数据建立施工BIM模型，防控式支撑系统具有液压伺服控制的DCS系统，DCS系统根据控制指令调节内支撑的轴力。
Description
技术领域
本发明专利涉及深大基坑的技术领域，具体而言，涉及深大基坑内支撑智能化监测防控系统。
背景技术
传统的深大基坑内支撑轴向应力监测方法如下：在绑扎内支撑钢筋笼时，预先将带有检测线的应力计焊接或套筒连接到内支撑钢筋笼的主筋上，然后，在浇筑混凝土的过程中，将连接应力计的检测线头预留，不要被混凝土浇筑。在后续基坑监测中，监测人员需要到每个内支撑的应力计埋设点，通过预留的检测线头测量内支撑轴力，待测量完现场所有内支撑应力监测点后，需要将现场统计的数据带回办公室分析，并形成报告再发布给各单位。
现有技术中，上述的内支撑监测存在以下缺陷：
1)、应力测量不方便，需要工作人员现场实地测量，工作存在危险性；
2)、周边环境对应力计测量数据的影响较大，且应力计本身测量误差较大，影响测量结果；
3)、人工监测效率低，监测频率以天计，不能实时监控；
4)、从监测数据采集到发布报告的时间太长，基坑预警及时性不够。
发明内容
本发明的目的在于提供深大基坑内支撑智能化监测防控系统，旨在解决现有技术中，基坑内支撑监测存在难以实施监测的问题。
本发明是这样实现的，深大基坑内支撑智能化监测防控系统，包括监测系统、中央数据分析系统、施工系统以及防控式支撑系统，所述监测系统通过光纤光栅对基坑进行分布式的全域监测，并将监测数据传输至云端服务器；所述中央数据分析系统从云端服务器获取监测数据，通过智能算法对监测数据进行分析后，并反馈预警变形预测数据给施工系统以及控制指令给防控式支撑系统；
所述施工系统根据预警变形预测数据建立施工BIM模型，所述防控式支撑系统具有液压伺服控制的DCS系统，所述DCS系统根据控制指令调节内支撑的轴力。
进一步的，在施工现场布置通讯基站，所述监测系统通过通讯基站将监测数据传输至云端服务器。
进一步的，所述通讯基站通过无线通讯或有线通讯将监测数据传输至云端服务器。
进一步的，所述云端服务器将获取的监测数据进行分析，生成数据报表以及监测报告。
进一步的，所述智能算法包括基于LSTM的基坑变形预测智能算法、基于SVM的基坑风险预警智能算法以及基于CNN的智能预加载伺服算法。
进一步的，所述中央数据分析系统从云端服务器获取监测数据后，将监测数据依序通过基于LSTM的基坑变形预测智能算法、基于SVM的基坑风险预警智能算法以及基于CNN的智能预加载伺服算法进行分析。
进一步的，所述施工BIM模型为动态、可视化的BIM模型。
进一步的，所述基坑内支撑为钢构内支撑，所述DCS系统为钢构内支撑提供轴力支撑。
进一步的，所述中央数据系统将监测数据通过基于CNN的智能预加载伺服算法进行分析后，通过预测变形计算钢构内支撑的轴力，结合钢构内支撑的现有轴力，向防控式支撑系统反馈轴力调节的控制指令。。
与现有技术相比，本发明提供的深大基坑内支撑智能化监测防控系统，具有以下优点：
1)、监测无人化，监测过程安全，降低人力成本；
2)、监测数据准确，可建立基坑可视化模型，监测报告清楚明了；
3)、可实时监测，可实时、方便的查询到监测报告；
4)、监测数据收集、处理及时，能及时预警；
5)、可及时给出基坑处理方案，且方案可视动态化；
6)、通过DCS系统自动处理基坑预警情况，自主防控。
附图说明
图1是本发明提供的光纤光栅与云端服务器的数据传输流程示意图；
图2是本发明提供的中央数据系统、防控式支撑系统以及施工系统的数据传输流程示意图；
图3是本发明提供的施工BIM模型与施工行为的数据传输流程示意图；
图4是本发明提供的防控式支撑系统的数据传输流程示意图；
图5是本发明提供的深大基坑内支撑智能化监测防控系统的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参照图1-5所示，为本发明提供的较佳实施例。
深大基坑内支撑智能化监测防控系统，包括监测系统、中央数据分析系统、施工系统以及防控式支撑系统，监测系统通过光纤光栅对基坑进行分布式的全域监测，并将监测数据传输至云端服务器；中央数据分析系统从云端服务器获取监测数据，通过智能算法对监测数据进行分析后，并反馈预警变形预测数据给施工系统以及控制指令给防控式支撑系统。
施工系统根据预警变形预测数据建立施工BIM模型，防控式支撑系统具有液压伺服控制的DCS系统，DCS系统根据控制指令调节内支撑的轴力。
上述提供的深大基坑内支撑智能化监测防控系统，具有以下优点：
1)、监测无人化，监测过程安全，降低人力成本；
2)、监测数据准确，可建立基坑可视化模型，监测报告清楚明了；
3)、可实时监测，可实时、方便的查询到监测报告；
4)、监测数据收集、处理及时，能及时预警；
5)、可及时给出基坑处理方案，且方案可视动态化；
6)、通过DCS系统自动处理基坑预警情况，自主防控。
在施工现场布置通讯基站，监测系统通过通讯基站将监测数据传输至云端服务器。通讯基站通过无线通讯或有线通讯将监测数据传输至云端服务器。无线通讯包括4G/GPRS联网，有线通讯包括TCP/IP有线联网。
云端服务器将获取的监测数据进行分析，生成数据报表以及监测报告。这样，则可以通过手机移动端或个人电脑查看，同时监测数据传入中央数据分析系统进行下一步处理。
智能算法包括基于LSTM的基坑变形预测智能算法、基于SVM的基坑风险预警智能算法以及基于CNN的智能预加载伺服算法。这三种智能算法均是目前的算法技术，具体算法内容此处不再赘述。
中央数据分析系统从云端服务器获取监测数据后，将监测数据依序通过基于LSTM的基坑变形预测智能算法、基于SVM的基坑风险预警智能算法以及基于CNN的智能预加载伺服算法进行分析。通过此三种智能算法实现变形预测，风险等级预警，并发出操作命令传递给施工系统及防控式支撑系统。
施工BIM模型为动态、可视化的BIM模型。通过该施工BIM模型初步判断施工的实施合理性，再结合施工经验的专家系统，实时指导下一步基坑施工方案，并给出合理化建议。
基坑内支撑为钢构内支撑，所述DCS系统为钢构内支撑提供轴力支撑。
中央数据系统将监测数据通过基于CNN的智能预加载伺服算法进行分析后，通过预测变形计算钢构内支撑的轴力，结合钢构内支撑的现有轴力，向防控式支撑系统反馈轴力调节的控制指令。形成具有自动判断、自动执行的伺服系统，实现预测轴力，主动防控。有关轴力设计值的调度命令确定后，钢支撑液压系统将启动运行，直到轴力达到设计值。下一个时刻，防控式支撑系统收集到控制指令后，重复上述动作，不断对钢构内支撑液压伺服控制，由变形监测值确定轴力设计值，并使基坑支护结构变形控制在规范值内、钢支撑轴力值在设计值范围内，最终实现主动防控。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.深大基坑内支撑智能化监测防控系统，其特征在于，包括监测系统、中央数据分析系统、施工系统以及防控式支撑系统，所述监测系统通过光纤光栅对基坑进行分布式的全域监测，并将监测数据传输至云端服务器；所述中央数据分析系统从云端服务器获取监测数据，通过智能算法对监测数据进行分析后，并反馈预警变形预测数据给施工系统以及控制指令给防控式支撑系统；
所述施工系统根据预警变形预测数据建立施工BIM模型，所述防控式支撑系统具有液压伺服控制的DCS系统，所述DCS系统根据控制指令调节内支撑的轴力。
2.如权利要求1所述的深大基坑内支撑智能化监测防控系统，其特征在于，在施工现场布置通讯基站，所述监测系统通过通讯基站将监测数据传输至云端服务器。
3.如权利要求2所述的深大基坑内支撑智能化监测防控系统，其特征在于，所述通讯基站通过无线通讯或有线通讯将监测数据传输至云端服务器。
4.如权利要求1至3任一项所述的深大基坑内支撑智能化监测防控系统，其特征在于，所述云端服务器将获取的监测数据进行分析，生成数据报表以及监测报告。
5.如权利要求1至3任一项所述的深大基坑内支撑智能化监测防控系统，其特征在于，所述智能算法包括基于LSTM的基坑变形预测智能算法、基于SVM的基坑风险预警智能算法以及基于CNN的智能预加载伺服算法。
6.如权利要求5所述的深大基坑内支撑智能化监测防控系统，其特征在于，所述中央数据分析系统从云端服务器获取监测数据后，将监测数据依序通过基于LSTM的基坑变形预测智能算法、基于SVM的基坑风险预警智能算法以及基于CNN的智能预加载伺服算法进行分析。
7.如权利要求1至3任一项所述的深大基坑内支撑智能化监测防控系统，其特征在于，所述施工BIM模型为动态、可视化的BIM模型。
8.如权利要求1至3任一项所述的深大基坑内支撑智能化监测防控系统，其特征在于，所述基坑内支撑为钢构内支撑，所述DCS系统为钢构内支撑提供轴力支撑。
9.如权利要求8所述的深大基坑内支撑智能化监测防控系统，其特征在于，所述中央数据系统将监测数据通过基于CNN的智能预加载伺服算法进行分析后，通过预测变形计算钢构内支撑的轴力，结合钢构内支撑的现有轴力，向防控式支撑系统反馈轴力调节的控制指令。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210259315.2A CN114592525A (zh) | 2022-03-16 | 2022-03-16 | 深大基坑内支撑智能化监测防控系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210259315.2A CN114592525A (zh) | 2022-03-16 | 2022-03-16 | 深大基坑内支撑智能化监测防控系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114592525A true CN114592525A (zh) | 2022-06-07 |
Family
ID=81809568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210259315.2A Pending CN114592525A (zh) | 2022-03-16 | 2022-03-16 | 深大基坑内支撑智能化监测防控系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114592525A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110468891A (zh) * | 2019-08-24 | 2019-11-19 | 中铁四局集团第三建设有限公司 | 基于bim的地铁明挖基坑监测支撑轴力系统及方法 |
| CN111395415A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-07-10 | 北京中岩大地科技股份有限公司 | 基于岩土工程信息化设计的支撑轴力伺服控制系统 |
| CN111680343A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-09-18 | 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司 | 一种基于深度学习的深基坑围护结构变形预测的方法 |
| CN111945796A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-11-17 | 陕西省建筑科学研究院有限公司 | 基于bim技术的基坑变形监测同步模拟分析及实时预警系统 |
| CN112459080A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-09 | 上海市机械施工集团有限公司 | 基于bp神经网络的钢支撑轴力智能调整方法 |
| CN113779835A (zh) * | 2021-09-11 | 2021-12-10 | 浙江永欣联科信息科技股份有限公司 | 基于ai与智能监测系统的深大基坑安全预警方法 |
| CN114034260A (zh) * | 2021-09-18 | 2022-02-11 | 南京市江北新区中央商务区建设管理办公室 | 一种基于流媒体与bim的深基坑围护结构变形诊断系统 |
| WO2022047970A1 (zh) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 浙江勤业建工集团有限公司 | 基于bim的施工前深基坑模拟计算方法 |
| CN114164835A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-11 | 中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司 | 邻近既有建筑的基坑的支护结构及基坑施工方法 |
-
2022
- 2022-03-16 CN CN202210259315.2A patent/CN114592525A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110468891A (zh) * | 2019-08-24 | 2019-11-19 | 中铁四局集团第三建设有限公司 | 基于bim的地铁明挖基坑监测支撑轴力系统及方法 |
| CN111680343A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-09-18 | 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司 | 一种基于深度学习的深基坑围护结构变形预测的方法 |
| CN111395415A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-07-10 | 北京中岩大地科技股份有限公司 | 基于岩土工程信息化设计的支撑轴力伺服控制系统 |
| CN111945796A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-11-17 | 陕西省建筑科学研究院有限公司 | 基于bim技术的基坑变形监测同步模拟分析及实时预警系统 |
| WO2022047970A1 (zh) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 浙江勤业建工集团有限公司 | 基于bim的施工前深基坑模拟计算方法 |
| CN112459080A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-09 | 上海市机械施工集团有限公司 | 基于bp神经网络的钢支撑轴力智能调整方法 |
| CN113779835A (zh) * | 2021-09-11 | 2021-12-10 | 浙江永欣联科信息科技股份有限公司 | 基于ai与智能监测系统的深大基坑安全预警方法 |
| CN114034260A (zh) * | 2021-09-18 | 2022-02-11 | 南京市江北新区中央商务区建设管理办公室 | 一种基于流媒体与bim的深基坑围护结构变形诊断系统 |
| CN114164835A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-11 | 中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司 | 邻近既有建筑的基坑的支护结构及基坑施工方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112650115B (zh) | 一种架桥机主动安全监控系统 | |
| EP3527522B1 (en) | A method for preventive maintenance of an elevator and an elevator system | |
| CN113340344B (zh) | 基于数字孪生技术的液压爬模智能监测控制预警系统 | |
| CN112520582B (zh) | 一种高低吊自动化电气控制系统及控制方法 | |
| CN108821117B (zh) | 一种智慧型桥面吊机 | |
| CN104264589B (zh) | 一种挂篮状态实时监测方法 | |
| CN114408778A (zh) | 一种防碰撞系统 | |
| CN114592525A (zh) | 深大基坑内支撑智能化监测防控系统 | |
| CN113095638A (zh) | 一种程序式作业施工导航与安全监控系统及方法 | |
| CN113610954A (zh) | 一种基于bim的预制构件吊装可视化管理系统 | |
| CN111830871B (zh) | 一种设备异常自动诊断系统 | |
| CN101587340B (zh) | 一种大跨度屋盖整体提升施工一体化控制方法 | |
| CN109704201A (zh) | 一种桥式起重机的智能运行控制系统 | |
| CN110963428A (zh) | 一种塔机顶升作业智能监护系统 | |
| CN116504023A (zh) | 基于虚拟电子围栏的叉车位置监控方法、装置及系统 | |
| CN113592360B (zh) | 电力高空作业大风预警方法及系统 | |
| CN115480515A (zh) | 附着式升降防护平台智能控制与安全监管系统 | |
| CN213195610U (zh) | 一种炼钢转炉钢包车自动控制装置 | |
| CN111382932B (zh) | 内孔质量控制方法及系统 | |
| CN115271269B (zh) | 一种基于bim的大型预制构件吊装安全管控方法 | |
| CN215052157U (zh) | 缆索牵引架设智能控制装置 | |
| CN214151452U (zh) | 一种液压爬模装置用自动监控系统 | |
| CN214089491U (zh) | 一种架桥机安装监控预警装置 | |
| CN211015132U (zh) | 基于智能移动设备的混凝土调度监控系统 | |
| CN219161261U (zh) | 一种高大模板支撑体系的自动监测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |