CN114964385A - 一种基于物联网的深基坑自动监测系统及监测方法 - Google Patents

一种基于物联网的深基坑自动监测系统及监测方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种基于物联网的深基坑自动监测系统及监测方法，其方法包括以下步骤：在深基坑处根据监测需求设置各个监测点位，实时获取深基坑各个监测点位的监测信息，所述监测信息包括监测视频画面信息和监测点位数据信息；基于监测信息建立深基坑的五维变化立体模型；将监测信息中各项监测点位数据信息与对应其预设的监测阈值进行比较，判断是否存在监测点位数据超出预设的监测阈值；若存在监测点位数据超出预设的监测阈值，则生成目标监测点位报警信息，并在五维变化立体模型上报警显示，同时将报警信息发送至管理人员处。本申请能够实现深基坑无人值守自动监测，达到自动高效对深基坑进行监测的效果。

Description

一种基于物联网的深基坑自动监测系统及监测方法
技术领域
本申请涉及基坑监测的领域，尤其是涉及一种基于物联网的深基坑自动监测系统及监测方法。
背景技术
随着城市改造和开发，深基坑工程项目也越来越多，规模与尺寸越来越大，比如地下广场、轨道交通设施和隧道等建设，深基坑工程与一般的基坑工程不同，深基坑工程具有很强的个性，不仅与当地的工程地质条件和水文地质条件有关，还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下网管的位置、抵御变形的能力、重要性以及周围场地条件有关。因此深基坑工程技术复杂，涉及范围广，且事故频发，因此在施工过程中应当进行监测。
深基坑工程目前多数均采用人工监测方式，存在数据采集消耗的时间长、人力消耗大、信息反馈速度慢、无法连续监测基坑支护体系的形变的不足。常规的深基坑自动化监测方法受通视条件的制约、量测精度受到气象环境条件的影响等制约因素。
针对上述中的相关技术，发明人认为传统的深基坑工程人工监测方式，不仅采集数据慢且人力消耗大，无法及时全面反馈遇到不足信息。
发明内容
为了解决传统的深基坑工程人工监测方式，不仅采集数据慢且人力消耗大，无法及时全面反馈遇到不足信息的问题，本申请提供一种基于物联网的深基坑自动监测系统及监测方法。
第一方面，本申请提供一种基于物联网的深基坑自动监测方法，采用如下的技术方案：
一种基于物联网的深基坑自动监测方法，包括以下步骤：
在深基坑处根据监测需求设置各个监测点位，实时获取深基坑各个监测点位的监测信息，所述监测信息包括监测视频画面信息和监测点位数据信息；
基于监测信息建立深基坑的五维变化立体模型；
将监测信息中各项监测点位数据信息与对应其预设的监测阈值进行比较，判断是否存在监测点位数据超出预设的监测阈值；
若存在监测点位数据超出预设的监测阈值，则生成目标监测点位报警信息，并在五维变化立体模型上报警显示，同时将报警信息发送至管理人员处。
通过采用上述技术方案，实时获取监测信息，并对监测信息进行比较判断，在监测点位的监测数据超出阈值时能够及时生成报警信息进行报警；通过采集监测信息基于深基坑的监测视频画面信息引入时间和工况等综合因子建立五维变化立体模型，将深基坑的视频画面和监测点位直观显示出来，便于监测人员直观了解深基坑的施工详情和各个监测点位的实时五维变化状况；能够根据实际需求展示单个监测项目的五维变化状况，也可以展示整个基坑单个或任意组合的监测项目五维变化。克服当前监测信息碎片化、零散化的缺陷，提高监测信息分析的水平和效率，为决策分析提供强有力的支撑，在监测到某个监测点位出现异常后，在五维变化模型上实时报警显示，现场人员可以根据五维变化立体模型快速直观的确定异常点位的位置和情况，有助于快速进行检修消警，实现深基坑无人值守自动监测，达到自动高效对深基坑进行监测的效果。
优选的，所述监测视频画面信息具体包括多个监测视频采集设备采集到的常规视频画面信息、夜视视频画面信息以及热视视频画面信息，所述监测点位数据信息包括各个监测点位的编号信息、位置信息、监测数据信息以及热视视频画面信息中各个发热物体的温度数据信息。
通过采用上述技术方案，基于监测视频画面信息形成常态全景视频画面和热视全景视频画面，基于外部环境实时采集深基坑在日间的常规视频画面信息和夜间的夜视视频画面信息通过视频剪辑拼接处理后形成深基坑的全景视频画面，有助于工作人员实时了解深基坑的实景情况；同时实时采集深基坑的热视画面信息，进而对热视视频画面中深基坑各处温度进行实时监测，及时对温度过高的物体进行报警，避免出现深基坑内物体因外界温度过高出现自燃现象，有助于提高深基坑监测的监测全面性，达到有效提高深基坑监测精度和监测质量的效果。
优选的，所述基于监测信息建立深基坑的五维变化立体模型具体包括以下步骤：
将监测视频采集设备采集到的视频画面信息进行裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面模型；
基于监测点位数据信息在全方位视频画面模型上进行渲染处理标注各个监测点位，并根据管理人员需求对各个监测点位的监测数据进行隐藏或显示；
对视频画面信息进行存储并基于监测时间生成监测时间轴；
将工况介绍信息导入全方位视频画面模型中形成五维变化立体模型。
通过采用上述技术方案，通过对视频画面信息进行裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面模型，再引入时间和工况等综合因子形成五维变化立体模型，能够根据实际需求展示单个监测项目的五维变化状况，也可以展示整个基坑单个或任意组合的监测项目五维变化；能够克服当前监测信息碎片化、零散化的缺陷，提高监测信息分析的水平和效率，为决策分析提供强有力的支撑；在监测点位异常时将五维变化立体模型上显示出来，相较于BIM模型能够使得现场人员更直观的了解到异常监测点位的所在位置以及异常情况，有助于高效快捷的进行检修消警，达到有效提高深基坑监测精度和监测质量的效果。
优选的，所述对视频画面信息进行存储并基于监测时间生成监测时间轴具体包括：将视频画面信息裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面进行存储，随着监测持续进行生成监测时间轴，并根据预设时间轴折叠规则对监测时间轴进行折叠显示，工作人员通过拨动监测时间轴实时回看历史时刻中深基坑的监测信息和工况信息；所述预设时间轴折叠规则包括以年、月、日、时对监测时间轴进行多级依次折叠，常态下显示当前所在小时内的时间轴。
通过采用上述技术方案，通过时间轴的设置，便于工作人员回看五维变化立体模型的各个历史时刻，有助于工作人员对整个深基坑工程进行回顾总结，提高施工质量，还有助于工作人员对出现异常的监测点位实况进行分析总结，进而避免点位异常状况重复发生，有助于提高深基坑施工质量。并且随着工程进行时间轴不断增长，采用预设的时间轴折叠规则对监测时间轴进行折叠显示，有助于工作人员在进行回看分析时，能够高效方便的找到对应的历史时刻。
优选的，还包括基于深基坑施工计划建立深基坑各个施工阶段的BIM模型，并根据监测信息在BIM模型上标注显示各个监测点位，收集获取各个监测点位的历史监测信息，生成各个监测点位的监测数据变化曲线，基于监测数据变化曲线计算获取预设时间内监测数据预期值，并在监测数据预期值超出预设的监测阈值时在BIM模型上标注显示。
通过采用上述技术方案，通过建立深基坑各个施工阶段的BIM模型，能够对深基坑施工过程进行模拟，有助发现施工计划的不足；另外通过在BIM模型上标注显示各个监测点位，有助于施工人员了解深基坑的监测点位的具体构造和位置，有助于施工人员查漏补缺完善监测点位分布，进一步提高深基坑自动监测效率及质量。最后基于各个监测点位的历史监测数据，生成各个监测点位的监测数据变化曲线，并基于监测数据变化曲线计算生成各个点位的监测数据预期值，对存在异常风险的点位进行预警显示，降低监测点位异常的概率。
优选的，所述视频画面信息由多个视频采集设备采集获取，多个所述视频采集设备根据实际需求沿深基坑周向分布设置或通过设置集中支架形成集中分布设置；所述集中支架包括底座、支撑杆、多个三通连接管、多个连接杆和用于安装视频采集设备的承载台，所述集中支架整体呈L形设置，所述支撑杆沿竖直方向设置且底端与底座固定连接，所述支撑杆顶部通过三通连接管与连接杆连接，多个所述连接杆通过三通连接管依次连接，且远离所述底座的连接杆的一端与承载台固定连接；所述承载台包括顶板和安装在顶板底部的半球形蜂巢安装部，所述蜂巢安装部沿其周向开设有多个用于安装视频采集设备的安装槽，对多个所述安装槽进行分组编号，多个所述安装槽处均设置有代表编号标识，所述顶板底部沿其周向设置有雨檐板。
通过采用上述技术方案，通过集中支架的设置，在需要对多个视频采集设备进行集中分布设置时，能够根据深基坑的规模将承载台放置在深基坑上方，多台视频采集设备沿集中分布台周向设置能够较为稳定全面的采集深基坑的视频画面信息；通过三通连接管的设置，能够根据深基坑具体情况设置集中支架的具体构造；另外对蜂巢安装部上的安装槽进行分组标识，能够辅助安装人员快速完成视频采集设备的安装。
第二方面，本申请提供一种基于物联网的深基坑自动监测系统，采用如下的技术方案：
一种基于物联网的深基坑自动监测系统，包括：
信息获取模块，用于在深基坑处根据监测需求设置各个监测点位，实时获取深基坑各个监测点位的监测信息，所述监测信息包括监测视频画面信息和监测点位数据信息；
模型建立模块，用于基于监测信息建立深基坑的五维变化立体模型；
数据监测模块，用于将监测信息中各项监测点位数据信息与对应其预设的监测阈值进行比较，判断是否存在监测点位数据超出预设的监测阈值；
报警模块，用于若存在监测点位数据超出预设的监测阈值，则生成目标监测点位报警信息，并在五维变化立体模型上报警显示，同时将报警信息发送至管理人员处。
通过采用上述技术方案，实时获取监测信息，并对监测信息进行比较判断，在监测点位的监测数据超出阈值时能够及时生成报警信息进行报警；通过采集监测信息基于深基坑的监测视频画面信息引入时间和工况等综合因子建立五维变化立体模型，将深基坑的视频画面和监测点位直观显示出来，便于监测人员直观了解深基坑的施工详情和各个监测点位的实时五维变化状况；能够根据实际需求展示单个监测项目的五维变化状况，也可以展示整个基坑单个或任意组合的监测项目五维变化。克服当前监测信息碎片化、零散化的缺陷，提高监测信息分析的水平和效率，为决策分析提供强有力的支撑，在监测到某个监测点位出现异常后，在五维变化模型上实时报警显示，现场人员可以根据五维变化立体模型快速直观的确定异常点位的位置和情况，有助于快速进行检修消警，实现深基坑无人值守自动监测，达到自动高效对深基坑进行监测的效果。
优选的，所述模型建立模块包括：
视频整合单元，用于将监测视频采集设备采集到的视频画面信息进行裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面模型；
视频渲染单元，用于基于监测点位数据信息在全方位视频画面模型上进行渲染处理标注各个监测点位，并根据管理人员需求对各个监测点位的监测数据进行隐藏或显示；
时间轴生成单元，用于对视频画面信息进行存储并基于监测时间生成监测时间轴；
工况管理单元，用于将工况介绍信息导入全方位视频画面模型中形成五维变化立体模型。
通过采用上述技术方案，通过对视频画面信息进行裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面模型，再引入时间和工况等综合因子形成五维变化立体模型，能够根据实际需求展示单个监测项目的五维变化状况，也可以展示整个基坑单个或任意组合的监测项目五维变化；能够克服当前监测信息碎片化、零散化的缺陷，提高监测信息分析的水平和效率，为决策分析提供强有力的支撑；在监测点位异常时将五维变化立体模型上显示出来，相较于BIM模型能够使得现场人员更直观的了解到异常监测点位的所在位置以及异常情况，有助于高效快捷的进行检修消警，达到有效提高深基坑监测精度和监测质量的效果。
优选的，所述时间轴生成单元，用于对视频画面信息进行存储并基于监测时间生成监测时间轴具体包括：时间轴生成单元将视频画面信息裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面进行存储，随着监测持续进行生成监测时间轴，并根据预设时间轴折叠规则对监测时间轴进行折叠显示，工作人员通过拨动监测时间轴实时回看历史时刻中深基坑的监测信息和工况信息；所述预设时间轴折叠规则包括以年、月、日、时对监测时间轴进行多级依次折叠，常态下显示当前所在小时内的时间轴。
通过采用上述技术方案，通过时间轴的设置，便于工作人员回看五维变化立体模型的各个历史时刻，有助于工作人员对整个深基坑工程进行回顾总结，提高施工质量，还有助于工作人员对出现异常的监测点位实况进行分析总结，进而避免点位异常状况重复发生，有助于提高深基坑施工质量。并且随着工程进行时间轴不断增长，采用预设的时间轴折叠规则对监测时间轴进行折叠显示，有助于工作人员在进行回看分析时，能够高效方便的找到对应的历史时刻。
优选的，还包括模型预警模块，用于基于深基坑施工计划建立深基坑各个施工阶段的BIM模型，并根据监测信息在BIM模型上标注显示各个监测点位，收集获取各个监测点位的历史监测信息，生成各个监测点位的监测数据变化曲线，基于监测数据变化曲线计算获取预设时间内监测数据预期值，并在监测数据预期值超出预设的监测阈值时在BIM模型上标注显示。
通过采用上述技术方案，通过建立深基坑各个施工阶段的BIM模型，能够对深基坑施工过程进行模拟，有助发现施工计划的不足；另外通过在BIM模型上标注显示各个监测点位，有助于施工人员了解深基坑的监测点位的具体构造和位置，有助于施工人员查漏补缺完善监测点位分布，进一步提高深基坑自动监测效率及质量。最后基于各个监测点位的历史监测数据，生成各个监测点位的监测数据变化曲线，并基于监测数据变化曲线计算生成各个点位的监测数据预期值，对存在异常风险的点位进行预警显示，降低监测点位异常的概率。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.实时获取监测信息，并对监测信息进行比较判断，在监测点位的监测数据超出阈值时能够及时生成报警信息进行报警；
2.通过采集监测信息基于深基坑的监测视频画面信息引入时间和工况等综合因子建立五维变化立体模型，将深基坑的视频画面和监测点位直观显示出来，便于监测人员直观了解深基坑的施工详情和各个监测点位的实时五维变化状况；能够根据实际需求展示单个监测项目的五维变化状况，也可以展示整个基坑单个或任意组合的监测项目五维变化；能够克服当前监测信息碎片化、零散化的缺陷，提高监测信息分析的水平和效率，为决策分析提供强有力的支撑；
3.在监测到某个监测点位出现异常后，在五维变化模型上实时报警显示，现场人员可以根据五维变化立体模型快速直观的确定异常点位的位置和情况，相较于BIM模型能够使得现场人员更直观的了解到异常监测点位的所在位置以及异常情况，有助于快速进行检修消警，实现深基坑无人值守自动监测，达到自动高效对深基坑进行监测的效果；
4.通过时间轴的设置，便于工作人员回看五维变化立体模型的各个历史时刻，有助于工作人员对整个深基坑工程进行回顾总结，提高施工质量，还有助于工作人员对出现异常的监测点位实况进行分析总结，进而避免点位异常状况重复发生，有助于提高深基坑施工质量；
5.基于各个监测点位的历史监测数据，生成各个监测点位的监测数据变化曲线，并基于监测数据变化曲线计算生成各个点位的监测数据预期值，对存在异常风险的点位进行预警显示，降低监测点位异常的概率。
附图说明
图1是本申请实施例中一种基于物联网的深基坑自动监测方法的方法框图；
图2是本申请实施例中建立五维变化立体模型的方法框图；
图3是本申请实施例中集中支架的整体结构示意图；
图4是本申请实施例中蜂巢安装部俯视剖面示意图；
图5是本申请实施例中一种基于物联网的深基坑自动监测系统的系统框图。
附图标记说明：1、底座；11、支撑杆；2、三通连接管；3、连接杆；4、承载台；41、顶板；42、蜂巢安装部；421、安装槽；422、编号标识；43、雨檐板；5、信息获取模块；6、模型建立模块；61、视频整合单元；62、视频渲染单元；63、时间轴生成单元；64、工况管理单元；7、数据监测模块；8、报警模块；9、模型预警模块。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种基于物联网的深基坑自动监测方法。参照图1，一种基于物联网的深基坑自动监测方法，包括以下步骤：
S1、实时获取监测信息：在深基坑处根据监测需求设置各个监测点位，实时获取深基坑各个监测点位的监测信息，所述监测信息包括监测视频画面信息和监测点位数据信息；
S2、建立五维变化立体模型：基于监测信息建立深基坑的五维变化立体模型；
S3、判断是否存在监测点位数据超出预设的监测阈值：将监测信息中各项监测点位数据信息与对应其预设的监测阈值进行比较，判断是否存在监测点位数据超出预设的监测阈值；
S4、生成目标监测点位报警信息：若存在监测点位数据超出预设的监测阈值，则生成目标监测点位报警信息，并在五维变化立体模型上报警显示，同时将报警信息发送至管理人员处。基于上述方法步骤，实时获取监测信息，并对监测信息进行比较判断，在监测点位的监测数据超出阈值时能够及时生成报警信息进行报警。通过采集监测信息基于深基坑的监测视频画面信息引入时间和工况等综合因子建立五维变化立体模型，将深基坑的视频画面和监测点位直观显示出来，便于监测人员直观了解深基坑的施工详情和各个监测点位的实时五维变化状况。能够根据实际需求展示单个监测项目的五维变化状况，也可以展示整个基坑单个或任意组合的监测项目五维变化。克服当前监测信息碎片化、零散化的缺陷，提高监测信息分析的水平和效率，为决策分析提供强有力的支撑。在监测到某个监测点位出现异常后，在五维变化模型上实时报警显示，现场人员可以根据五维变化立体模型快速直观的确定异常点位的位置和情况，有助于快速进行检修消警，实现深基坑无人值守自动监测，达到自动高效对深基坑进行监测的效果。
参照图1，上述基于物联网的深基坑自动监测方法还包括：
S5、建立深基坑各个施工阶段的BIM模型：基于深基坑施工计划建立深基坑各个施工阶段的BIM模型，并根据监测信息在BIM模型上标注显示各个监测点位，收集获取各个监测点位的历史监测信息，生成各个监测点位的监测数据变化曲线，基于监测数据变化曲线计算获取预设时间内监测数据预期值，并在监测数据预期值超出预设的监测阈值时在BIM模型上标注显示。其中预设时间由管理人员设置，计算获取预设时间内监测数据预期值具体包括提取变化曲线近期5个监测数据点a1、a2、a3、a4、a5，其中a1、a2、a3、a4、a5均为过去5个小时内最高监测值，计算获取增长值y=（a5-a1）/5，进而根据预设时间计算确定未来X个时间点的监测数据预期值，其中第X个时间点的监测数据预期值为Z=a5+y*X。通过建立深基坑各个施工阶段的BIM模型，能够对深基坑施工过程进行模拟，有助发现施工计划的不足。另外通过在BIM模型上标注显示各个监测点位，有助于施工人员了解深基坑的监测点位的具体构造和位置，有助于施工人员查漏补缺完善监测点位分布，进一步提高深基坑自动监测效率及质量。最后基于各个监测点位的历史监测数据，生成各个监测点位的监测数据变化曲线，并基于监测数据变化曲线计算生成各个点位的监测数据预期值，对存在异常风险的点位进行预警显示，降低监测点位异常的概率。
上述步骤S1中所述监测视频画面信息具体包括：多个监测视频采集设备采集到的常规视频画面信息、夜视视频画面信息以及热视视频画面信息，所述监测点位数据信息包括各个监测点位的编号信息、位置信息、监测数据信息以及热视视频画面信息中各个发热物体的温度数据信息。基于监测视频画面信息形成常态全景视频画面和热视全景视频画面，基于外部环境实时采集深基坑在日间的常规视频画面信息和夜间的夜视视频画面信息通过视频剪辑拼接处理后形成深基坑的全景视频画面，有助于工作人员实时了解深基坑的实景情况。同时实时采集深基坑的热视画面信息，裁剪拼接形成全景热视画面，进而对热视视频画面中深基坑各处温度进行实时监测，及时对温度过高的物体进行报警，避免出现深基坑内物体因外界温度过高出现自燃现象，有助于提高深基坑监测的监测全面性，达到有效提高深基坑监测精度和监测质量的效果。
参照图2，所述基于监测信息建立深基坑的五维变化立体模型具体包括以下步骤：
A1、生成全方位视频画面模型：将监测视频采集设备采集到的视频画面信息进行裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面模型；
需要说明的是将多个摄像头采集的视频进行裁剪拼接，并经过算法处理修正，消除鱼眼效应形成全景画面，其具体算法为现有技术再次不再赘述；
A2、在全方位视频画面模型上标注各个监测点位：基于监测点位数据信息在全方位视频画面模型上进行渲染处理标注各个监测点位，并根据管理人员需求对各个监测点位的监测数据进行隐藏或显示；
A3、生成监测时间轴：对视频画面信息进行存储并基于监测时间生成监测时间轴；
A4、形成五维变化立体模型：将工况介绍信息导入全方位视频画面模型中形成五维变化立体模型。通过对视频画面信息进行裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面模型，再引入时间和工况等综合因子形成五维变化立体模型，能够根据实际需求展示单个监测项目的五维变化状况，也可以展示整个基坑单个或任意组合的监测项目五维变化。能够克服当前监测信息碎片化、零散化的缺陷，提高监测信息分析的水平和效率，为决策分析提供强有力的支撑。在监测点位异常时将五维变化立体模型上显示出来，相较于BIM模型能够使得现场人员更直观的了解到异常监测点位的所在位置以及异常情况，有助于高效快捷的进行检修消警，达到有效提高深基坑监测精度和监测质量的效果。
上述步骤A3中所述对视频画面信息进行存储并基于监测时间生成监测时间轴具体包括：将视频画面信息裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面进行存储，随着监测持续进行生成监测时间轴，并根据预设时间轴折叠规则对监测时间轴进行折叠显示，工作人员通过拨动监测时间轴实时回看历史时刻中深基坑的监测信息和工况信息。所述预设时间轴折叠规则包括以年、月、日、时对监测时间轴进行多级依次折叠，常态下显示当前所在小时内的时间轴。通过时间轴的设置，便于工作人员回看深基坑的五维变化立体模型的各个历史时刻，有助于工作人员对整个深基坑工程进行回顾总结，提高施工质量，还有助于工作人员对出现异常的监测点位实况进行分析总结，进而避免点位异常状况重复发生，有助于提高深基坑施工质量。并且随着工程进行时间轴不断增长，采用预设的时间轴折叠规则对监测时间轴进行折叠显示，有助于工作人员在进行回看分析时，能够高效方便的找到对应的历史时刻。
参照图3和图4，所述视频画面信息由多个视频采集设备采集获取，多个所述视频采集设备根据实际需求沿深基坑周向分布设置或通过设置集中支架形成集中分布设置。所述集中支架包括底座1、支撑杆11、多个三通连接管2、多个连接杆3和用于安装视频采集设备的承载台4。所述集中支架整体呈L形设置，所述支撑杆11沿竖直方向设置且底端与底座1固定连接，所述支撑杆11顶部通过三通连接管2与连接杆3连接，多个所述连接杆3通过三通连接管2依次连接，且远离所述底座1的连接杆3的一端与承载台4固定连接。其中支撑杆11和连接杆3与三通连接管2可以螺纹连接、过盈配合连接或者其他方式进行连接。在其连接处可以套设橡胶密封套以提高防水密封性。所述承载台4包括顶板41和安装在顶板41底部的半球形蜂巢安装部42，所述蜂巢安装部42沿其周向开设有多个用于安装视频采集设备的安装槽421。对多个所述安装槽421进行分组编号，多个所述安装槽421处均设置有代表编号标识422，所述顶板41底部沿其周向设置有雨檐板43。通过集中支架的设置，在需要对多个视频采集设备进行集中分布设置时，能够根据深基坑的规模将承载台4放置在深基坑上方，多台视频采集设备沿集中分布台周向设置能够较为稳定全面的采集深基坑的视频画面信息。通过三通连接管2的设置，能够根据深基坑具体情况设置集中支架的具体构造。另外对蜂巢安装部42上的安装槽421进行分组标识，能够辅助安装人员快速完成视频采集设备的安装。
本申请实施例还公开一种基于物联网的深基坑自动监测系统。参照图5，一种基于物联网的深基坑自动监测系统，包括：
信息获取模块5，用于在深基坑处根据监测需求设置各个监测点位，实时获取深基坑各个监测点位的监测信息，所述监测信息包括监测视频画面信息和监测点位数据信息；
模型建立模块6，用于基于监测信息建立深基坑的五维变化立体模型；
数据监测模块7，用于将监测信息中各项监测点位数据信息与对应其预设的监测阈值进行比较，判断是否存在监测点位数据超出预设的监测阈值；
报警模块8，用于若存在监测点位数据超出预设的监测阈值，则生成目标监测点位报警信息，并在五维变化立体模型上报警显示，同时将报警信息发送至管理人员处。所述信息获取模块5、模型建立模块6、数据监测模块7和报警模块8相互通信连接。通过上述模块，实时获取监测信息，并对监测信息进行比较判断，在监测点位的监测数据超出阈值时能够及时生成报警信息进行报警。通过采集监测信息基于深基坑的监测视频画面信息引入时间和工况等综合因子建立五维变化立体模型。将深基坑的视频画面和监测点位直观显示出来，便于监测人员直观了解深基坑的施工详情和各个监测点位的实时五维变化状况。能够根据实际需求展示单个监测项目的五维变化状况，也可以展示整个基坑单个或任意组合的监测项目五维变化。克服当前监测信息碎片化、零散化的缺陷，提高监测信息分析的水平和效率，为决策分析提供强有力的支撑。在监测到某个监测点位出现异常后，在五维变化模型上实时报警显示，现场人员可以根据五维变化立体模型快速直观的确定异常点位的位置和情况，有助于快速进行检修消警，实现深基坑无人值守自动监测，达到自动高效对深基坑进行监测的效果。
参照图5，一种基于物联网的深基坑自动监测系统还包括模型预警模块9，用于基于深基坑施工计划建立深基坑各个施工阶段的BIM模型。并根据监测信息在BIM模型上标注显示各个监测点位，收集获取各个监测点位的历史监测信息，生成各个监测点位的监测数据变化曲线。基于监测数据变化曲线计算获取预设时间内监测数据预期值，并在监测数据预期值超出预设的监测阈值时在BIM模型上标注显示。通过建立深基坑各个施工阶段的BIM模型，能够对深基坑施工过程进行模拟，有助发现施工计划的不足；另外通过在BIM模型上标注显示各个监测点位，有助于施工人员了解深基坑的监测点位的具体构造和位置，有助于施工人员查漏补缺完善监测点位分布，进一步提高深基坑自动监测效率及质量。最后基于各个监测点位的历史监测数据，生成各个监测点位的监测数据变化曲线，并基于监测数据变化曲线计算生成各个点位的监测数据预期值，对存在异常风险的点位进行预警显示，降低监测点位异常的概率。
参照图5，所述模型建立模块6包括：
视频整合单元61，用于将监测视频采集设备采集到的视频画面信息进行裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面模型；
视频渲染单元62，用于基于监测点位数据信息在全方位视频画面模型上进行渲染处理标注各个监测点位，并根据管理人员需求对各个监测点位的监测数据进行隐藏或显示；
时间轴生成单元63，用于对视频画面信息进行存储并基于监测时间生成监测时间轴；
工况管理单元64，用于将工况介绍信息导入全方位视频画面模型中形成五维变化立体模型。通过对视频画面信息进行裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面模型，再引入时间和工况等综合因子形成五维变化立体模型，能够根据实际需求展示单个监测项目的五维变化状况，也可以展示整个基坑单个或任意组合的监测项目五维变化。能够克服当前监测信息碎片化、零散化的缺陷，提高监测信息分析的水平和效率，为决策分析提供强有力的支撑。在监测点位异常时将五维变化立体模型上显示出来，相较于BIM模型能够使得现场人员更直观的了解到异常监测点位的所在位置以及异常情况，有助于高效快捷的进行检修消警，达到有效提高深基坑监测精度和监测质量的效果。
参照图5，所述时间轴生成单元63，用于对视频画面信息进行存储并基于监测时间生成监测时间轴具体包括：时间轴生成单元63将视频画面信息裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面进行存储，随着监测持续进行生成监测时间轴，并根据预设时间轴折叠规则对监测时间轴进行折叠显示，工作人员通过拨动监测时间轴实时回看历史时刻中深基坑的监测信息和工况信息；所述预设时间轴折叠规则包括以年、月、日、时对监测时间轴进行多级依次折叠，常态下显示当前所在小时内的时间轴。通过时间轴的设置，便于工作人员回看五维变化立体模型的各个历史时刻，有助于工作人员对整个深基坑工程进行回顾总结，提高施工质量，还有助于工作人员对出现异常的监测点位实况进行分析总结，进而避免点位异常状况重复发生，有助于提高深基坑施工质量。并且随着工程进行时间轴不断增长，采用预设的时间轴折叠规则对监测时间轴进行折叠显示，有助于工作人员在进行回看分析时，能够高效方便的找到对应的历史时刻。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的深基坑自动监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
在深基坑处根据监测需求设置各个监测点位，实时获取深基坑各个监测点位的监测信息，所述监测信息包括监测视频画面信息和监测点位数据信息；
基于监测信息建立深基坑的五维变化立体模型；
将监测信息中各项监测点位数据信息与对应其预设的监测阈值进行比较，判断是否存在监测点位数据超出预设的监测阈值；
若存在监测点位数据超出预设的监测阈值，则生成目标监测点位报警信息，并在五维变化立体模型上报警显示，同时将报警信息发送至管理人员处。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的深基坑自动监测方法，其特征在于：所述监测视频画面信息具体包括多个监测视频采集设备采集到的常规视频画面信息、夜视视频画面信息以及热视视频画面信息，所述监测点位数据信息包括各个监测点位的编号信息、位置信息、监测数据信息以及热视视频画面信息中各个发热物体的温度数据信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的深基坑自动监测方法，其特征在于，所述基于监测信息建立深基坑的五维变化立体模型具体包括以下步骤：
将监测视频采集设备采集到的视频画面信息进行裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面模型；
基于监测点位数据信息在全方位视频画面模型上进行渲染处理标注各个监测点位，并根据管理人员需求对各个监测点位的监测数据进行隐藏或显示；
对视频画面信息进行存储并基于监测时间生成监测时间轴；
将工况介绍信息导入全方位视频画面模型中形成五维变化立体模型。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的深基坑自动监测方法，其特征在于，所述对视频画面信息进行存储并基于监测时间生成监测时间轴具体包括：将视频画面信息裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面进行存储，随着监测持续进行生成监测时间轴，并根据预设时间轴折叠规则对监测时间轴进行折叠显示，工作人员通过拨动监测时间轴实时回看历史时刻中深基坑的监测信息和工况信息；所述预设时间轴折叠规则包括以年、月、日、时对监测时间轴进行多级依次折叠，常态下显示当前所在小时内的时间轴。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的深基坑自动监测方法，其特征在于，还包括基于深基坑施工计划建立深基坑各个施工阶段的BIM模型，并根据监测信息在BIM模型上标注显示各个监测点位，收集获取各个监测点位的历史监测信息，生成各个监测点位的监测数据变化曲线，基于监测数据变化曲线计算获取预设时间内监测数据预期值，并在监测数据预期值超出预设的监测阈值时在BIM模型上标注显示。
6.根据权利要求2所述的一种基于物联网的深基坑自动监测方法，其特征在于：所述视频画面信息由多个视频采集设备采集获取，多个所述视频采集设备根据实际需求沿深基坑周向分布设置或通过设置集中支架形成集中分布设置；所述集中支架包括底座(1)、支撑杆(11)、多个三通连接管(2)、多个连接杆(3)和用于安装视频采集设备的承载台(4)，所述集中支架整体呈L形设置，所述支撑杆(11)沿竖直方向设置且底端与底座(1)固定连接，所述支撑杆(11)顶部通过三通连接管(2)与连接杆(3)连接，多个所述连接杆(3)通过三通连接管(2)依次连接，且远离所述底座(1)的连接杆(3)的一端与承载台(4)固定连接；所述承载台(4)包括顶板(41)和安装在顶板(41)底部的半球形蜂巢安装部(42)，所述蜂巢安装部(42)沿其周向开设有多个用于安装视频采集设备的安装槽(421)，对多个所述安装槽(421)进行分组编号，多个所述安装槽(421)处均设置有代表编号标识(422)，所述顶板(41)底部沿其周向设置有雨檐板(43)。
7.一种基于物联网的深基坑自动监测系统，其特征在于，包括：
信息获取模块(5)，用于在深基坑处根据监测需求设置各个监测点位，实时获取深基坑各个监测点位的监测信息，所述监测信息包括监测视频画面信息和监测点位数据信息；
模型建立模块(6)，用于基于监测信息建立深基坑的五维变化立体模型；
数据监测模块(7)，用于将监测信息中各项监测点位数据信息与对应其预设的监测阈值进行比较，判断是否存在监测点位数据超出预设的监测阈值；
报警模块(8)，用于若存在监测点位数据超出预设的监测阈值，则生成目标监测点位报警信息，并在五维变化立体模型上报警显示，同时将报警信息发送至管理人员处。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的深基坑自动监测系统，其特征在于，所述模型建立模块(6)包括：
视频整合单元(61)，用于将监测视频采集设备采集到的视频画面信息进行裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面模型；
视频渲染单元(62)，用于基于监测点位数据信息在全方位视频画面模型上进行渲染处理标注各个监测点位，并根据管理人员需求对各个监测点位的监测数据进行隐藏或显示；
时间轴生成单元(63)，用于对视频画面信息进行存储并基于监测时间生成监测时间轴；
工况管理单元(64)，用于将工况介绍信息导入全方位视频画面模型中形成五维变化立体模型。
9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的深基坑自动监测系统，其特征在于，所述时间轴生成单元(63)，用于对视频画面信息进行存储并基于监测时间生成监测时间轴具体包括：时间轴生成单元(63)将视频画面信息裁剪拼接生成对应深基坑的全方位视频画面进行存储，随着监测持续进行生成监测时间轴，并根据预设时间轴折叠规则对监测时间轴进行折叠显示，工作人员通过拨动监测时间轴实时回看历史时刻中深基坑的监测信息和工况信息；所述预设时间轴折叠规则包括以年、月、日、时对监测时间轴进行多级依次折叠，常态下显示当前所在小时内的时间轴。
10.根据权利要求7所述的一种基于物联网的深基坑自动监测系统，其特征在于，还包括：模型预警模块(9)，用于基于深基坑施工计划建立深基坑各个施工阶段的BIM模型，并根据监测信息在BIM模型上标注显示各个监测点位，收集获取各个监测点位的历史监测信息，生成各个监测点位的监测数据变化曲线，基于监测数据变化曲线计算获取预设时间内监测数据预期值，并在监测数据预期值超出预设的监测阈值时在BIM模型上标注显示。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117829770A (zh) * 2024-01-02 2024-04-05 深圳市宝安排水有限公司 一种基于数字化的水闸结构安全监测系统及方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105442642A (zh) * 2015-12-11 2016-03-30 上海现代建筑设计集团工程建设咨询有限公司 带有时间轴和变形色彩的三维可视化基坑监测数据方法
CN106444588A (zh) * 2016-11-30 2017-02-22 国家电网公司 基于视频监控联动系统的阀厅机器人巡检系统及巡检方法
CN107622355A (zh) * 2017-09-30 2018-01-23 长江勘测规划设计研究有限责任公司 项目群施工过程数字化管理系统及方法
CN108413880A (zh) * 2018-01-31 2018-08-17 乐清市建设监理有限公司 一种基坑位移自动监测系统及其方法
CN109872125A (zh) * 2019-01-30 2019-06-11 广州轨道交通建设监理有限公司 一种基于bim的工程信息管理方法、装置、终端及存储介质
CN110008648A (zh) * 2019-05-15 2019-07-12 平煤神马建工集团有限公司 一种基于bim模型的智慧工地集成实施方法
CN110080114A (zh) * 2019-05-20 2019-08-02 上海浦东路桥建设股份有限公司 一种基于bim技术的可视化预制立柱承台施工方法
CN112185072A (zh) * 2020-09-22 2021-01-05 广州珠江建设发展有限公司 基于物联网的深基坑自动监测方法、装置、设备及介质
CN113538840A (zh) * 2021-09-17 2021-10-22 中铁第一勘察设计院集团有限公司 智能多因素耦合主动监测预警系统
CN113640024A (zh) * 2021-08-09 2021-11-12 上海华兴数字科技有限公司 挖掘机故障诊断方法、挖掘机、电子设备及存储介质
CN113653107A (zh) * 2021-08-05 2021-11-16 中国建筑第八工程局有限公司 基于5g+信息化基坑监测方法及系统

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105442642A (zh) * 2015-12-11 2016-03-30 上海现代建筑设计集团工程建设咨询有限公司 带有时间轴和变形色彩的三维可视化基坑监测数据方法
CN106444588A (zh) * 2016-11-30 2017-02-22 国家电网公司 基于视频监控联动系统的阀厅机器人巡检系统及巡检方法
CN107622355A (zh) * 2017-09-30 2018-01-23 长江勘测规划设计研究有限责任公司 项目群施工过程数字化管理系统及方法
CN108413880A (zh) * 2018-01-31 2018-08-17 乐清市建设监理有限公司 一种基坑位移自动监测系统及其方法
CN109872125A (zh) * 2019-01-30 2019-06-11 广州轨道交通建设监理有限公司 一种基于bim的工程信息管理方法、装置、终端及存储介质
CN110008648A (zh) * 2019-05-15 2019-07-12 平煤神马建工集团有限公司 一种基于bim模型的智慧工地集成实施方法
CN110080114A (zh) * 2019-05-20 2019-08-02 上海浦东路桥建设股份有限公司 一种基于bim技术的可视化预制立柱承台施工方法
CN112185072A (zh) * 2020-09-22 2021-01-05 广州珠江建设发展有限公司 基于物联网的深基坑自动监测方法、装置、设备及介质
CN113653107A (zh) * 2021-08-05 2021-11-16 中国建筑第八工程局有限公司 基于5g+信息化基坑监测方法及系统
CN113640024A (zh) * 2021-08-09 2021-11-12 上海华兴数字科技有限公司 挖掘机故障诊断方法、挖掘机、电子设备及存储介质
CN113538840A (zh) * 2021-09-17 2021-10-22 中铁第一勘察设计院集团有限公司 智能多因素耦合主动监测预警系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117829770A (zh) * 2024-01-02 2024-04-05 深圳市宝安排水有限公司 一种基于数字化的水闸结构安全监测系统及方法

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