基于数字孪生技术的施工现场深基坑智能监测预警系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113404029A(43)申请公布日2021.09.17(21)申请号202110783596.7E02D17/02(2006.01)(22)申请日2021.07.12H04L29/08(2006.01)(71)申请人苏州思萃融合基建技术研究所有限公司地址215131江苏省苏州市相城经济技术开发区澄阳街道澄阳路116号阳澄湖国际科创园3号楼4层408室申请人中亿丰建设集团股份有限公司(72)发明人汪丛军李国建邹胜尹述伟王少蓉肖勇军余振新(74)专利代理机构苏州谨和知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32295代理人唐静芳(51)Int.Cl.E02D1/02(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称基于数字孪生技术的施工现场深基坑智能监测预警系统(57)摘要本发明提及一种基于数字孪生技术的施工现场深基坑智能监测预警系统，包括监控点创建模块、监控点管理模块、信息采集模块、阈值管理模块和监控预警模块；本发明利用监控点创建模块接收外部导入的施工区域内任意一个深基坑的基本信息、环境信息、土质信息和施工进度规划，对导入数据进行解析，分析得到该深基坑包含的所有监控对象、以及每个监控对象的监控参数和相应的参数阈值，采用数字孪生技术，结合各深基坑不同的特性对所有深基坑进行统一监控和管理，通过监测深基坑支撑体系状态变化，进行自动预警。CN113404029ACN113404029A权利要求书1/2页1.一种基于数字孪生技术的施工现场深基坑智能监测预警系统，其特征在于，包括监控点创建模块、监控点管理模块、信息采集模块、阈值管理模块和监控预警模块；所述监控点创建模块用于接收外部导入的施工区域内任意一个深基坑的基本信息、环境信息、土质信息和施工进度规划，对导入数据进行解析，分析得到该深基坑包含的所有监控对象、以及每个监控对象的监控参数和相应的参数阈值，结合深基坑的基本信息和分析结果创建新的监控点，为监控点和监控对象分配独有的监控点编号和监控对象编号；所述监控点管理模块用于管理不同编号的监控点和监控对象，所述监控对象类别包括支护结构、地下水状况、基坑底部及周边土体、周边建筑、周边管线及设施；所述监控预警模块接收安装在各个监控对象上的传感器发来的位移和沉降数据，所述位移和沉降数据包括基坑水平位移及竖向位移、基坑深层水平位移、基坑锚索拉力、基坑支护桩结构内力、基坑水位，结合环境信息对该监控点和监控对象的数据进行处理；所述阈值管理模块根据当前进度和当前信息采集模块发来的位移和沉降数据，结合环境信息和阈值管理模块发送的该监控点和监控对象当前阈值，调取该深基坑对应的预警算法对它进行分析处理。2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的施工现场深基坑智能监测预警系统，其特征在于，所述深基坑的基本信息包括深基坑坑体的物理参数信息、固定结构件的相关信息以及包含的监测设备的相关信息；所述物理参数信息包括围墙、周边管线；所述固定结构件的相关信息包括立柱、锚杆、土钉；所述监测设备的相关信息包括测斜仪、水准仪、全站仪。3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的施工现场深基坑智能监测预警系统，其特征在于，所述环境信息分为天气信息和对深基坑存在扰动影响的其他项目的相关信息，包括地下水状况、基坑底部及周边土体、周边建筑、周边管线及设施。4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的施工现场深基坑智能监测预警系统，其特征在于，所述土质信息包括深基坑自身土质、周边土质以及开挖中变化的土质信息。5.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的施工现场深基坑智能监测预警系统，其特征在于，所述阈值管理模块根据当前进度和当前信息采集模块发来的位移和沉降数据，结合环境信息和阈值管理模块发送的该监控点和监控对象当前阈值，调取该深基坑对应的预警算法对它进行分析处理的过程包括以下步骤：步骤1，测量、收集深基坑全面的要素信息，包括地基土质、开挖深度、相邻地表和地下建筑物地基基础及重要性、地下管线信息。将这些信息录入监测系统，生成具有针对性、个性化的深基坑监测阈值；步骤2，基于传感器收集到的实时信息，比对深基坑现状与告警阈值的关系，自动决策警戒状态。警戒状态包括红色警戒、黄色警戒、绿色常规状态。红色警戒表示对应基坑支护结构已出现整体失稳的各种迹象，应采取紧急工程措施抢险或对人员设备进行撤离；黄色警戒表示对应于基坑支护结构已出现潜在与局部失稳的一些迹象，除正常工程措施外，还应着手于预案启动准备；绿色常规状态表示总体上按正常工程措施实施或运行。6.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的施工现场深基坑智能监测预警系统，其特征在于，所述深基坑监测预警的智能系统通过图形化界面显示各深基坑及监控对2CN113