[發明專利]一種基坑施工中人員定位系統及風險評估方法

在審

• 申請號: 202010220469.1
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111307110A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 張立業;李興盛;姜諳男;薛永鋒;侯拉平;蔣騰飛;華波;李玉宏;王傳嘉;沙千里;盧迪;杜華林;劉楊;何一韜;宋業華;孫華東
• 申請（專利權）人: 中鐵一局集團第二工程有限公司;中鐵大連地鐵五號線有限公司
• 主分類號: G01C5/04
• 分類號: G01C5/04;H04W4/80;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 楊威;楊爽

1.一種基坑施工中人員定位系統，其特征在于，包括：設置在基坑地表(6)的多個地表沉降檢測單元(1)和設置在基坑側壁的多個人員定位單元(2)；

所述地表沉降檢測單元(1)包括：地表沉降檢測儀(1.1)和數據采集模塊(1.2)；

所述人員定位單元(2)包括：箱體(2.1)、信息采集模塊(2.2)及發射天線(2.3)；所述箱體(2.1)固定于基坑側壁，所述信息采集模塊(2.2)設置于所述箱體(2.1)內，所述發射天線(2.3)固定于所述箱體(2.1)外；

所述數據采集模塊(1.2)接收所述地表沉降檢測儀(1.1)采集的地表沉降信息，所述信息采集模塊(2.2)接收所述數據采集模塊(1.2)發送的地表沉降信息，并通過人員的識別卡(2.4)采集人員位置信息；所述發射天線(2.3)將地表沉降信息和人員位置信息發送至遠程服務器，所述遠程服務器對不同區域的地表沉降信息和人員位置信息進行分析，存在地表沉降異常時，向基坑內發出預警信號。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述遠程服務器包括：

樣本數據計算單元，其能夠獲取用于評價目標位置的風險等級的樣本數據，其中所述目標位置為每組地表沉降檢測單元和所述人員定位單元所處位置；所述樣本數據包括：人員的數量、多個人員與目標位置的距離、平均距離、最小距離和地表沉降信息，平均距離和最小距離由多個距離計算得到的；所述人員定位單元識別到的所有識別卡的數量為所述人員數量；所述人員定位單元獲取多個人員與目標位置的距離；

映射樣本形成單元，其能夠根據所述人員數量、平均距離、最小距離以及地表沉降信息獲得風險等級，形成用于計算風險等級的映射樣本，映射矩陣表示為：

記為X→Y

其中，x_m1為人員數量、x_m2為平均距離、x_m3為最小距離；m為樣本數量；x_(m,l+3)為目標位置地表沉降信息，l為目標歷史位置地表沉降信息個數；y_m為風險等級；

建模單元，其能夠采用非線性映射過程對Y進行建模，假設X對應的Y值服從正態分布，所述模型如下：

記為Y～N(μ,K)

其中，μ₁,μ₂,...μ_m為該聯合正態分布的均值向量，上述矩陣中的k_ml即y的系數矩陣，采用如下函數進行求解：

其中，σ_f為常數系數；

風險等級評價單元，其能夠獲得目標位置的風險等級，所述目標位置的風險等級通過建立風險等級y_*與所述樣本數據建立聯合分布得到如下方程：

記為

結合公式(1)，求得風險評價級別y_*的分布參數：

y_*～N(μ_*,σ_*)

其中，獲得目標位置的風險等級。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述地表沉降檢測單元(1)還包括：異形鋼板(1.3)；所述異形鋼板(1.3)自由端固定于基坑地表，所述異形鋼板(1.3)中間凸起形成凸起部，所述凸起部朝上，所述地表沉降檢測儀(1.1)與所述凸起部朝外側固定連接；所述凸起部與所述基坑地表形成容納腔，所述數據采集模塊(1.2)設置于所述容納腔內，并與所述凸起部固定連接。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括：卡接件(3)和用于防止所述箱體(1)與所述基坑側壁(5)碰撞的橡膠球(4)；所述卡接件(3)包括固定在所述基坑側壁(5)的支撐件(3.1)和固定在箱體(2.1)背板的固定件(3.2)；所述固定件(3.2)與所述支撐件(3.1)卡合連接；

所述橡膠球(4)與所述箱體(2.1)背板固定連接。