用于基坑工程的实时监测与预警系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及基坑工程技术领域，尤其设及一种用于基坑工程的实时监测与预警系 统。
【背景技术】
[0002] 随着现代城市地下空间开发的不断发展，地下工程呈向深、大趋势发展，且受周边 环境条件的影响，对地下工程施工变形控制要求也越来越严格。由于城市地下工程开挖而 引起的次生灾害事故屡见不鲜，基于先进的计算机信息技术建立实现基坑工程的智慧化监 测与预警将成为必然。传统的城市基坑施工过程中，勘察、设计、施工、监测及科研咨询通常 分别属于不同的部口（或单位），往往造成部口间（或单位间）的信息沟通不及时，使得决 策滞后而延误应急抢险或最终酿成事故。
[0003] 目前虽然有较多针对基坑工程及其它城市地下工程的监测与预警信息平台，但是 尚存在众多不足；1)大都是采用现场定时数据采集，录入数据信息管理系统，无法实现实 时采集，而且网路平台功能不完善；2)监测数据多为单项式采集与分析，监测内容难有机 整合；3)无法将勘察、设计、施工、监测及科研咨询等信息集成而实现链式数据系统；4)信 息分析及预测预警自动化程度不高，不能实现真正的智慧化决策系统；5)信息发布方面， 仅局限于部分人，而不是针对参与现场存在潜在危险的人群。
【发明内容】
[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的 目的在于提出一种用于基坑工程的实时监测与预警系统，该系统实现了监测数据的自动采 集与传输，并根据监测数据进行预测W生成预测数据，W及在预测数据超出预设警戒值时 生成预警信息，并根据预警信息对工作人员进行提醒，从而大大提高了现场信息的管理、预 测与预警自动化与智慧化水平，同时也为其它类似大型工程的施工过程中的安全监测与管 理提供了新的借鉴和技术支持。
[0005] 为了实现上述目的，本发明实施例的用于基坑工程的实时监测与预警系统，包括： 云端服务器；现场监测数据采集子系统，用于实时对施工现场多个监测点进行监测W获取 监测数据，并将所述监测数据上传至所述云端服务器；数字基坑信息分析与管理子系统，用 于对所述云端服务器发送的所述监测数据进行预测W生成预测数据，并当所述预测数据超 出预设警戒值时，生成预警信息，W及将所述预警信息上传至所述云端服务器；预警及信息 发布子系统，用于根据所述云端服务器发送的所述预警信息对工作人员进行提醒。
[0006] 根据本发明实施例的用于基坑工程的实时监测与预警系统，可应用在大型城市基 坑工程施工过程中，通过现场监测数据采集子系统实现监测数据的自动采集与传输，通过 数字基坑信息分析与管理子系统实现勘察信息、设计信息、施工信息及实时监测数据存储 入数据库，并根据监测数据进行预测，同时实现信息的=维可视化动态查询与管理，通过预 警及信息发布子系统实现监测信息的预警及实时发布，该系统为城市大型基坑工程安全施 工管理提供了一种新的信息化平台建立方式，大大提高了现场信息的管理、预测与预警自 动化与智慧化水平，从而也为其它类似大型工程的施工过程中的安全监测与管理提供了新 的借鉴和技术支持。
【附图说明】
[0007]图1是根据本发明一个实施例的用于基坑工程的实时监测与预警系统的结构示 意图；
[000引图2是根据本发明一个实施例的现场监测数据采集子系统20的结构示意图；
[0009] 图3是根据本发明一个具体实施例的用于基坑工程的实时监测与预警系统的示 意图；
[0010] 图4是根据本发明一个具体实施例的视频采集部件的示意图；
[0011] 图5是根据本发明一个实施例的数字基坑信息分析与管理子系统的组构功能示 意图；
[0012] 图6是根据本发明一个具体实施例的监测设备安装流程图；
[0013] 图7是根据本发明一个具体实施例的监测视频图像采集设备安装流程图；
[0014] 图8是根据本发明一个具体实施例的用于基坑工程的实时监测与预警系统的较 佳实施例的流程图；
[0015] 图9是根据本发明一个实施例的滚动预测的原理示意图；
[0016] 图10根据本发明一个实施例的数据库构架的示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0018] 下面参考附图描述本发明实施例的用于基坑工程的实时监测与预警系统。
[0019] 图1是根据本发明一个实施例的用于基坑工程的实时监测与预警系统的结构示 意图。如图1所示，本发明实施例的用于基坑工程的实时监测与预警系统，包括：云端服务 器10、现场监测数据采集子系统20、数字基坑信息分析与管理子系统30和预警及信息发布 子系统40。
[0020] 其中，现场监测数据采集子系统20、数字基坑信息分析与管理子系统30和预警及 信息发布子系统40之间通过云端服务器10实现信息的传输与共享。
[0021] 现场监测数据采集子系统20用于实时对施工现场多个监测点进行监测W获取监 测数据，并将监测数据上传至云端服务器10 ;数字基坑信息分析与管理子系统30用于对云 端服务器10发送的监测数据进行预测W生成预测数据，并当预测数据超出预设警戒值时， 生成预警信息，W及将预警信息上传至云端服务器10 ;预警及信息发布子系统40用于根据 云端服务器10发送的预警信息对工作人员进行提醒。
[0022] 在本发明的一个实施例中，监测数据包括形变信息、应力信息和图像信息中的一 种或多种。
[0023] 例如，形变信息为；围护结构形变、支撑体系形变、周边建构筑物形变、坑周±体形 变、地表沉降、坑周压力管线设施等，应力信息为；围护结构内力、支撑结构轴力、坑侧水压 力、坑侧±压力等，图像信息为；维护结构典型位置实时图像、坑周地表重要地段实时图像、 周边重要结构物实时图像等。
[0024] 在本发明的一个实施例中，如图2所示，现场监测数据采集子系统20具体包括：监 测装置201、无线发射装置202和控制装置203。
[0025] 监测装置201用于实时对施工现场多个监测点进行监测并生成监测数据；无线发 射装置202 ;控制装置203用于获取监测数据，并通过无线发射装置202将监测数据上传至 云端服务器10。
[0026] 具体地，如图3所示，监测装置201包括数据采集传感器23和高清相机24,其中， 根据监测对象的不同，数据采集传感器23的类型也不同，图3中的形变采集部件25主要是 用于采集与支撑围护结构、周围±体及周围建筑物形变相关的监测数据采集传感器及设备 部件；应力采集部件26主要是用于采集支撑围护结构、支撑体系、周围水±等内的力（或应 力）数据采集传感器及设备部件，用于获取形变信息及应力信息；视频采集部件27主要是 由用于获取监测对象241的高清相机组及粘贴于监测对象241上的标志点242构成，用于 获取监测对象241的图像信息。
[0027] 其中，根据工程的需求，选择适合（通视条件好便于采集图像）视频图像获取的监 测对象241，通过多个高清相机24构成的相机组合，每隔一定的时间间隔拍摄贴有标示点 242的监测对象241。监测对象241可W是基坑周边建构筑物（如，楼房、桥梁、结构等）、基 坑围护结构（如，地连墙、支撑结构等）、基坑周边道路或压力管线等。标示点242的颜色需 要与监测对象241对比明显，形状可W是方形或圆形，大小可根据监测精度、相机分辨率等 确定。标示点242的数量及排列方式根据所需监测对象241的形态、监测精度及粘贴的方 便性等需求设定。高清相机24安放根据标示点242的分布、通视条件等来确定，并安放在 相对固定的位置，同时确保每个标示点242至少同时能有两个相机获得图像。<