[發明專利]一種用于基坑工程自動化監測的預警系統

有效

• 申請號: 201910527862.2
• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN110306605B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 王愛勛;李文祥;王文瑋;鄧鑫;張穩泉;楊勤;王聰;張俊;胡安;潘忠;艾麗
• 申請（專利權）人: 武漢建工集團股份有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;G06F30/13
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

1.一種用于基坑工程自動化監測的預警系統，其特征在于，

在云端管理平臺內，由經驗曲線擬合系統、場地環境與監測點匹配系統、BIM與監測數據同步顯示系統、企業數據庫、智能預測模塊、監測數據預處理模塊、監測數據集成采集模塊組成，根據不同監測項設置測量機器人或監測傳感器，收集數據并傳輸至監測數據集成采集模塊，然后經過監測數據預處理模塊將監測數據進行處理后發送至云端管理平臺；其中，

所述經驗曲線擬合系統，導入歷史監測數據，導入的數據會存入企業數據庫，經驗曲線擬合系統將現場采集的監測數據進行統計，根據不同要求形成圖表進行查看，并且能夠對企業數據庫內的監測數據進行篩選和提取；

所述場地環境與監測點匹配系統，包括監測點場地信息輸入模塊，其能錄入本工程監測點信息，通過監測點場地信息輸入模塊導入基坑現場平面圖，在平面圖上插入監測點信息并能與現場實際監測點數據進行匹配，同時在監測點場地信息輸入模塊內將每個監測點的工程地質情況、水文地質情況以及基坑鳥瞰圖信息錄入，錄入的信息會存入企業數據庫；場地環境與監測點匹配系統將現場采集的環境信息進行統計，并且能夠對企業數據庫內的環境信息數據進行篩選和提取；

所述BIM與監測數據同步顯示系統，包括BIM模型導入模塊和監測數據同步顯示模塊，通過BIM模型導入模塊將外部軟件建立的基坑BIM模型導入系統內，并且通過監測數據同步顯示模塊在BIM模型上插入監測點并編號，插入的監測點與基坑設置監測點對應且數據信息同步。

2.根據權利要求1所述的用于基坑工程自動化監測的預警系統，其特征在于，實現基坑監測預警包括下述步驟：

第一步、通過智能預測模塊對監測數據進行分析并對各監測點的未來走勢進行預測，得到監測點預測曲線，如達到設定的預警值將進行第二步；

第二步、通過經驗曲線擬合系統，將預測出可能會出現預警的監測點累計曲線與企業數據庫內歷史監測工程出現預警監測點的累計曲線進行匹配和篩選，得到最相似曲線a；

第三步、將預測出可能會出現預警的監測點的累計曲線與企業數據庫內歷史監測點的場地環境信息進行匹配和篩選，得到若干個相似曲線，最后通過場地環境與監測點匹配系統與該監測點的場地環境信息進行匹配，得到最相似曲線b；

第四步、將監測點預測曲線與最相似曲線a和最相似曲線b進行擬合修正，得到監測點修正預測曲線；該監測點修正預測曲線準確率高，能夠更好的反應監測點未來變化趨勢，達到準確預警的目的；

第五步、通過BIM與監測數據同步顯示系統，將基坑監測數據同步顯示在BIM模型上，BIM模型上通過不同顏色顯示來表示基坑狀態，并將該畫面通過外部輸出到顯示器上，方便管理人員查看，當某監測點的監測數據達到預警值時，該監測點區域將會在BIM模型上以紅色閃爍，達到預警效果。

3.根據權利要求1所述的用于基坑工程自動化監測的預警系統，其特征在于，所述企業數據庫具有：1)收集了各個不同項目基坑監測過程中各實際監測點的累計變化曲線，即收集基坑監測過程中監測點達到預警值和報警值的累計變化曲線；2)收集了各個不同監測項目基坑監測點的場地環境信息。

4.根據權利要求1所述的用于基坑工程自動化監測的預警系統，其特征在于，所述監測點場地信息輸入模塊能導入基坑現場平面圖，在平面圖上能夠插入監測點并錄入相關信息，導入平面圖格式為CAD格式或圖片格式。

5.根據權利要求1所述的用于基坑工程自動化監測的預警系統，其特征在于，所述BIM模型導入模塊能識別和導入外部軟件建立的BIM模型，所述外部軟件為revit或SketchUp。

6.根據權利要求1所述的用于基坑工程自動化監測的預警系統，其特征在于，所述監測數據同步顯示模塊能夠在導入的BIM模型內插入監測點，并且插入的監測點能夠識別現場采集的數據并與現場監測點對應。

7.根據權利要求1所述的用于基坑工程自動化監測的預警系統，其特征在于，所述智能預測模塊是采用人工神經網絡模型對水平位移、垂直位移、支撐軸力、圍護結構內力、土壓力、地下水位、裂縫、深沉水平位移以及傾斜檢測項中的監測數據進行預測，并根據后續數據對模型進行修正，做到提前預警。