[發明專利]一種基坑安全自動巡查方法及系統

在審

• 申請號: 201911284282.1
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN111102932A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 陳航宇;王航;彭錦發;徐凱;田嶺;王志龍;余江兵
• 申請（專利權）人: 中國二十冶集團有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01B11/02;G01N21/88
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 陳傳喜

本發明提供了一種基坑安全自動巡查系統及方法，包括：支承臺、軌道系統、伸縮機構和應變測量系統；支承臺設置在待監測支撐梁頂部，軌道系統可滑動的設置在支承臺上，應變測量系統通過伸縮機構與軌道系統相連接，用以在軌道系統的帶動下沿待監測支撐梁進行移動，以拍攝待監測支撐梁監測支撐梁上的裂縫圖像并對其進行處理。本發明結構簡單，機械化程度高，可實現對支撐梁裂縫的全過程自動監測，使裂縫監測過程更加便利，提高了監測的效率和可靠度，為后續監測人員對支撐梁的結構安全性進行分析提供了設備支撐；監測人員不需要在支撐梁上行走就可以對支撐梁的裂縫進行監測，確保了監測人員的作業安全，降低了施工人員的監測工作量。

技術領域

本發明涉及基坑監測技術領域，具體而言，涉及一種基坑安全自動巡查方法及系統。

背景技術

在大型建筑工程中，由于設計、施工和使用過程中的各種荷載作用等方面原因都會使建筑物結構產生裂縫，嚴重影響其美觀、使用和耐久性，當裂縫寬度達到一定的數值時，還可能危及結構的安全。長期以來，在變形觀測中都是鋼尺或者裂縫儀的方法獲取數據，鋼尺測量方法就是在裂縫部位沿水平方向埋設鋼尺，埋設鋼尺時只需固定其中一端即可，把埋設鋼尺與裂縫兩邊邊緣的相交點作為裂縫的兩個監測點。測量裂縫寬度時，將超站儀架設在離開裂縫部位前方的合適位置，先瞄準鋼尺固定端的裂縫監測點，通過調整超站儀架設的位置和高度，并確保鋼尺固定端的裂縫監測點讀數與第一次讀數在誤差允許范圍內相同，然后讀取鋼尺另一端的裂縫監測點處的鋼尺讀數，裂縫的２個監測點處鋼尺的讀數差即為測量裂縫的寬度。但用這種方法不僅費工、費時，觀測人員主觀性較大，而且對于某些大型建筑物不易達到的危險部位，觀測將變得十分困難甚至無法實現。

發明內容

鑒于此，本發明提出了一種基坑安全自動巡查方法及系統，旨在解決現有建筑施工領域結構裂縫監測作業效率較低且監測結果準確度難以保證的問題。

一個方面，本發明提出了一種基坑安全自動巡查系統，包括：支承臺、軌道系統、伸縮機構和應變測量系統；其中，所述支承臺設置在待監測支撐梁頂部，所述軌道系統可滑動的設置在所述支承臺上，所述應變測量系統通過所述伸縮機構與所述軌道系統相連接，用以在所述軌道系統的帶動下沿所述待監測支撐梁進行移動，以拍攝所述待監測支撐梁上的裂縫圖像并對其進行處理。

進一步的，上述基坑安全自動巡查系統中，所述軌道系統包括：導軌和若干輪轂；其中，所述導軌為兩端開口的方形殼體，其底面設有缺口，所述缺口貫通所述殼體的長度方向；所述導軌內部上、下側分別設置有所述輪轂；所述輪轂與所述支承臺的頂部相接觸，以沿所述支承臺滑動。

進一步的，上述基坑安全自動巡查系統中，所述應變測量系統為三維DIC應變測量系統。

本發明提供的基坑安全自動巡查系統，結構簡單，通過三維應變測量系統對待監測支撐梁上的裂縫圖像進行提取，機械化程度高，可以實現對支撐梁裂縫的全過程自動監測，使得裂縫監測過程更加便利，并且監測結果不受人為主觀因素的影響，提高了監測的效率和可靠度，為后續監測人員對支撐梁的結構安全性進行分析提供了設備支撐；監測人員不需要在支撐梁上行走就可以對支撐梁的裂縫進行監測，確保了監測人員的作業安全，也大大降低了施工人員的監測工作量。

另一方面，本發明還提出了一種基坑安全自動巡查方法，包括以下步驟：步驟1，將基坑安全自動巡查系統安裝在待監測支撐梁上，確保待監測支撐梁的寬度方向在應變測量系統中的攝像機的拍攝范圍內；步驟2，將所述步驟S1中采集到的圖像上傳至電腦端進行數字圖像處理，得到每張圖像中的裂縫長度、寬度以及圖像獲取時間；步驟3，根據所述每張圖像中的裂縫長度、寬度以及圖像獲取時間獲取裂縫變化-時間曲線。

進一步的，上述基坑安全自動巡查方法中，所述步驟1中，所述基坑安全自動巡查系統中的軌道系統的移動速度與攝像機的采集頻率相同。

進一步的，上述基坑安全自動巡查方法中，所述步驟2中進一步包括：