[发明专利]一种基于三维激光扫描技术的深基坑实时监控预警方法

说明书

本发明提出了一种基于三维激光扫描技术的深基坑实时监控预警方法，包括如下步骤：S1，在满足各监测点和基坑面监控要求的位置上安装三维激光扫描仪；S2，将首次扫描的监测点数据和点云模型数据作为初始数据；S3，在三维激光扫描仪监控过程中，每次扫描时首先照准后视点进行仪器基准位置校核；S4，通过数值列表和动态曲线的方式实现显示监测数据和变形趋势；S5，实时生成点云模型变形分析图和最大变形数据；S6，生成全部监测点位和基坑面点云的数据曲线和扫描图像，系统将选取最大变形值，并高亮显示最大变形值及其发生部位；S7，当监测数据超出预警值时，控制终端控制现场广播发送广播预警。本发明整体实现高频次、大范围和全天候对深基坑监测。

技术领域

本发明涉及深基坑监控的技术领域，尤其涉及一种基于三维激光扫描技术的深基坑实时监控预警方法。

背景技术

传统的基坑变形监测为人工监测，采用全站仪对基坑顶面预埋的固定点位进行位移监测，以此确定基坑变形情况。但传统方法需要人工读取和记录数据，并于之前的数据进行对比分析，无法做到全天候不间断监控和数据的实施对比分析，在专利申请号CN201510160043.0、专利名称为“深基坑健康监测管理系统及其管理方法”中公开了一种利用BIM系统对深基坑建模，实现了深基坑数据的AR实现，进而对深基坑进行健康分级评估，但是无法对整个基坑面进行动态监控，夜间施工时其人工监测精度误差较大。

发明内容

针对目前对深基坑监控中，无法对整个基坑面进行动态监控，夜间施工时其人工监测精度误差较大的技术问题，本发明提出一种适用于用于对基础筏板大体积混凝土施工等连续不间断施工过程环境中的基于三维激光扫描技术的深基坑实时监控预警方法。

为了解决上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于三维激光扫描技术的深基坑实时监控预警方法，包括如下步骤：

S1，根据现场实际情况，对基坑内施工区域划分监控区域，并在监控区域内确定监测点和监测基坑面，在监控区域安装观测棱镜，在施工场地外确定基准点，在基准点位置处安装后视点棱镜，并在满足各监测点和基坑面监控要求的位置上安装三维激光扫描仪，三维激光扫描仪扫描数据实时传输至控制终端；

S2，在步骤S1安装完成后，控制终端控制三维激光扫描仪启动，对基坑内监控区域中各监测点和基坑面进行初始扫描，初始扫描完成后，将三维扫描仪对照准后视点，进行定位数据校核后，进行第二次全面扫描，并将第二次扫描数据与首次扫描监测点和基坑面上形成的点云模型数据进行比对，比对结果显示数据无异常时，将首次扫描的监测点数据和点云模型数据作为初始数据，作为每次数据比对的基准；同时根据初始数据值设置安全预警值；

S3，在三维激光扫描仪监控过程中，每次扫描时首先照准后视点进行仪器基准位置校核，随后利用三维激光扫描仪对各监测点逐一照准，并采集监测点数据；随后对各基坑面逐一扫描，并采集各基坑面点云数据，完成一次扫描后，再次将三维扫描仪照准后视点进行下一次扫描工作；

S4，根据步骤S3，在三维激光扫描仪采集各监测点数据时，利用三维扫描仪对观测棱镜逐一照准，三维激光扫描仪将各数据实时传输至控制终端，控制终端完成各监测点位左、右照准数据的分别读取和对比校核，实时生成各监控点的纵向、横向和高程数据，同时根据纵向、横向和高程数据生成各点位数据与前次扫描数据对比的位移差以及与基坑初始数据对比的累积位移差，通过数值列表和动态曲线的方式实现显示监测数据和变形趋势；

S5，根据步骤S3，三维激光扫描仪对预先设置的各基坑面逐一扫描，扫描数据实时传输至控制终端并生成点云数据，每次基坑面扫面所生产的点云模型将自动与前次扫描点云模型和基坑初始数据进行对比，实时生成点云模型变形分析图和最大变形数据，通过数值列表和动态曲线的方式实现显示监测数据和变形趋势；