[发明专利]一种基于BDS+BIM的基坑智能监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种基于BDS+BIM的基坑智能监测系统，其特征在于，包括北斗定位监测终端、数据处理存储模块、传感器模块、BIM模型模块、无线数据传输模块、基坑信息模块、预报预警模块和预警接收设备；传感器模块布设在待测基坑的监测点上；基坑信息模块中含有基坑图纸、围护结构设置及基坑周围工程地质资料信息；

所述北斗定位监测终端通过无线数据传输模块分别与传感器模块和数据处理存储模块连接，用于对传感器进行定位、监测和接收传感器模块采集的原始监测数据，并将采集的原始监测数据通过无线数据传输模块传输至数据处理存储模块中，数据处理存储模块将原始监测数据进行解算，得到监测点坐标并存储；

所述BIM模型模块分别与数据处理存储模块和预报预警模块连接，BIM模型模块根据基坑信息模块中的信息，通过Revit软件建立基坑三维模型并设置模型参考标志点和监测点，并从数据处理存储模块中获取监测点坐标，导入BIM模型模块进行优化、整合和模型危险等级判定，并将判定结果传至预报预警模块；预报预警模块接收BIM模型模块发送的预警信息，并将信息发送至预警接收设备中。

2.根据权利要求1所述的一种基于BDS+BIM的基坑智能监测系统，其特征在于，所述的北斗定位监测终端，包括北斗高精度定位监测设备、独立电源模块和测量型天线；独立电源模块为北斗高精度定位监测设备供电，北斗高精度定位监测设备与传感器模块无线连接，对传感器进行高精度定位及实时监测，获取传感器所在监测点的监测数据，并通过无线数据传输模块传输至数据处理存储模块中进行坐标解算并存储；所述独立电源模块，采用外接的交流电源或由电池板和蓄电池组成的太阳能电源，太阳能电源的蓄电量可供北斗高精度定位监测设备连续使用两个星期，以保证北斗高精度定位监测设备在无交流电源的情况下正常稳定运行；所述测量型天线，采用带扼流圈的天线以持续稳定的接收和放大卫星信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于BDS+BIM的基坑智能监测系统，其特征在于，所述的传感器模块，包括位移传感器和湿度传感器，传感器布设在BIM模块内设置的监测点上，用于监测基坑围护结构水平位移、竖向位移以及基坑周围的湿度。

4.根据权利要求1所述的一种基于BDS+BIM的基坑智能监测系统，其特征在于，所述的模型危险等级判定，包括如下步骤：

1）在所述BIM模型模块中，根据基坑信息模块中的基坑图纸、围护结构设置及基坑周围工程地质信息，结合现场实际平面布置情况，利用Revit软件建立基坑三维模型；

2）根据所建立的基坑三维模型，利用Microsoft Project软件编制施工项目进度计划并利用Navisworks软件进行施工动态模拟，结合现场测量放线情况，选择地质良好、地形稳定的地点作为模型的参考标志点，并根据模拟的情况布置监测点并进行编号，综合模型全部信息，根据相关国家安全规范及实际工程位移监测预警要求设置三个级别的位移变形预警边界模型状态；

3）根据设置的模型参考标志点将数据处理存储模块传来的监测点坐标进行坐标转化并实时显示在模型中，一旦所接收的监测点坐标一个或多个触及所设置的模型预警边界就立即做出模型危险等级判定，并立即向预报预警模块传输相应的危险信号同时在基坑三维模型中显示。

5.一种基于BDS+BIM的基坑智能监测系统的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：北斗定位监测终端实时对传感器模块进行定位和监测，采集传感器模块的原始监测数据，并将监测数据传输至数据处理存储模块；

步骤S2：数据处理存储模块接收原始监测数据，通过设定的载波相位差分算法解算出监测点的坐标，并传至BIM模型模块中进行优化处理；

步骤S3：BIM模型模块根据所设置的模型参考标志点将所接收到的监测点坐标进行坐标转化并整合到基坑三维模型中，根据预设的模型危险边界条件进行危险等级判定并将判定结果传至预报预警模块；

步骤S4：预报预警模块根据接收的模型危险信号向对应的管理人员的预警接收设备发送预报预警信息及相关危险项目的数据。