【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基坑监测，具体涉及一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法。
技术介绍
1、基坑施工是城市建设和土木工程中的重要工作环节，基坑施工过程中，由于土地沉降、地下水位变化和周边建筑物的影响等因素，基坑的位移监测变得至关重要。准确监测基坑的位移可以及时发现并预防潜在的安全风险，保障施工的顺利进行和周围环境的稳定。
2、现有的对基坑施工过程中的位移进行监测是通过对每个监测点的前后高度值进行计算得到位移值，进而分析是否存在较大位移，采取相应措施；但实际上由于传感器误差，有的较大位移是真实的，有的是由于传感器误差或环境变化引起的误差，导致计算得到的位移数据存在较大误差，进而导致对基坑施工过程的监测结果准确性低，不能及时发现潜在的安全风险，从而无法保证施工过程的安全性。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，以解决现有的问题。
2、本专利技术的一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法采用如下技术方案：
3、本专利技术一个实施例提供了一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，该方法包括以下步骤：
4、连续获取若干个时刻下基坑的若干个结构部分的不同位置的传感器节点的高度序列，将位于同一个结构部分的所有传感器节点的高度序列作为一个第一类别；
5、根据每个高度序列中相邻数据点之间的差异获得若干个位移序列以及每个位移序列的若干个子集合，将位移序列中元素的数值记为位移值；根据各个子集合中元素之
6、利用噪声率对第一元素的位移值进行修正，获得第一元素的实际位移值；
7、结合实际位移值进行基坑施工过程监测。
8、进一步地，所述根据每个高度序列中相邻数据点之间的差异获得若干个位移序列以及每个位移序列的若干个子集合，包括的具体方法为：
9、获取每个高度序列的前向差分序列记为位移序列，位移序列中每个元素对应一个位移值和一个时刻；
10、将任意时刻记为目标时刻，将任意第一类别记为目标第一类别，获取在目标时刻下目标第一类别中不同高度序列对应位移序列内元素的位移值，将目标第一类别在目标时刻下所有高度序列对应位移序列中的位移值形成的集合，记为目标第一类别在目标时刻下的位移集合；
11、分别获取任意位移集合中符号为正和符号为负的元素的数量，将所述数量最小的元素记为对应第一类别在目标时刻下的异号点；
12、将位移集合中异号点之外的元素记为目标时刻下的同号点，将目标时刻下的所有同号点的位移值形成的集合记为同号点集合，预设n1个分割阈值并利用otsu算法将同号点集合划分为n1+1个子集合。
13、进一步地，所述根据各个子集合中元素之间的差异大小筛选出所有子集合中的第一子集合，包括的具体方法为：
14、将任意子集合记为目标子集合，将目标子集合中任意元素记为目标元素，将目标元素与目标子集合中目标元素以外的每个元素之间的差值绝对值记为目标元素的相对位移因子；
15、将目标元素的所有相对位移因子的累加和记为目标元素的相对位移参数，将目标子集合中最小相对位移参数对应的元素记为目标子集合的代表元素；
16、获取同号点集合的所有子集合的代表元素形成的集合记为代表元素集合，获取代表元素集合中所有代表元素的分布直方图，并通过otsu算法获取升序序列的阈值k，将代表元素集合中位移值小于阈值k的代表元素所属的子集合记为第一子集合。
17、进一步地，所述获取每个位移序列的趋势项，根据位移序列中不同元素的距离以及位移序列的趋势项中元素的斜率分布情况获得第一元素的噪声率，包括的具体方法为：
18、获取目标第一类别中目标时刻下的位移集合中任意异号点与每个元素的欧氏距离形成的集合，记为异号点的距离集合，通过otsu算法将异号点的距离集合划分为n2个距离子集合，当距离子集合中欧氏距离对应的元素中存在第一元素时，将距离子集合记为第一距离子集合，将存在第一元素的欧氏距离记为目标距离，其中n2为预设的第二参数；
19、利用ma方法获取每个位移序列的趋势项，根据趋势项中元素的斜率获取第一元素的趋势变化率、第一距离子集合的变化率代表值以及第一距离子集合的变化一致性；
20、对于任意第一距离子集合，将第一距离子集合中任意目标距离下对应的第一元素的趋势变化率与第一距离子集合的变化率代表值的差值绝对值，记为第一差值，第一差值与第一距离子集合中对应目标距离下的第一元素相对异号点的噪声率成反比，第一距离子集合的变化一致性与第一距离子集合中对应目标距离下的第一元素相对异号点的噪声率成正比。
21、进一步地，所述第一元素的趋势变化率的具体计算方法为：
22、每个第一元素也对应一个时刻，将第一元素在位移序列中对应的时刻记为第一时刻，获取第一元素所属位移序列对应趋势项中第一时刻后的n3个元素的斜率均值，记为第一元素的趋势变化率，其中n3为预设的第三参数。
23、进一步地，所述第一距离子集合的变化率代表值的具体计算方法为：
24、将第一距离子集合中所有元素的趋势变化率形成的序列，记为第一距离子集合的趋势变化率序列，所述元素的趋势变化率与第一元素的趋势变化率的计算方法相同；
25、将第一距离子集合中任意元素的与其他每个元素的趋势变化率的差值绝对值记为元素的相对变化因子；
26、将第一距离子集合中任意元素的所有相对变化因子的累加值记为元素的相对变化参数，将第一距离子集合中所有元素的最小相对变化参数记为第一距离子集合的变化率代表值。
27、进一步地，所述第一距离子集合的变化一致性的具体计算方法为：
28、获取趋势变化率序列中所有元素的方差σ，将1-σ记为第一距离子集合的变化一致性。
29、进一步地，所述利用噪声率对第一元素的位移值进行修正，获得第一元素的实际位移值，包括的具体方法为：
30、将每个第一元素相对所有异号点的噪声率的均值记为所述第一元素的最终噪声率p′；
31、获取位移序列中每个第一元素相邻的n4个元素，记为第一元素的邻域元素，根据每个第一元素的邻域元素获取每个第一元素的位移插值，其中n4为预设的第四参数；
32、将1-p′对第一元素的位移值的加权结果记为第一数值，将p′对第一元素的位移插值的加权结果记为第二数值，将第一数值与第二数值的和值记为第一元素的实际位移值。
33、进一步地，所述根据每个第一元素的邻域元素获取每个第一元素的位移插值，包括的具体方法为：
34、根据每个第一元素的邻域元素，并结合双线性插值方法获取位移序列中每个第一元素对应时刻下的插值，记为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，其特征在于，所述根据每个高度序列中相邻数据点之间的差异获得若干个位移序列以及每个位移序列的若干个子集合，包括的具体方法为：
3.根据权利要求2所述一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，其特征在于，所述根据各个子集合中元素之间的差异大小筛选出所有子集合中的第一子集合，包括的具体方法为：
4.根据权利要求2所述一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，其特征在于，所述获取每个位移序列的趋势项，根据位移序列中不同元素的距离以及位移序列的趋势项中元素的斜率分布情况获得第一元素的噪声率，包括的具体方法为：
5.根据权利要求4所述一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，其特征在于，所述第一元素的趋势变化率的具体计算方法为：
6.根据权利要求5所述一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，其特征在于，所述第一距离子集合的变化率代表值的具体计算方法为：
7.根据权利
8.根据权利要求4所述一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，其特征在于，所述利用噪声率对第一元素的位移值进行修正，获得第一元素的实际位移值，包括的具体方法为：
9.根据权利要求8所述一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，其特征在于，所述根据每个第一元素的邻域元素获取每个第一元素的位移插值，包括的具体方法为：
10.根据权利要求2所述一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，其特征在于，所述结合实际位移值进行基坑施工过程监测，包括的具体方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，其特征在于，所述根据每个高度序列中相邻数据点之间的差异获得若干个位移序列以及每个位移序列的若干个子集合，包括的具体方法为：
3.根据权利要求2所述一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，其特征在于，所述根据各个子集合中元素之间的差异大小筛选出所有子集合中的第一子集合，包括的具体方法为：
4.根据权利要求2所述一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，其特征在于，所述获取每个位移序列的趋势项，根据位移序列中不同元素的距离以及位移序列的趋势项中元素的斜率分布情况获得第一元素的噪声率，包括的具体方法为：
5.根据权利要求4所述一种基坑施工过程位移三维一体化智能监测方法，其特征在于，所述第一元素的趋势变...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱遵全，刘圣东，常东明，夏蜀，刘义，蔡坤坤，卢海峰，徐放，
申请(专利权)人：中交第三航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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