一种基于高精度扫描的基坑开挖监测预警方法技术

本发明专利技术属于基坑监测技术领域，公开了一种基于高精度扫描的基坑开挖监测预警方法，为了解决利用扫描仪对开挖基坑进行扫描时存在着后期图像处理难度大的问题，而提供一种基于高精度扫描的基坑开挖监测预警方法。本发明专利技术包括(1)安装移动机构；(2)安装高精度扫描仪；(3)在第一位置并进行扫描，获取到第一图像；(4)至第一位置并进行扫描，获取到第二图像；(5)后台终端进行处理获得基坑变形量的处理过程；(6)若后台终端获得的基坑变形量超过设定值进行现场报警。本发明专利技术降低后期图像处理的难度，减少后期图像处理失真、噪点增多的问题，从而提高监测数据的准确性。监测数据的准确性。监测数据的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高精度扫描的基坑开挖监测预警方法


[0001]本专利技术属于基坑支护
，具体涉及一种基于高精度扫描的基坑开挖监测预警方法。

技术介绍

[0002]建筑工程基坑支护结构和周围地表会因基坑开挖而出现变形，对周边建筑、地下管线、构筑物及道路的安全产生严重威胁。尤其部分深基坑工程处于城市市政设施及人员流动密集区域，因此更应严格要求深基坑的变形控制。
[0003]目前对于基坑变形量监测的方式主要采用传感器进行数据采集，并将传感器检测到的数据传输给控制器，控制器依照其设定的数值(即是否超出设定的范围)决定是否报警或者预警。
[0004]现有技术中关于利用传感器来监测基坑变形量的技术文献也较多，例如申请号为2019106463601公开了一种城市建筑基坑常规变形监测系统及方法，括基坑本体和支护结构，所述监测系统包括监测主机和若干个感应器，所述感应器设置在所述基坑本体或者所述支护结构中，所述感应器包括壳体，所述壳体内设置有活动件和用于感应所述活动件位置的感应件，所述感应件与所述监测主机电性连接。本专利技术的城市建筑基坑常规变形监测系统及方法，能够直接输出变形量的角度和方向，实现复杂度低、精度高。
[0005]又例如申请号为2019104831897公开了一种基坑变形监测方法及系统，设置一基准传感器网络和多个监测传感器网络；基准传感器网络的各传感器节点发送频率不同的两个无线电波给第一个监测传感器网络，其它监测传感器网络依次将自身的测量数据和接收到的测量数据发送给其后的监测传感器网络，直到最后一个监测传感器网络将所有测量数据发送至基准传感器网络；服务器接收基准传感器网络发送所有测量数据，并根据所有测量数据获取各监测传感器网络的中心点位置；服务器根据多次获取的各监测传感器网络的中心点位置，计算得到基坑的变形量。本技术通过传感器网络来监测基坑的变形，无需人工进行测量，且对安装条件要求不高，提高测量的便捷性。
[0006]又例如申请号为2021104700154公开了一种高精度城市建筑基坑常规变形监测系统及其监测方法，基坑包括基坑本体和支护结构，监测系统包括监测主机和若干个感应器，感应器设置在基坑本体或者支护结构中，感应器包括壳体，壳体内设置有活动件和用于感应活动件位置的感应件，感应件与监测主机电性连接；壳体呈管状并且垂直设置，壳体的上端和下端均封闭，壳体的上端穿设有连接管，用于连接感应件和监测主机的线缆从连接管中穿过；壳体内滑动设置有升降板，并且升降板与壳体的内壁紧密贴合，升降板与壳体的下端之间通过弹簧相连接，升降板与壳体的上端之间填充有保护液，该技术能够直接输出变形量的角度和方向，实现复杂度低、精度高。
[0007]又例如申请号为2021113986771公开了一种基坑深层土体变形监测装置及计算方法，监测装置,包括测量管体和应力传感器，测量管体的管壁具有一定厚度，测量管体内壁沿着测量管体长度方向等间距间隔设有多组应力传感器组，每组应力传感器组包括两个安
装高度一致的应力传感器；该计算方法,首先，在装置安装前测定每一节段的弯曲圆心所对应的角度以及对应的半径；然后，通过应力传感器是产生压应力或拉应力判断土体变形方向；最后，通过弧长公式换算得到土体变形量的大小。该技术能够直观显示深层土体变形的发展趋势，并能够实时测量深层土体变形量。
[0008]从上述举例的现有技术来看，目前基坑变形监测均是基于传感器的采集数据，从而获得基坑变形量。
[0009]在基坑开挖过程中同样也是采用安装传感器进行监测的方式，由于传感器的放置位置和间隔距离具有一定要求，因此存在着基坑已经发生变形但是由于未安装传感器而无法监测的问题。
[0010]针对该问题，申请号为2019105078306公开了一种基于BIM+3D激光扫描技术的复杂深基坑监测系统及方法，包括3D激光扫描系统、BIM系统和监测系统；3D激光扫描系统和BIM系统分别与监测系统相连接；所述3D激光扫描系统包括3D激光扫描仪，用于获取真实的深基坑的点云模型；BIM系统包括图纸导入单元，用于读取深基坑的图纸信息，获得深基坑的三维BIM模型；所述监测系统用于对现场的深基坑进行实时远程监控，监测系统包括云平台系统与预警系统；所述云平台系统均与3D激光扫描系统、BIM系统相连接、预警系统相连接。
[0011]但是在利用激光扫描仪对基坑开挖过程进行扫描时，一般采用的方式是：手持式、无人机和三脚架式(还包括底部具有移动滚轮的结构)对扫描仪进行稳固。手持式基于人体不自由的抖动，导致扫描仪成像模糊(即是扫描仪具有防抖动功能)，同时在基坑开挖过程中，基于基坑开挖过程中凹凸不平使得手持式扫描出来的图像前后差异巨大，导致后期图像处理难度较大，进而影响监测精度；同理在利用无人机进行扫描时，虽然无人机能够悬停在空中，在实际上无人机悬停的时候仍然会晃动，导致后期图像处理难度较大，进而影响监测精度。另外三脚架式虽然结构稳定，但是利用三脚架上的扫描仪进行扫描时，每换一个扫描地点都需要重新调节和定位，导致扫描仪扫描时的效率低。

技术实现思路

[0012]本专利技术为了解决利用扫描仪对开挖基坑进行扫描时存在着后期图像处理难度大的问题，而提供一种基于高精度扫描的基坑开挖监测预警方法，便于扫描仪进行扫描，从而获得稳定的图像，从而便于降低后期图像处理的难度，减少后期图像处理失真、噪点增多的问题，从而提高监测数据的准确性。
[0013]为解决技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0014]一种基于高精度扫描的基坑开挖监测预警方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0015](1)在基坑围栏上安装移动机构；
[0016](2)在移动机构上安装高精度扫描仪；
[0017](3)按照设计的扫描位置调整高精度扫描仪在移动机构上的位置并且该位置为第一位置并进行扫描，获取到第一图像；
[0018](4)按照设定的时间周期调整移动机构在基坑围栏上的位置使得扫描仪再次运动至第一位置并进行扫描，获取到第二图像；
[0019](5)将第一图像、第二图像传输给后台终端进行处理从而实现对基坑开挖过程的
监测；其中，对于扫描的图像进行处理至少包括获得基坑变形量的处理过程；
[0020](6)若后台终端获得的基坑变形量超过设定值，后台终端反馈给移动机构并进行现场报警。
[0021]在一些实施例中，后台终端对扫描的图像进行处理还包括：
[0022]将扫描的图像构建三维实景模型，并利用BIM技术构建BIM三维实景模型。从而利用BIM的三维实景模型对基坑开挖过程中进行监测，并连接进度偏差。
[0023]在一些实施例中，后台终端对扫描的图像进行处理还包括：将扫描的图像与设计图纸进行对比。
[0024]在一些实施例中，后台终端对扫描的图像进行处理还包括：从扫描的图像中获取到基坑开挖后裸露出来的实际地层信息，并将实际地层信息与地质勘察报告中的地层信息进行对比，并以获取到的实际地层信息修改地质勘察报告中的地层信息，从而便于指导后续本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高精度扫描的基坑开挖监测预警方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在基坑围栏上安装移动机构；(2)在移动机构上安装高精度扫描仪；其中高精度扫描仪属于现有技术产品，本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述。(3)按照设计的扫描位置调整高精度扫描仪在移动机构上的位置并且该位置为第一位置并进行扫描，获取到第一图像；(4)按照设定的时间周期调整移动机构在基坑围栏上的位置使得扫描仪再次运动至第一位置并进行扫描，获取到第二图像；(5)将第一图像、第二图像传输给后台终端进行处理从而实现对基坑开挖过程的监测；其中，对于扫描的图像进行处理至少包括获得基坑变形量的处理过程；(6)若后台终端获得的基坑变形量超过设定值，后台终端反馈给移动机构并进行现场报警。2.根据权利要求1所述的基于高精度扫描的基坑开挖监测预警方法，其特征在于，后台终端对扫描的图像进行处理还包括：将扫描的图像构建三维实景模型，并利用BIM技术构建BIM三维实景模型，从而利用BIM的三维实景模型对基坑开挖过程中进行监测。3.根据权利要求2所述的基于高精度扫描的基坑开挖监测预警方法，其特征在于，后台终端对扫描的图像进行处理还包括：将扫描的图像与设计图纸进行对比。从而利用现场的图像信息监测开挖是否符合设计要求，根据对比结果决定是否需要报警或者预警。4.根据权利要求3所述的基于高精度扫描的基坑开挖监测预警方法，其特征在于，后台终端对扫描的图像进行处理还包括：从扫描的图像中获取到基坑开挖后裸露出来的实际地层信息，并将实际地层信息与地质勘察报告中的地层信息进行对比，并以获取到的实际地层信息修改地质勘察报告中的地层信息。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的基于高精度扫描的基坑开挖监测预警方法，其特征在于，所述移动机构包括安装在基坑围栏顶部的第一安装板和第二安装板，第一安装板和第二安...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晓峰，李耀家，陈冬梅，任东兴，何蕃民，
申请(专利权)人：中冶成都勘察研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：