一种基坑远程实时监测方法、系统、终端设备及存储介质

技术领域

本申请涉及基坑监测的技术领域，尤其是涉及一种基坑远程实时监测方法、系统、终端设备及存储介质。

背景技术

基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑，由于基坑的重要性，基坑监测同样是基坑工程施工中的一个重要环节。基坑监测是指在基坑开挖及地下工程施工过程中，对基坑岩土性状、支护结构变位和周围环境条件的变化，进行各种观察及分析的工作，从而保证施工的安全性。

现有的基坑监测系统是通过安装在基坑内的监测设备实时采集基坑的各项参数，后台通过设置阈值对各项基坑参数进行分析，当基坑参数超出阈值时进行报警，通过报警的监测设备可以确定基坑内出现异常的点位。

虽然通过现有的基坑监测系统仅能得知安装该监测设备的安装点处出现了异常，但工作人员在接收到报警信息后，需要进行统计和分析了解到基坑数据超出阈值的具体情况，才能对基坑的异常情况进行了解，并不能在较短时间内准确地分析，可能为建筑工程的安全生产带来损失。

发明内容

为了方便对基坑的监测数据进行直观展示，以提高建筑工程的生产安全性，本申请提供一种基坑远程实时监测方法、系统、终端设备及存储介质。

第一方面，本申请提供一种基坑远程实时监测方法，采用如下的技术方案：

一种基坑远程实时监测方法，包括：

基于基坑施工方案获取监测设备信息和监测设备的安装位置信息，将所述安装位置信息与监测设备信息进行关联；

基于所述基坑施工方案、所述监测设备信息和所述安装位置信息构建三维基坑监测模型，并于所述三维基坑监测模型中显示所述监测设备信息；

获取监测设备的监测数据信息，对所述监测数据信息进行整理分析，并获取数据等级分析结果；

基于所述数据等级分析结果为所述三维基坑监测模型中的所述监测设备信息赋予实时标识信息，基于所述实时标识信息构建监测数据网络模型；

基于所述监测数据网络模型和所述实时标识信息生成异常区域信息，并基于所述异常区域信息进行报警。

通过采用上述技术方案，将监测设备信息与安装位置信息进行关联，能够通过监测设备采集的监测数据信息对基坑内的安装位置进行监测，建立三维基坑监测模型方便工作人员实时查看各个监测设备的安装位置；通过对监测数据信息进行分析，得到监测数据信息的数据等级分析结果，能够对监测数据信息的异常情况进行直观展示，方便工作人员了解；根据数据等级分析结果为三维基坑监测模型中的监测设备信息赋予实时标识信息，将监测数据信息的数据等级通过监测设备信息展示，并根据实时标识信息构建监测数据网络模型，工作人员能够直接在监测数据网络模型上确定异常区域信息，无需对采集的监测数据进行一一统计分析，从而节约了时间，若有异常及时反映，提高了建筑工程的安全生产性。

可选的，所述监测设备信息包括监测设备类型和监测设备编号，所述基于基坑施工方案获取监测设备信息和监测设备的安装位置信息，将所述安装位置信息和所述监测设备信息进行关联包括：

基于基坑施工方案获取监测设备类型和监测设备编号；

基于所述监测设备类型获取同一类监测设备的所有所述安装位置信息；

基于所述监测设备编号依次将监测设备和对应的所述安装位置信息进行关联，以使得通过所述监测设备编号即可获取对应的监测设备的所述安装位置信息。

通过采用上述技术方案，根据监测设备信息即可确定基坑中的安装位置信息，比较方便。

可选的，所述基于所述基坑施工方案、所述监测设备信息和所述安装位置信息构建三维基坑监测模型包括：

基于所述基坑施工方案和三维模型构建技术构建三维基坑模型；

基于所述安装位置信息在所述三维基坑模型上的对应位置配置监测设备链接，得到三维基坑监测模型，通过所述监测设备链接可以获取所述监测设备采集的监测数据信息。

通过采用上述技术方案，能够使得工作人员直观查看所有监测设备的安装位置。

可选的，所述获取监测设备的监测数据信息，对所述监测数据信息进行整理分析，并获取数据等级分析结果包括：

基于预设的数据传输方式获取所述监测设备采集的监测数据信息，所述监测数据信息包括监测数据类型和监测数值；

基于所述监测数据类型获取预设的监测数据等级区间；

基于所述监测数据等级区间对所述监测数据信息进行整理分析，得到所述监测数据信息的数据等级。

通过采用上述技术方案，对监测数据信息进行数据等级划分，能够直观展示出监测数据的风险程度，较为方便。

可选的，所述监测数据等级区间至少设置为三个，且分别超出预警值指标区间、即将超出预警值指标区间和正常区间。

可选的，所述基于所述数据等级分析结果为所述三维基坑监测模型中的所述监测设备信息赋予实时标识信息，基于所述实时标识信息构建实时监测数据模型包括：

获取采集所述监测数据信息的所述监测设备；

基于所述数据等级分析结果为所述监测设备赋予危险等级，基于所述危险等级为所述三维基坑监测模型中的所述监测设备信息赋予实时标识信息，以使通过所述实时标识信息能够得知所述监测数据信息的数据等级；

获取所有同类型的所述监测设备信息的所述实时标识信息，构建监测数据网络模型。

通过采用上述技术方案，根据监测设备信息的实时标识信息即可确定对应的监测数据信息的风险程度，直观明了。

可选的，所述基于所述监测数据网络模型和所述实时标识信息确定异常区域信息，并进行报警包括：

基于所述实时标识信息获取所述监测设备信息，基于所述监测设备信息确定所述安装位置信息；

基于所述安装位置信息在所述监测数据网络模型中获取异常位置信息，基于所述异常位置信息获取异常区域信息；

根据异常区域信息进行报警。

通过采用上述技术方案，工作人员可以直接在监测数据网络模型中圈定异常区域信息，无需一一分析，非常方便。

第二方面，本申请还公开一种基坑远程实时监测系统，采用如下的技术方案：

一种基坑远程实时监测系统，包括获取模块、构建模块、分析模块、标识模块和报警模块；

所述获取模块用于基于基坑施工方案获取监测设备信息和监测设备的安装位置信息，将所述安装位置信息与监测设备信息进行关联；

所述构建模块用于基于所述基坑施工方案、所述监测设备信息和所述安装位置信息构建三维基坑监测模型，并于所述三维基坑监测模型中显示所述监测设备信息；

所述分析模块用于获取监测设备的监测数据信息，对所述监测数据信息进行整理分析，并获取数据等级分析结果；

所述标识模块用于基于所述数据等级分析结果为所述三维基坑监测模型中的所述监测设备信息赋予实时标识信息，基于所述实时标识信息构建监测数据网络模型；

所述报警模块用于基于所述监测数据网络模型和所述实时标识信息生成异常区域信息，并基于所述异常区域信息进行报警。

通过采用上述技术方案，将监测设备信息与安装位置信息进行关联，能够通过监测设备采集的监测数据信息对基坑内的安装位置进行监测，建立三维基坑监测模型方便工作人员实时查看各个监测设备的安装位置；通过对监测数据信息进行分析，得到监测数据信息的数据等级分析结果，能够对监测数据信息的异常情况进行直观展示，方便工作人员了解；根据数据等级分析结果为三维基坑监测模型中的监测设备信息赋予实时标识信息，将监测数据信息的数据等级通过监测设备信息展示，并根据实时标识信息构建监测数据网络模型，工作人员能够直接在监测数据网络模型上确定异常区域信息，无需对采集的监测数据进行一一统计分析，从而节约了时间，若有异常及时反映，提高了建筑工程的安全生产性。

第三方面，本申请提供一种终端设备，采用如下的技术方案：

一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器加载并执行计算机程序时，采用了上述的一种基坑远程实时监测方法。

通过采用上述技术方案，通过将上述的一种基坑远程实时监测方法生成计算机程序，并存储于存储器中，以被处理器加载并执行，从而，根据存储器及处理器制作终端设备，方便使用。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载并执行时，采用了上述的一种基坑远程实时监测方法。

通过采用上述技术方案，通过将上述的一种基坑远程实时监测方法生成计算机程序，并存储于计算机可读存储介质中，以被处理器加载并执行，通过计算机可读存储介质，方便计算机程序的可读及存储。

附图说明

图1是本申请实施例一种基坑远程实时监测方法的整体流程示意图。

图2是本申请实施例一种基坑远程实时监测方法中步骤S201-S202的流程示意图。

图3是本申请实施例一种基坑远程实时监测方法中步骤S301-S303的流程示意图。

图4是本申请实施例一种基坑远程实时监测方法中步骤S401-S403的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种基坑远程实时监测方法,参照图1，包括以下步骤：

S101、基于基坑施工方案获取监测设备信息和监测设备的安装位置信息，将安装位置信息与监测设备信息进行关联；

S102、基于基坑施工方案、监测设备信息和安装位置信息构建三维基坑监测模型，并于三维基坑监测模型中显示监测设备信息；

S103、获取监测设备的监测数据信息，对监测数据信息进行整理分析，并获取数据等级分析结果；

S104、基于数据等级分析结果为三维基坑监测模型中的监测设备信息赋予实时标识信息，基于实时标识信息构建监测数据网络模型；

S105、基于监测数据网络模型和实时标识信息生成异常区域信息，并基于异常区域信息进行报警。

步骤S101，在基坑施工之前，一般会提供基坑施工方案，为了保证对基坑施工的安全，需要在施工方案中提供监测设备信息和监测设备的安装位置信息，以对安装位置处的基坑参数进行获取，方便监测。在本实施例中，监测设备信息包括监测设备类型和监测设备编号，一般来讲，基坑监测具体包括表面位移监测、沉降监测、裂缝监测、倾角监测、水位监测、应变监测、深部位移监测、锚索应力监测和轴力监测等，因此，监测设备类型可以包括测斜仪、分层沉降仪、全站仪、静力水准仪、土压力计、孔隙水压力计、钢筋计和混凝土应变计等。监测设备编号则是每一类型的监测设备的编号，用于表示安装在不同位置处的监测设备。

具体地，通过基坑施工方案获取需要的监测设备类型和监测设备编号，并获取到每一类监测设备的安装位置信息，按照监测设备编号进行一一关联，从而能够根据监测设备编号获取到安装监测设备的安装位置信息，当监测设备采集的监测数据出现异常时，即可通过监测设备编号确定对应的安装位置信息，也即基坑中出现异常的位置。

步骤S102，在获取监测设备信息和监测设备的安装位置信息后，可以构建三维基坑监测模型，从而方便工作人员直观了解到基坑的监测数据情况。参照图2，具体包括：

S201、基于基坑施工方案和三维模型构建技术构建三维基坑模型；

S202、基于安装位置信息在三维基坑模型上的对应位置配置监测设备链接，得到三维基坑监测模型。

具体地，首先在监测平台上通过三维模型构建技术和基坑施工方案构建三维基坑模型，三维模型构建技术可以采用BIM（建筑信息模型）、GIS（地理信息系统）或者BIM和GIS的结合，三维基坑模型能够等比例展示出基坑的全貌，便于查看。

在构建三维基坑模型之后，通过监测设备的安装位置信息可以在三维基坑模型中选择对应的坐标和安装位置建立监测设备链接，同时建立监测设备与监测设备链接的数据传输通道，工作人员点击检测设备链接即可查看基坑中监测设备的运行情况和采集的监测数据信息，通过三维展示的方式为工作人员提供了较大的便利。

步骤S103，在安装监测设备后，即可对监测设备采集的监测数据信息进行分析，判断是否异常。参照图3，具体包括：

S301、基于预设的数据传输方式获取监测设备采集的监测数据信息，监测数据信息包括监测数据类型和监测数值；

S302、基于监测数据类型获取预设的监测数据等级区间；

S303、基于监测数据等级区间对监测数据信息进行整理分析，得到监测数据信息的数据等级。

具体地，通过监测平台来接收监测设备采集的监测数据信息，监测设备和监测平台之间的数据传输方式可以为RS232、RS485、蓝牙传输等加密传输方式传输。不同类型的监测设备采集不同的监测数据类型，同时将采集的具体监测数值发送至监测平台。

具体地，在监测平台内预设有监测数据等级区间，监测数据等级区间是通过设置多个不同的阈值来划分的，例如，设置地表沉降变化速率的阈值设置为2mm/d、3mm/d、4mm/d等，则可确定地表沉降变化速率的监测数据等级区间即为0-2mm/d、2mm/d-3mm/d、3mm/d-4mm/d和4mm/d以上，一般情况下，地表沉降变化速率的预警值指标为3mm/d，即，当监测设备也即水准仪监测到A位置处的地表沉降变化速率为异常。在本实施例中，根据测得的监测数据信息来匹配监测数据等级区间，对监测数据信息进行定级，从而得到监测数据信息的数据等级，如上述举例，监测数据信息处于0-2mm/d为四级，2mm/d-3mm/d为三级，3mm/d-4mm/d为二级，4mm/d以上为一级。

设置数据等级的目的是为了将每个监测设备采集的监测数据信息都进行等级化，表示所有监测数据信息的风险情况，当监测数据信息接近预警值指标时，同样具有风险等级，便于工作人员分析基坑情况。因此在本实施例中，监测数据等级区间至少设置为三个，分别为超出预警值指标区间、即将超出预警值指标区间和正常区间，具体可以根据实际情况进行设置，当然也可以更加细化，以得到更加准确的数据等级。

步骤S104，在获取了监测数据信息的数据等级分析结果之后，针对数据等级分析结果对三维基坑监测模型进行特殊处理，方便工作人员查看。参照图4，具体包括：

S401、获取采集监测数据信息的监测设备；

S402、基于数据等级分析结果为监测设备赋予危险等级，基于危险等级为三维基坑监测模型中的监测设备信息赋予实时标识信息；

S403、获取所有同类型的监测设备信息的实时标识信息，构建监测数据网络模型。

具体地，首先根据监测数据信息的监测数据类型获取到所有该类型的监测设备，根据监测数据信息的数据类型分析结果为监测设备赋予危险等级，危险等级表示了该监测设备此时监测到的监测数据信息的数据等级。通过监测设备确定监测设备信息，根据监测设备的危险等级在三维基坑监测模型中为监测设备信息赋予实时标识信息，从而可以直观表示出该监测设备获取的监测数据信息的实时数据等级。

在本实施例中，实时标识信息可以监测设备信息的显示颜色，例如，监测设备的危险等级由高到低，显示的颜色分别为：红色、橙色、黄色、绿色等，例如，在上述举例中，监测数据信息处于0-2mm/d为四级，则对应的监测设备信息显示颜色为绿色；处于2mm/d-3mm/d为三级，则对应的监测设备信息显示颜色为黄色；3mm/d-4mm/d为二级，对应的监测设备信息显示颜色为橙色；4mm/d以上为一级，对应的监测设备信息显示颜色为红色。因此，工作人员通过观察监测设备信息的显示颜色即可确定对应监测数据信息的数据等级，即可直观了解到基坑中哪些地方的数据等级较高，存在风险。

在其他实施例中，也可以采用其他的实时标识信息来展示监测设备的危险等级，例如监测设备信息的显示字体大小等，本实施例对此不做限制。

在配置实时标识信息后，根据所有该类型的监测设备信息的实时标识信息在三维基坑监测模型中筛选并构建监测数据网络模型。在监测数据网络模型中，可以展示同一类型的所有监测设备信息以及对应的实时标识信息，从而能够直观了解到所有监测设备安装位置处的监测数据信息的数据等级，继而可以得知基坑内所有监测点位的风险情况，无需工作人员一一查看。

若工作人员需要查看其它类型的监测数据信息，可以通过监测平台选择需要查看的监测数据类型，在监测平台上即可展示出该类型监测数据对应的实时标识信息。

步骤S105，工作人员可以通过监测数据网络模型获取到实时标识信息显示存在异常的监测设备信息，通过监测设备信息获取对应的安装位置信息，即可确定在基坑中的异常位置。

具体地，根据安装位置信息在监测数据网络模型中获取出现异常的异常位置信息，即可将所有出现异常位置信息的点位进行圈定，得到异常区域，异常区域表示在此区域内监测数据异常过大或者异常的监测点位过多，监测平台即可根据安装位置信息确定异常区域信息，从而方便施工人员在异常区域范围内进行检修或者其他操作。同时，在确定异常区域信息后，将异常区域信息通过短信或者其他通讯方式发送至建筑工程五方责任主体，进行报警。建筑工程五方责任主体是指承担建筑工程项目建设的建设单位项目负责人、勘察单位项目负责人、设计单位项目负责人、施工单位项目经理、监理单位总监理工程师。将异常区域发送至建筑工程五方责任主体能够使得基坑施工信息透明化、信息化，并便于后续追责。

本申请实施例一种基坑远程实时监测方法的实施原理为：将监测设备信息与安装位置信息进行关联，能够通过监测设备采集的监测数据信息对基坑内的安装位置进行监测，建立三维基坑监测模型方便工作人员实时查看各个监测设备的安装位置；通过对监测数据信息进行分析，得到监测数据信息的数据等级分析结果，能够对监测数据信息的异常情况进行直观展示，方便工作人员了解；根据数据等级分析结果为三维基坑监测模型中的监测设备信息赋予实时标识信息，将监测数据信息的数据等级通过监测设备信息展示，并根据实时标识信息构建监测数据网络模型，工作人员能够直接在监测数据网络模型上确定异常区域信息，无需对采集的监测数据进行一一统计分析，从而节约了时间，若有异常及时反映，提高了建筑工程的安全生产性。

本申请实施例还公开一种基坑远程实时监测系统，包括获取模块、构建模块、分析模块、标识模块和报警模块，其中，获取模块用于基于基坑施工方案获取监测设备信息和监测设备的安装位置信息，将安装位置信息与监测设备信息进行关联；构建模块用于基于基坑施工方案、监测设备信息和安装位置信息构建三维基坑监测模型，并于三维基坑监测模型中显示监测设备信息；分析模块用于获取监测设备的监测数据信息，对监测数据信息进行整理分析，并获取数据等级分析结果；标识模块用于基于数据等级分析结果为三维基坑监测模型中的监测设备信息赋予实时标识信息，基于实时标识信息构建监测数据网络模型；报警模块用于基于监测数据网络模型和实时标识信息生成异常区域信息，并基于异常区域信息进行报警。

本申请实施例一种基坑远程实时监测系统的具体实施方式与上述的一种基坑远程实时监测方法的具体实施方式相同，故在此不再赘述。

本申请实施例还公开一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行计算机程序时，采用了上述实施例中的一种基坑远程实时监测方法。

其中，终端设备可以采用台式电脑、笔记本电脑或者云端服务器等计算机设备，并且，终端设备包括但不限于处理器以及存储器，例如，终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备以及总线等。

其中，处理器可以采用中央处理单元（CPU），当然，根据实际的使用情况，也可以采用其他通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现成可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以采用微处理器或者任何常规的处理器等，本申请对此不做限制。

其中，存储器可以为终端设备的内部存储单元，例如，终端设备的硬盘或者内存，也可以为终端设备的外部存储设备，例如，终端设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡（SMC）、安全数字卡（SD）或者闪存卡（FC）等，并且，存储器还可以为终端设备的内部存储单元与外部存储设备的组合，存储器用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据，存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据，本申请对此不做限制。

其中，通过本终端设备，将上述实施例中的一种基坑远程实时监测方法存储于终端设备的存储器中，并且，被加载并执行于终端设备的处理器上，方便使用。

本申请实施例还公开一种计算机可读存储介质，并且，计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，计算机程序被处理器执行时，采用了上述实施例中的一种基坑远程实时监测方法。

其中，计算机程序可以存储于计算机可读介质中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间件形式等，计算机可读介质包括能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等，需要说明的是，计算机可读介质包括但不限于上述元器件。

其中，通过本计算机可读存储介质，将上述实施例中的一种基坑远程实时监测方法存储于计算机可读存储介质中，并且，被加载并执行于处理器上，以方便上述方法的存储及应用。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。