一种基于无人机平台的基坑降水智能监测方法及装置与流程

本发明涉及基坑水位监测领域，尤其涉及一种基于无人机平台的基坑降水智能监测方法及装置。

背景技术：

1、在南方沿河沿江沿海等富含地下水环境中进行基坑开挖时，容易出现边坡管涌、流沙、坑底隆起及与地下水有关的坑外地层过度变形等施工问题；如实际开挖过程中，坑底土受地下水浸泡严重，将会严重影响机械开挖及边坡稳定性；也可能出现由承压水引起的基坑上浮问题，为保证地下水处于动态平衡状态，渗流顺畅，不发生淤塞，需要对基坑区域的地下水位进行实时观测并及时采取降水措施。

2、基坑降排水将贯穿基坑开挖直至基坑回填全过程，基坑降排水的及时有效管控将会直接影响整体工程的施工质量，减短施工周期，降低施工成本，因此，在基坑施工过程中管理好地下水位的监测和控制问题十分重要。

3、目前，基坑水位监测大多数仍然采用人工监测的方式，其需要专人通过观测井进行水位测量，其耗时耗力，也存在着安全隐患，同时，也存在通过超声波探测等方式进行水位测量的技术，但在大型施工现场，由于施工内环境复杂，遮挡物较多，其在数据的传输方面存在不足，基于此，提出本申请。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一种基于无人机平台的基坑降水智能监测方法及装置，以解决现有技术中一般采用人工监测的方式，其需要专人通过观测井进行水位测量，其耗时耗力，也存在着安全隐患，同时，也存在通过超声波探测等方式进行水位测量的技术，但在大型施工现场，由于施工内环境复杂，遮挡物较多，其在数据的传输方面存在不足的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于无人机平台的基坑降水智能监测方法及装置，包括：

3、步骤1：在基坑周围布置地下水位监测点，在地下水位监测点布置水位超声波监测装置；

4、步骤2：超声波监测水位模块进行水位测量，并将测量数据通过lora无线通讯技术进行数据的回传；

5、步骤3：设定无人机在基坑内的监测飞行时间周期，当无人机飞至信号所能接受的范围内时，接收由监测点传回的数据，并通过gprs网络回传至服务器；

6、步骤4：服务器将收集的水位信息存储并发布至技术人员手机终端；

7、步骤5：技术人员可通过可视化界面进行展示基坑各处水位情况。

8、优选地，在步骤1中，地下水位监测点设置在沿基坑、被保护对象的周边或帷幕的施工搭接处、转角处，位置在止水帷幕外测。

9、优选地，在步骤3中，无人机每隔1个小时获取一次数据。

10、优选地，地下水位监测按要求沿线路方向每隔20～40m设置。

11、优选地，在步骤3中，监测无人机剩余电量数据，并通过无线通信单元将剩余电量数据传输至用于的手机终端，在监测过程中无人机电量不足时，会向控制端发送请求返回指令，操作端同意或经过一定时间，无人机按照预设线路返回。

12、优选地，在步骤3中，设定无人机的固定监测飞行路线，。

13、一种基于无人机平台的基坑降水智能监测装置，包括基坑和水位监测装置，所述水位监测装置间隔设置在所述基坑内，所述水位监测装置包括观测井、孔隙、水位传感器和传输模块，所述观测井间隔设置在所述基坑内，所述孔隙间隔设置在所述观测井上，所述水位传感器上下间隔均匀设置在所述观测井上，所述传输模块设置在所述观测井顶部。

14、优选地，所述水位传感器之间间距30-50cm。

15、优选地，所述孔隙之间间距10-15cm

16、本发明实施例中上述的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

17、采用以上技术方案，通过无人机和水位监测点的超声波探测水位装置的联动，实现了远程监测基坑水位的手段克服了通行等不利因素，工作人员能够在不接触基坑，不影响基坑施工的情况下，通过手机远程实时监测基坑整体水位信息，从而减轻工作人员与的劳动量、节省人工，避免事故的发生，提高施工效率。

技术特征：

1.一种基于无人机平台的基坑降水智能监测方法及装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机平台的基坑降水智能监测方法及装置，其特征在于，在步骤1中，地下水位监测点设置在沿基坑(1)、被保护对象的周边或帷幕的施工搭接处、转角处，位置在止水帷幕外测。

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机平台的基坑降水智能监测方法及装置，其特征在于，在步骤3中，无人机每隔1个小时获取一次数据。

4.根据权利要求2所述的一种基于无人机平台的基坑降水智能监测方法及装置，其特征在于，地下水位监测按要求沿线路方向每隔20～40m设置。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机平台的基坑降水智能监测方法及装置，其特征在于，在步骤3中，监测无人机剩余电量数据，并通过无线通信单元将剩余电量数据传输至用于的手机终端，在监测过程中无人机电量不足时，会向控制端发送请求返回指令，操作端同意或经过一定时间，无人机按照预设线路返回。

6.根据权利要求5所述的一种基于无人机平台的基坑降水智能监测方法及装置，其特征在于，在步骤3中，设定无人机的固定监测飞行路线，。

7.一种基于无人机平台的基坑降水智能监测装置，包括基坑(1)和水位监测装置(2)，所述水位监测装置(2)间隔设置在所述基坑(1)内，其特征在于，所述水位监测装置(2)包括观测井(21)、孔隙(22)、水位传感器(23)和传输模块(24)，所述观测井(21)间隔设置在所述基坑(1)内，所述孔隙(22)间隔设置在所述观测井(21)上，所述水位传感器(23)上下间隔均匀设置在所述观测井(21)上，所述传输模块(24)设置在所述观测井(21)顶部。

8.根据权利要求7所述的一种基于无人机平台的基坑降水智能监测装置，其特征在于，所述水位传感器(23)之间间距30-50cm。

9.根据权利要求7所述的一种基于无人机平台的基坑降水智能监测方法及装置，其特征在于，所述孔隙(22)之间间距10-15cm。

技术总结
本发明涉及基坑水位监测领域，提供一种基于无人机平台的基坑降水智能监测方法及装置，包括：在基坑周围布置地下水位监测点，在地下水位监测点布置水位超声波监测装置；超声波监测水位模块进行水位测量，并将测量数据通过LORA无线通讯技术进行数据的回传；设定无人机在基坑内的监测飞行时间周期，当无人机飞至信号所能接受的范围内时，接收由监测点传回的数据，并通过GPRS网络回传至服务器；服务器将收集的水位信息存储并发布至技术人员手机终端；技术人员可通过可视化界面进行展示基坑各处水位情况。

技术研发人员：曾亮,智东海,王新荣,林金娜,周光伟,周先齐,林鸿明,刘四德,文奇福,胡震宇
受保护的技术使用者：中铁二十二局集团第三工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10