一种基于BIM基坑监测系统的制作方法

一种基于bim基坑监测系统
技术领域
1.本发明属于基坑监测技术领域，具体涉及一种基于bim基坑监测系统。


背景技术：

2.随着我国城市化进程的加快，为提高空间利用率，地铁、城轨、高层等建筑日益增多，这些建筑都需要基坑作为基础，基坑的作用不言而喻。现有的基坑起到主要支撑结构的部分在于基坑坑壁和内部的支护结构，为了监控基坑现有的基坑坑壁往往采用钢筋混凝土结构，然后基坑内再引入支护结构，为了提高基坑的稳定性，往往会对基坑的支护结构进行监测，而忽略了对基坑坑壁的监测，导致监测不到位，基坑坑壁受力较为复杂，在建筑过程中易出现鼓包、断面或沉降现象，现有的基坑监测，一般采用监测点布局的方式进行局部或重点部位的监测，这样会导致监测不全面，不到位，另外，监测信息反馈不及时等问题，往往会造成重大的安全事故发生。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在对基坑坑壁监测不到位，监测不够全面的缺点，而提出的一种基于bim基坑监测系统，以实现对基坑壁进行闭环式连续监测，避免出现监测空缺，以提高监测的高效和全面。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.设计一种基于bim基坑监测系统，包括含bim模块的管理后台、移动式监测平台和智能终端，所述后台管理平台、移动式监测平台和智能终端，三者通过无线网络进行通信连接；
6.所述移动式监测平台包括沿坑基的坑壁方向设置的软质轨道，所述软质轨道与坑壁之间设有监测间距，且构成闭环结构，软质轨道位于每个弯曲点处均设有支撑架；
7.所述软质轨道以下挂的方式滑动连接有监测设备，所述监测设备上设有沿软质轨道曲面运动的悬挂机构；
8.所述监测设备朝向坑壁的一侧设有可拆卸的标杆，所述标杆沿长度方向设有多个挂载点，所述挂载点上设有可拆卸的挂载板，所述挂载板上安装有用于监测的采集端子。
9.进一步的，所述含bim模块的管理后台包括处理器，与所述处理器相连的电源模块、bim模块、数据存储模块和数据无线传送模块，所述数据无线传送模块通过无线的方式与移动式监测平台和智能终端建立通信连接，所述管理后台内还设有报警发送模块，所述报警发送模块与数据无线传送模块相连。
10.进一步的，所述支撑架呈“l”形结构，支撑架的底部设有固定座，支撑架的顶部贯穿设有螺杆，所述螺杆以螺纹的方式连接在支撑架上，所述螺杆的底部通过轴套以活动的方式连接在软质轨道上，螺杆的顶部设有手柄。
11.进一步的，所述悬挂机构包括并排设置的固定夹具和活动夹具，所述固定夹具和活动夹具呈跨度相同的“u”形结构，固定夹具以固定的方式设置在监测设备上，所述活动夹
具的中心点通过转轴以转动的方式连接在监测设备上，固定夹具和活动夹具的中部设有与软质轨道的滑槽相适配的滑块，固定夹具和活动夹具的两侧均设有用于加持软质轨道的滚轮，所述监测设备内还固定设有电机，所述电机用于驱动位于固定夹具上的滚轮。
12.进一步的，所述监测设备内置控制电机的电路板，所述电路板上连接有所述管理后台相连的无线发送模块。
13.进一步的，所述滑块为球形结构，所述滑槽的横截面呈圆形结构，且与滑块的球形半径相适配。
14.进一步的，所述监测设备对应标杆的一侧设有两个对称的定位凸起，所述标杆上设有与定位凸起对应定位孔，所述标杆上并位于定位孔之间设有锁紧螺栓。
15.进一步的，所述标杆沿长度方向阵列设有多个通孔。
16.进一步的，所述采集端子为多个，至少包括三维激光扫描端子和高分辨率摄像头。
17.进一步的，所述监测设备内还设有用于检测重力方向沉降用的位移传感器。
18.本发明提出的一种基于bim基坑监测系统，有益效果在于：
19.(1)、本发明可在基坑周向上设置一个闭环的监测平台，可实现对基坑坑壁进行循环流动监测，通过扫描基坑坑壁，并在bim模块构造三维结构模型，并展示基坑坑壁的形变热力图、形变曲线图、形变动态可视化。
20.(2)、本发明可通过循环监测，将同一部位监测的图形进行叠加，并通过算法计算出叠加后发生变化的区域，并设定变化区域的阈值，当阈值大于设定值后，并发出报警信息。
21.(3)、本发明还设置重力方向的位移传感器，可对基坑进行周向上的沉降监测，进一步提高对基坑监测的全面性，提高基坑施工的安全性。
附图说明
22.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
23.图1是本发明的系统示意图；
24.图2是本发明关于移动式监测平台的结构示意图；
25.图3是本发明关于移动式监测平台局部分解的结构示意图；
26.图4是本发明关于挂载点的结构示意图；
27.图5是本发明关于标杆与监测设备连接的结构示意图；
28.图6是本发明关于监测设备的内部结构示意图；
29.图中标记为：坑基1、软质轨道2、滑槽21、支撑架3、螺杆31、手柄32、轴套33、监测设备4、固定夹具41、活动夹具42、滑块43、滚轮44、定位凸起45、转轴46、电机47、标杆5、挂载点51、挂载板52、采集端子53、通孔54、定位孔55、锁紧螺栓56。
具体实施方式
30.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或
一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.现结合说明书附图，详细说明本发明的结构特点。
32.参见图1，一种基于bim基坑监测系统，包括含bim模块的管理后台、移动式监测平台和智能终端，后台管理平台、移动式监测平台和智能终端，三者通过无线网络进行通信连接，智能终端采用智能手机，后台管理平台与移动式监测平台之间采用4g、5g或wifi进行无线连接，后台管理平台与智能终端采用短信发送的方式连接，含bim模块的管理后台包括处理器，与处理器相连的电源模块、bim模块、数据存储模块和数据无线传送模块，数据无线传送模块通过无线的方式与移动式监测平台和智能终端建立通信连接，管理后台内还设有报警发送模块，报警发送模块与数据无线传送模块相连，电源模块用于为整个系统供电，与市电相连，bim模块可结合坑基坑壁结构参数采用revit软件构建，用于构建坑基三维结构，bim模块内置可视化模块，用于形成坑基坑壁可视化形变热力图、形变曲线图、形变动态可视化；形变热力图是根据形变量的大小以不同颜色在bim模型上可视化展示，形变曲线图是将形变过程以曲线形式在bim模型上可视化展示，形变动态可视化是将形变过程以动画形式在bim模型上可视化展示。
33.参见图2，移动式监测平台包括沿坑基1的坑壁方向设置的软质轨道2，软质轨道2与坑壁之间设有监测间距，软质轨道2位于每个弯曲点处均设有支撑架3，在支撑架3的支撑下软质轨道2收尾相连构成闭环结构，在坑基1内侧形成一个对坑壁的闭环监测。
34.参见图2，支撑架3呈“l”形结构，支撑架3的底部设有固定座，支撑架3的顶部贯穿设有螺杆31，螺杆31以螺纹的方式连接在支撑架3上，螺杆31的底部通过轴套33以活动的方式连接在软质轨道2上，螺杆31的顶部设有手柄32，通过螺杆31可调节单个支撑点对软质轨道2的支撑高度，以适配不平整的坑基地面。
35.参见图2-6，软质轨道2以下挂的方式滑动连接有监测设备4，监测设备4上设有沿软质轨道2曲面运动的悬挂机构，悬挂机构包括并排设置的固定夹具41和活动夹具42，固定夹具41和活动夹具42呈跨度相同的“u”形结构，固定夹具41以固定的方式设置在监测设备4上，活动夹具42的中心点通过转轴46以转动的方式连接在监测设备4上，悬挂机构采用一端固定，另一端活动的连接方式，可使悬挂机构在软质轨道2上灵活运动，不受弯曲点的影响，固定夹具41和活动夹具42的中部设有与软质轨道2的滑槽21相适配的滑块43，滑块43为球形结构，滑槽21的横截面呈圆形结构，且与滑块43的球形半径相适配，采用前后两个球形结构的滑块43，一方面增强了悬挂的稳定性，另一方面在软质轨道2上滑动不受弯曲点的影响，固定夹具41和活动夹具42的两侧均设有用于加持软质轨道2的滚轮44，监测设备4内还固定设有电机47，电机47用于驱动位于固定夹具41上的滚轮44。监测设备4内置控制电机47的电路板，电路板上连接有管理后台相连的无线发送模块。
36.参见图3-6，监测设备4朝向坑壁的一侧设有可拆卸的标杆5，采用可拆卸的标杆5，可根据基坑深度选用不同长度的标杆5，使标杆5适配基坑深度，标杆5沿长度方向阵列设有多个通孔54，多孔结构的标杆5，可减轻其重量，有效降低运动负载，监测设备4对应标杆5的一侧设有两个对称的定位凸起45，标杆5上设有与定位凸起45对应定位孔55，标杆5上并位于定位孔55之间设有锁紧螺栓56,通过定位凸起45和锁紧螺栓56的配合使用，可稳定的将
标杆5竖直固定在监测设备4上。
37.参见图3-4，标杆5沿长度方向设有多个挂载点51，挂载点51上设有可拆卸的挂载板52，挂载板52上安装有用于监测的采集端子53。采集端子53为多个，至少包括三维激光扫描端子和高分辨率摄像头。采集端子53起到对坑基1坑壁的环绕扫描。采用多个挂载点51可在同一个标杆5上安装多个采集端子53，实现对基坑深度方向的全面监测。
38.监测设备4内还设有用于检测重力方向沉降用的位移传感器，位移传感器用于监测基坑周向上沉降情况，当每一处沉降值大于设定的阈值后，通过报警发送模块向智能终端发送发出报警信息。
39.本发明的基于bim基坑监测系统，可在基坑周向上设置一个闭环的监测平台，可实现对基坑坑壁进行循环流动监测，通过扫描基坑坑壁，并在bim模块构造三维结构模型，并展示基坑坑壁的形变热力图、形变曲线图、形变动态可视化，另一方面，可通过循环监测，将同一部位监测的图形进行叠加，并通过算法计算出叠加后发生变化的区域，并设定变化区域的阈值，当阈值大于设定值后，并发出报警信息，同时，还设置重力方向的位移传感器，可对基坑进行周向上的沉降监测，进一步提高对基坑监测的全面性，提高基坑施工的安全性。
40.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。