[发明专利]一种基于BIM模型容器与基坑形变监测系统及其方法

权利要求书

1.一种基于BIM模型容器与基坑形变监测系统，包括与BIM模型容器连接的日志型消息队列，与日志型消息队列连接的数据采集系统，其特征在于，数据采集系统对接多个固定式测斜仪数据采集器，固定式测斜仪数据采集器对应信号连接高精度固定式测斜仪，高精度固定式测斜仪通过安装机构安装在基坑边缘的孔洞内，高精度固定式测斜仪按照一定时间间隔向固定式测斜仪数据采集器发送心跳和倾角数据，固定式测斜仪数据采集器接收到数据后发送给数据采集系统；

所述数据采集系统通过对接采集器接口的方式实现获取所有高精度固定式测斜仪的数据，数据采集系统对接一台或多台固定式测斜仪数据采集器，一台固定式测斜仪数据采集器接入一个或多个孔洞中的高精度固定式测斜仪，高精度固定式测斜仪的精度在0.001度以上，高精度固定式测斜仪工作时通过数据电缆向固定式测斜仪数据采集器发送自身数据；

所述高精度固定式测斜仪的安装机构包括插入在基坑边缘孔洞内的测斜管、悬吊钢丝绳、连接钢管、连接器、导轮组、万向节、尾端堵头、防脱保护绳以及井口固定帽，连接钢管通过导轮组和万向节连接传感器，多个传感器之间通过数据线缆以及连接器相互连接，导轮组包括两个相互对称的导向轮，导向轮与测斜管的内壁接触，悬吊钢丝绳连接多个导轮组的导向轮并悬挂在井口固定帽上，井口固定帽封盖在基坑边缘孔洞的顶部，高精度固定式测斜仪的数据线缆从井口固定帽上穿出连接到固定式测斜仪数据采集器；

所述尾端堵头通过防脱保护绳连接传感器。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM模型容器与基坑形变监测系统，其特征在于，所述BIM模型容器、日志型消息队列、数据采集系统安装在硬件服务器上，并通过网络互联。

3.根据权利要求2所述的一种基于BIM模型容器与基坑形变监测系统，其特征在于，所述BIM模型容器包含BIM轻量化引擎、BIM模型数据、关系型数据库、配置管理功能、WEB页面的软件，该模型提取BIM模型文件中构件的信息，利用WEB技术在浏览器中绘制三维视角模型的系统平台；使用时，需要先在建模软件中建立基坑整体模型，再在模型中对应施工现场的实际位置定义出全部高精度固定式测斜仪的构件，然后再把模型文件导入到容器中。

4.根据权利要求3所述的一种基于BIM模型容器与基坑形变监测系统，其特征在于，所述日志型消息队列是一种作为消息中间件的软件，能够把数据采集系统的数据推送给BIM模型容器。

5.根据权利要求4所述的一种基于BIM模型容器与基坑形变监测系统，其特征在于，在数据采集系统中制定化对接各个固定式测斜仪数据采集器，实时获取全部固定式测斜仪数据采集器发送来的数据，然后把处理后的数据推送给日志型消息队列；

在硬件服务器上安装日志型消息队列，定义生产者为数据采集系统，定义消费者为BIM模型容器，使得数据采集系统发送的测斜仪数据能够按照先进先出的原则加入到有序队列中，并且消息队列能够通知BIM模型容器来消费队列的消息，消息一旦被消费过之后，则被立即从队列中删除；

通过建模软件绘制基坑BIM模型，在模型中定义孔洞、高精度固定式测斜仪的位置，每个高精度固定式测斜仪定义设备唯一编号；

在硬件服务器上安装BIM模型容器，并把BIM模型导入到容器中，容器读取BIM模型数据并入库，再通过WEB浏览器访问该容器，配置离线时长报警阈值、形变报警阈值。

6.一种使用如权利要求1-5任意项所述的基于BIM模型容器与基坑形变监测系统进行基坑形变监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、设置高精度固定式测斜仪按照一定时间间隔向固定式测斜仪数据采集器发送心跳和倾角数据，固定式测斜仪数据采集器接收到数据后发送给数据采集系统，数据采集系统接受到数据后先把数据保存入库，防止数据丢失，再对数据进行数据清洗、结构化解析，然后对结构化数据进行分类，提取包括设备型号、上报时间、唯一设备号、电量、x轴倾角、y轴倾角、z轴倾角有效数据并换算成统一单位，再把结果发送到日志型消息队列；

b、日志型消息队列通知BIM模型容器来消费，BIM模型容器取得数据后，与已经在模型中定义好的构件做关联，并把对应数据到保存到数据库中，再用最新数据与历史数据做比较，如果数据变化值超过容器配置的阈值，则向用户发出基坑形变报警；

c、如果长时间未收到心跳数据，且时长超过阈值，也会向用户发出设备离线报警，报警方式包括WEB页面提示、三维模型标注、发送报警短信、手机APP推送消息，用户通过浏览器访问BIM模型容器，还可以在三维视角下直观查看基坑各个孔洞位置、孔洞深度变化程度、设备在线状态、设备电量、设置阈值、查看报警信息。