[发明专利]一种三维动态深基坑微变形远程实时监控系统及方法

权利要求书

1.一种三维动态深基坑微变形远程实时监控系统，其特征在于，包括钢支撑轴力控制系统、后台系统、三维显示系统以及钢支撑位置识别系统，所述钢支撑轴力控制系统采集钢支撑的轴力信息并通过控制支撑油缸的压力进行钢支撑的轴力控制，所述三维显示系统负责钢支撑动态模拟、控制界面的显示及控制信号的输入，所述后台系统分别与钢支撑轴力控制系统、三维显示系统以及钢支撑位置识别系统连接，所述钢支撑位置识别系统能够识别处于工作状态的钢支撑的位置信息，并将识别到的钢支撑位置信息发送给后台系统，后台系统通过三维显示系统显示处于工作状态的钢支撑的位置信息及轴力信息并进行实时监控，所述钢支撑位置识别系统包括安装于每个支撑油缸上的识别器以及安装于基坑内的每个用于安装钢支撑的钢支撑支架平台上的标签，所述标签含有对应钢支撑支架平台的位置信息，所述支撑油缸分别安装于对应的所述钢支撑上，当安装有支撑油缸的钢支撑安装于钢支撑支架平台上时，支撑油缸上的识别器能够识别对应钢支撑支架平台上的标签，识别器将识别情况发送至后台系统，所述识别情况包括识别器是否识别到标签信息以及标签所含的表征钢支撑位置的钢支撑支架平台的位置信息，所述后台系统通过三维显示系统，对识别器识别到的标签所对应的钢支撑的位置进行显示，对识别器未识别到的标签所对应的钢支撑进行隐藏。

2.如权利要求1所述的三维动态深基坑微变形远程实时监控系统，其特征在于，所述钢支撑轴力控制系统将实时采集到的表征对应钢支撑轴力情况的支撑油缸的压力信息发送至后台系统，后台系统根据识别器识别到的标签所对应的钢支撑的位置以及轴力信息，及时通过钢支撑轴力控制系统调整对应钢支撑的支撑轴力，实现深基坑微变形远程实时监控。

3.如权利要求1所述的三维动态深基坑微变形远程实时监控系统，其特征在于，还包括负责数据存储的云平台系统，所述云平台系统与所述后台系统通信连接。

4.如权利要求1所述的三维动态深基坑微变形远程实时监控系统，其特征在于，所述识别器采用无线射频识别方式识别标签。

5.如权利要求1所述的三维动态深基坑微变形远程实时监控系统，其特征在于，在后台系统中结合BIM建立整个深基坑的三维模型，对每个用于安装钢支撑的钢支撑支架平台进行编号，每个编号对应不同位置的钢支撑支架平台。

6.如权利要求1所述的三维动态深基坑微变形远程实时监控系统，其特征在于，所述钢支撑轴力控制系统包括若干控制柜、若干液压泵站、若干检测元件和监控站，所述控制柜和监控站通过CAN 总线连接通信，所述监控站与所述后台系统通信连接；每个所述控制柜与若干液压泵站连接，所述液压泵站分别与所述支撑油缸连接并控制各支撑油缸支撑各自对应的钢支撑；每个所述检测元件分别检测各个支撑油缸的运行情况，并将该信息反馈到所属的控制柜，所述检测元件为设于液压泵站和支撑油缸之间的连接管路上的压力传感器，所述监控站能够监控各支撑油缸的实时运行情况并对各支撑油缸的运行参数进行设定以及显示和输出各支撑油缸的实时运行情况。

7.一种三维动态深基坑微变形远程实时监控方法，其特征在于，采用如权利要求1至6任意一项所述的三维动态深基坑微变形远程实时监控系统，所述方法包括以下步骤：

步骤1：根据设计要求在后台系统中结合BIM建立整个深基坑的三维模型，对每个用于安装钢支撑的钢支撑支架平台进行编号，每个编号对应不同位置的钢支撑支架平台；

步骤2：对标签进行编号，使得标签编号与钢支撑支架平台编号一一对应，并将标签分别安装于对应的钢支撑支架平台上，且工地现场的钢支撑支架平台编号排布与三维图中的钢支撑支架平台编号排布相同；

步骤3：将识别器分别安装于对应的支撑油缸上，将支撑油缸分别安装于对应的钢支撑上，对各识别器进行编号，所述识别器与支撑油缸一一对应；

步骤4：随着基坑开挖进度，在基坑内增设钢支撑或者拆减钢支撑，增设的钢支撑安装于对应的钢支撑支架平台上，接入钢支撑轴力控制系统且加压至设定轴力，所述识别器将识别情况发送至后台系统，所述识别情况包括识别器是否识别到标签信息，以及标签所含的表征钢支撑位置的钢支撑支架平台的位置信息，且所述钢支撑轴力控制系统将实时采集到的表征对应钢支撑轴力情况的支撑油缸的压力信息发送至后台系统；

步骤5：后台系统通过三维显示系统，对识别器识别到的标签所对应的钢支撑的位置以及轴力信息进行显示，对识别器未识别到的标签所对应的钢支撑进行隐藏，后台系统根据识别器识别到的标签所对应的钢支撑的位置以及轴力信息，及时通过钢支撑轴力控制系统调整对应钢支撑的支撑轴力，实现深基坑微变形远程实时监控。