基于BIM的路基段落采空区变形监测方法及系统技术方案

本发明专利技术属于数据处理技术领域，公开了一种基于BIM的路基段落采空区变形监测方法及系统。该方法包括：获取路基段落采空区的三维数据及图像数据；根据所述三维数据和所述图像数据更新所述路基段落采空区的BIM；根据所述路基段落采空区的BIM判断所述路基段落采空区是否存在变形危险。通过上述方式，能够从三维模型以及二维图像两个维度并基于BIM对路基段落采空区的变形进行预测，从而可以判断采空区内是否会因变形产生危险，从而可以提前预警，提高工程的安全性。高工程的安全性。高工程的安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于BIM的路基段落采空区变形监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及一种基于BIM的路基段落采空区变形监测方法及系统。

技术介绍

[0002]采空区是工程中常见的不良地质现象，具有隐蔽性强、空间分布无规律、难以预测等特点，对路基本体结构及后期运营均会带来严重的安全隐患，通常由人工观测采空区的形变，但人工观察并不准确且具有一定的主观性，因此无法准确预测采空区的形变。
[0003]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种基于BIM的路基段落采空区变形监测方法及系统，旨在解决现有技术路基段落采空区内施工无法准确判断其安全性的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于BIM的路基段落采空区变形监测方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]获取路基段落采空区的三维数据及图像数据；
[0007]根据所述三维数据和所述图像数据更新所述路基段落采空区的BIM；
[0008]根据所述路基段落采空区的BIM判断所述路基段落采空区是否存在变形危险。
[0009]可选地，所述根据所述路基段落采空区的BIM判断所述路基段落采空区是否存在变形危险，包括：
[0010]提取所述路基段落采空区的BIM的形状特征；
[0011]提取所述路基段落采空区的BIM的图像特征；
[0012]根据所述形状特征和所述图像特征确定所述路基段落采空区的变形趋势；
[0013]根据所述变形趋势判断所述路基段落采空区是否存在变形危险。
[0014]可选地，所述提取所述路基段落采空区的BIM的形状特征，包括：
[0015]在所述路基段落采空区的BIM上确定多个目标点对；
[0016]计算每个目标点对之前的欧式距离；
[0017]根据所述欧式距离得到形状分布曲线；
[0018]根据所述形状分布曲线确定形状特征。
[0019]可选地，所述提取所述路基段落采空区的BIM的图像特征，包括：
[0020]获取所述路基段落采空区的BIM的图像；
[0021]对所述图像进行图像增强，得到增强图像；
[0022]对所述增强图像进行降采样处理，得到降采样图像；
[0023]对所述降采样图像进行梯度值计算，得到梯度图像；
[0024]对所述梯度图像进行二值化处理，得到二值化图像；
[0025]根据所述二值化图像确定所述路基段落采空区的BIM的图像特征。
[0026]可选地，所述根据所述形状特征和所述图像特征确定所述路基段落采空区的变形趋势，包括：
[0027]将历史形状特征与所述形状特征输入至第一预设模型中，获得形状变形趋势；
[0028]将历史图像特征与所述图像特征输入至第二预设模型中，获得图像变形趋势；
[0029]根据所述形状变形趋势和所述图像变形趋势确定所述路基段落采空区的变形趋势。
[0030]可选地，所述根据所述变形趋势判断所述路基段落采空区是否存在变形危险，包括：
[0031]根据所述变形趋势确定变形速率以及裂缝生长速率；
[0032]根据所述变形速率以及裂缝生长速率判断所述路基段落采空区是否存在变形危险。
[0033]可选地，所述根据所述路基段落采空区的BIM判断所述路基段落采空区是否存在变形危险之后，还包括：
[0034]当确定所述路基段落采空区存在变形危险时，向目标设备发送预警信息，并在工作人员靠近变形危险区域是发出警报。
[0035]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种基于BIM的路基段落采空区变形监测系统，所述基于BIM的路基段落采空区变形监测系统包括：
[0036]获取模块，用于获取路基段落采空区的三维数据及图像数据；
[0037]更新模块，用于根据所述三维数据和所述图像数据更新所述路基段落采空区的BIM；
[0038]判断模块，用于根据所述路基段落采空区的BIM判断所述路基段落采空区是否存在变形危险。
[0039]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种基于BIM的路基段落采空区变形监测设备，所述基于BIM的路基段落采空区变形监测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于BIM的路基段落采空区变形监测程序，所述基于BIM的路基段落采空区变形监测程序配置为实现如上文所述的基于BIM的路基段落采空区变形监测方法的步骤。
[0040]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有基于BIM的路基段落采空区变形监测程序，所述基于BIM的路基段落采空区变形监测程序被处理器执行时实现如上文所述的基于BIM的路基段落采空区变形监测方法的步骤。
[0041]本专利技术通过获取路基段落采空区的三维数据及图像数据；根据所述三维数据和所述图像数据更新所述路基段落采空区的BIM；根据所述路基段落采空区的BIM判断所述路基段落采空区是否存在变形危险。通过上述方式，能够从三维模型以及二维图像两个维度并基于BIM对路基段落采空区的变形进行预测，从而可以判断采空区内是否会因变形产生危险，从而可以提前预警，提高工程的安全性。
附图说明
[0042]图1是本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的基于BIM的路基段落采空区变形
监测设备的结构示意图；
[0043]图2为本专利技术基于BIM的路基段落采空区变形监测方法第一实施例的流程示意图；
[0044]图3为本专利技术基于BIM的路基段落采空区变形监测方法第二实施例的流程示意图；
[0045]图4为本专利技术基于BIM的路基段落采空区变形监测系统第一实施例的结构框图。
[0046]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0047]应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0048]参照图1，图1为本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的基于BIM的路基段落采空区变形监测设备结构示意图。
[0049]如图1所示，该基于BIM的路基段落采空区变形监测设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless
‑
Fidelity，Wi
‑
Fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(Random Access Memo本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的路基段落采空区变形监测方法，其特征在于，所述基于BIM的路基段落采空区变形监测方法包括：获取路基段落采空区的三维数据及图像数据；根据所述三维数据和所述图像数据更新所述路基段落采空区的BIM；根据所述路基段落采空区的BIM判断所述路基段落采空区是否存在变形危险。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述路基段落采空区的BIM判断所述路基段落采空区是否存在变形危险，包括：提取所述路基段落采空区的BIM的形状特征；提取所述路基段落采空区的BIM的图像特征；根据所述形状特征和所述图像特征确定所述路基段落采空区的变形趋势；根据所述变形趋势判断所述路基段落采空区是否存在变形危险。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述提取所述路基段落采空区的BIM的形状特征，包括：在所述路基段落采空区的BIM上确定多个目标点对；计算每个目标点对之前的欧式距离；根据所述欧式距离得到形状分布曲线；根据所述形状分布曲线确定形状特征。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述提取所述路基段落采空区的BIM的图像特征，包括：获取所述路基段落采空区的BIM的图像；对所述图像进行图像增强，得到增强图像；对所述增强图像进行降采样处理，得到降采样图像；对所述降采样图像进行梯度值计算，得到梯度图像；对所述梯度图像进行二值化处理，得到二值化图像；根据所述二值化图像确定所述路基段落采空区的BIM的图像特征。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述形状特征和所述图像特征确定所述路基段落采空区的变形趋势，包括：将历史形状特征与所述形状特征输入至第一预设模型中，获得形状变形趋势；将历史图像特征与所述图像特征输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小兵，梁学利，康利凯，左新星，石峥，
申请(专利权)人：中交第三公路工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：