一种基坑形变检测方法及系统与流程

本申请涉及灾害防控，尤其是涉及一种基坑形变检测方法及系统。

背景技术：

1、工程施工灾害的发生会引起机械设施破坏、作业人员伤亡，严重影响工程进度，造成建设成本的增加。为了降低施工灾害的影响，必须进行有效的灾害预警与防控。

2、以基坑为例，目前广泛使用的检测方式主要有人工检测（包括对基坑周围环境、支护变化、基坑表面变化等）和图像检测等方式，人工检测方式具有操作简单和方便检测的优势，但是在施工过程中检测会受到影响，同时考虑到检测频率、检测误差以及突发性等问题，使人工检测方式受到一定的限制，尤其是人工检测方式对于基坑所处环境的内部检测手段缺失。

3、图像检测的方式是基于连续拍摄的图像对基坑进行分析，这种方式的优势在于可以进行非接触检测，劣势在于每一次的检测基准难以保持一致，并且施工过程造成的图像缺失问题难以处理。

4、另外，图像检测方式也无法对基坑内部的情况进行分析，例如某些突发性的塌方事故，多数是由基坑内部的结构变化引起。灾害发生与工程地质条件、水文地质条件、位置、规模、和态等特征密切相关，基于既往经验或标准规范的防控决策具有较大的不确定性与盲目性。

技术实现思路

1、本申请提供一种基坑形变检测方法及系统，通多对地质形态的三维模型构建及变化趋势分析来对可能发生的灾害进行预警，用以给生产提供及时和准确的防控对策。

2、本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、第一方面，本申请提供了一种基坑形变检测方法，包括：

4、根据设定频率对周围环境进行扫描，并根据扫描回波建立每个方向上的n次回波点，n≥1且为自然数；

5、计算任意两个回波点的距离，当距离小于设定距离时，对所述两个回波点所在区域进行二次扫描；

6、对二次扫描结果进行筛选，得到回波点群，并根据回波点群构建特征模型；

7、将同一位置处的时间序列上的多个特征模型进行对比；以及

8、当特征模型的变化趋势超出允许范围时发出预警信号。

9、在第一方面的一种可能的实现方式中，对周围环境进行扫描时的扫描方式为线扫描，线扫描过程中对于同一位置处，使用不同频率的电磁波进行扫描；

10、不同频率的电磁波产生的回波点均放入到同一个坐标系中。

11、在第一方面的一种可能的实现方式中，计算任意两个回波点的距离时使用的回波点基于同一个扫描频率生成。

12、在第一方面的一种可能的实现方式中，进行二次扫描包括：

13、根据两个距离小于设定距离的回波点的位置构建扫描范围；

14、在扫描范围内进行密集扫描；

15、使用密集扫描生成的全部回波点构建回波点群；以及

16、根据回波点群构建特征模型。

17、在第一方面的一种可能的实现方式中，使用密集扫描生成的全部回波点构建回波点群包括计算任意两个回波点之间的距离，当一个回波点与其他任意一个回波点之间的距离小于设定距离时，将所述回波点保留，得到回波点群。

18、在第一方面的一种可能的实现方式中，特征模型包括边缘轮廓模型与面积模型。

19、在第一方面的一种可能的实现方式中，构建面积模型包括：

20、将回波点群中的回波点分组，每组包括多个回波点；

21、使用一组回波点构建一个第一平面，相邻的第一平面间存在空缺；

22、使用属于第一平面边缘的回波点构建第二平面，第二平面将相邻的第一平面间存在的空缺填充；以及

23、将第一平面和第二平面的边缘融合后得到面积模型。

24、第二方面，本申请提供了一种基坑施工灾害预警装置，包括：

25、第一扫描单元，用于根据设定频率对周围环境进行扫描，并根据扫描回波建立每个方向上的n次回波点，n≥1且为自然数；

26、处理单元，用于计算任意两个回波点的距离，当距离小于设定距离时，对所述两个回波点所在区域进行二次扫描；

27、第一模型构建单元，用于对二次扫描结果进行筛选，得到回波点群，并根据回波点群构建特征模型；

28、对比单元，用于将同一位置处的时间序列上的多个特征模型进行对比；以及

29、预警单元，用于当特征模型的变化趋势超出允许范围时发出预警信号。

30、第三方面，本申请提供了一种基坑形变检测系统，所述系统包括：

31、一个或多个存储器，用于存储指令；以及

32、一个或多个处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述指令，执行如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法。

33、第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括：

34、程序，当所述程序被处理器运行时，如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。

35、第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括程序指令，当所述程序指令被计算设备运行时，如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。

36、第六方面，本申请提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于实现上述各方面中所涉及的功能，例如，生成，接收，发送，或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。

37、该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。

38、在一种可能的设计中，该芯片系统还包括存储器，该存储器，用于保存必要的程序指令和数据。该处理器和该存储器可以解耦，分别设置在不同的设备上，通过有线或者无线的方式连接，或者处理器和该存储器也可以耦合在同一个设备上。

技术特征：

1.一种基坑形变检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基坑形变检测方法，其特征在于，对周围环境进行扫描时的扫描方式为线扫描，线扫描过程中对于同一位置处，使用不同频率的电磁波进行扫描；

3.根据权利要求1或2所述的基坑形变检测方法，其特征在于，计算任意两个回波点的距离时使用的回波点基于同一个扫描频率生成。

4.根据权利要求1所述的基坑形变检测方法，其特征在于，进行二次扫描包括：

5.根据权利要求4所述的基坑形变检测方法，其特征在于，使用密集扫描生成的全部回波点构建回波点群包括计算任意两个回波点之间的距离，当一个回波点与其他任意一个回波点之间的距离小于设定距离时，将所述回波点保留，得到回波点群。

6.根据权利要求4或5所述的基坑形变检测方法，其特征在于，特征模型包括边缘轮廓模型与面积模型。

7.根据权利要求6所述的基坑形变检测方法，其特征在于，构建面积模型包括：

8.一种基坑施工灾害预警装置，其特征在于，包括：

9.一种基坑形变检测系统，其特征在于，所述系统包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括：

技术总结
本申请涉及一种基坑形变检测方法及系统，方法包括根据设定频率对周围环境进行扫描，并根据扫描回波建立每个方向上的N次回波点；计算任意两个回波点的距离，当距离小于设定距离时，对所述两个回波点所在区域进行二次扫描；对二次扫描结果进行筛选，得到回波点群，并根据回波点群构建特征模型；将同一位置处的时间序列上的多个特征模型进行对比以及当特征模型的变化趋势超出允许范围时发出预警信号。本申请公开的基坑形变检测方法及系统，通多对地质形态的三维模型构建及变化趋势分析来对可能发生的灾害进行预警，用以给生产提供及时和准确的防控对策。

技术研发人员：李根,王雅丽,陈建兵,张玲玲,商立文,李靖,孙田,邵健,李秀容,刘静瑶,王素哲,李阔,刘浩,王楠,许砚翔,任亚坡,张立峰,武同皓,牟君朝,黄锌嫣,魏云敬,陈学微
受保护的技术使用者：中宏检验认证集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15