技术领域
[0002] 本发明涉及基坑变形监测技术领域，特别涉及一种基坑变形检测方法。
相关背景技术
[0003] 随着生活水平提高和城市文明的发展，高层、超高层建筑的、不断涌现，基坑的深度也越来越深，随之而来的基坑施工事故也时有发生，这对工人的生命安全造成了极大的威胁，故此如何快速高效准确的对基坑变形进行监测对建筑工程基坑的施工极为重要。
[0004] 现有的基坑监测大多采用的是人工定时监测，当发现基坑支护结构位移超过设定阈值时，则采取相应的加固措施进行防范，但是这种方式由于时间上的不连续性，操控不方便，还是可能出现漏测，从而导致事故发生，因此，如何对基坑变形进行自动、实时、准确的监测，并且能够远程传送数据到云平台服务器进行数据分析，及时发现基坑问题并为基坑的安全施工诊断提供必要的信息，以便及时发现问题并采取相应措施则成了亟需解决的问题。
具体实施方式
[0072] 为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
[0073] 请参阅图1，在本实施方式中，一种基坑变形检测方法可应用在一种基坑变形检测系统上，所述一种基坑变形检测系统，包括：激光摄像装置和云平台，所述激光摄像装置通信连接所述云平台。所述激光摄像装置设置于目标基坑内的任意固定位置，其中所述激光摄像装置包括：摄像头、激光传感器、角度传感器、云台和网络传输器。
[0074] 在所述目标基坑内的不通位置还预先设置了多个标记图片，所述标记图片上设置有不同的符号，如：带有数字标记的三角形，其中数字用于区分不同的标记图片，三角形的话使得可以优选地取三角形的三个顶点作为三个标记点，将这些标记点进行连接形成下述要计算的棱锥体积的棱锥的底面。故如果总共在目标基坑中设置了10张标记图片，则需要分别计算这10张标记图片各自对应的棱锥体积，具体如何计算下面会展开说明。通过目标基坑多点设置标记图片，使得目标基坑任意位置发生的变形都可以第一时间被发现，避免漏测。
[0075] 故此本申请的核心技术思想在于：通过两次获取目标基坑中的摄像装置信息和标记图片信息，根据所述摄像装置信息和所述标记图片信息计算得第一数据和第二数据，而后将两次的第一数据和第二数据比对，如果二者的差异值大于预设阈值的话，则说明目标基坑发生了形变。
[0076] 以下会一一展开说明：
[0077] 步骤S101：采集设置于目标基坑中的摄像装置信息和标记图片信息。在本实施方式中，摄像装置以激光摄像头为例，所述激光摄像头包括但不限于：摄像头、激光传感器、角度传感器，在采集设置于目标基坑中的摄像装置信息和标记图片信息前，先需通过摄像头辅助激光传感器用于精确捕捉标记图片上的标记点，每张标记图片上的标记点的数量大于等于三，其中所述摄像装置信息包括：激光摄像头的水平旋转角度和激光摄像头的垂直旋转角度；所述标记图像信息包括：激光摄像头到不同位置的标记图片上的不同标记点的距离。
[0078] 以标记图片a和b为例，在标记图片a上捕捉到三个标记点(即三角形的三个顶点)a1、a2、a3，在标记图片b上捕捉到三个标记点b1、b2、b3，其中激光摄像头到a1、a2、a3的距离分别为d1、d2、d3，激光摄像头到b1、b2、b3的距离分别为d4、d5、d6。
[0079] 获取到上述那些参数后，执行步骤S102：根据所述摄像装置信息和所述标记图片信息计算得第一数据。
[0080] 步骤S103：再次采集设置于目标基坑中的摄像装置信息和标记图片信息。其中再次采集可以是在上一次采集完数据后，紧接着就再次采集数据，即实时采集，也可以是定时采集，如预设在上一次采集完数据后，30s后再进行下一次采集，然后将两次采集的结果进行一个比对。
[0081] 步骤S104：根据所述摄像装置信息和所述标记图片信息计算得第二数据。
[0082] 步骤S105：根据所述第一数据和所述第二数据判断目标基坑是否发生形变。
[0083] 在本实施方式中，上述步骤S102和步骤S104中所计算得到的第一数据和第二数据均指棱锥体积，在其它实施方式中，亦可以是其它值，如激光摄像头到任意两个标记点的连接线中点的距离是否发生变化等等。
[0084] 本实施方式中所指的棱锥是以所述摄像装置的位置为棱锥顶点、以所述不同标记图片上的不同标记点连接构成的面为棱锥的底面。如上面所说的a1、a2、a3三点构成的面为棱锥的底面，摄像装置的位置C为棱锥的顶点构建一个棱锥，则该棱锥对应为标记图片a的棱锥，同理地构建标记图标b自己对应的棱锥。
[0085] 其中棱锥体积的具体计算方式如下：
[0086] 以所述摄像装置为原点建立三维空间坐标系，所述摄像装置的水平旋转角度α、垂直旋转角度β和摄像装置到某个标记点的距离d，水平旋转矩阵A，垂直旋转矩阵B，距离变换‑1矩阵C，则某个标记点的三维位置坐标D为：D＝(AB) C，其中
[0087] 计算得不同标记点的三维位置坐标(x1,y1,z1),(x2,y2,z2),(x3,y3,z3),加上原点坐标(0,0,0)，那么三棱锥体积V为：
[0088] 以上述方式将所有标记图片对应的棱锥体积都计算好，不同时间段计算好的棱锥体积则分别为第一数据和第二数据，如同一日7:30计算好的所有标记图片对应的棱锥体积作为第一数据，紧接其后的7:35分计算好的所有标记图片对应的棱锥体积作为第二数据，遍历所有标记图片，比较同一张标记图片对应的第二棱锥体积与第锥体积间的变化值是否超过预设阈值，若超过预设阈值，则判定所述目标基坑发生形变。预设阈值的话需根据实际施工场地的具体情况来确定，并无一个确定值。
[0089] 进一步的，若所述目标基坑发生形变，则发送对应报警信息至目标移动终端。其中每次采集的摄像装置信息和标记图片信息和判断的结果都会上传至特定的服务器，当目标基坑发生变形时，则会进行报警并发送对应报警信息至目标移动终端，如手机、pad等等。
[0090] 一种基坑变形检测方法，包括步骤：采集设置于目标基坑中的摄像装置信息和标记图片信息，根据所述摄像装置信息和所述标记图片信息计算得第一数据；再次采集设置于目标基坑中的摄像装置信息和标记图片信息，根据所述摄像装置信息和所述标记图片信息计算得第二数据；根据所述第一数据和所述第二数据判断目标基坑是否发生形变。以上方法中均为自动采集，无需人工参与，可实时监测到基坑是否发生形变，当发生形变时，第一时间发现险情并进行报警，避免不必要的事故发生。
[0091] 请参阅图2和图3，在本实施方式中，一种基坑变形检测系统200的具体实施方式如下：
[0092] 一种基坑变形检测系统200，包括：激光摄像装置202和云平台201，所述激光摄像装置202通信连接所述云平台201；
[0093] 所述激光摄像装置202用于：采集设置于目标基坑中的激光摄像装置202信息和标记图片信息，并发送所述激光摄像装置202信息和标记图片信息至所述云平台201；
[0094] 所述云平台201用于：根据所述激光摄像装置202信息和所述标记图片信息计算得第一数据；
[0095] 所述激光摄像装置202还用于：再次采集设置于目标基坑中的激光摄像装置202信息和标记图片信息，并发送所述激光摄像装置202信息和标记图片信息至所述云平台201；
[0096] 所述云平台201用于：根据所述激光摄像装置202信息和所述标记图片信息计算得第二数据；
[0097] 所述云平台201还用于：根据所述第一数据和所述第二数据判断目标基坑是否发生形变。
[0098] 其中，所述激光摄像装置202包括：摄像头2021、激光传感器2022、角度传感器2023、网络传输器2024和云台2025；
[0099] 所述摄像头2021联合所述激光传感器2022用于：获取设置于目标基坑不同位置的标记图片上的不同标记点，每张标记图片上的标记点的数量大于等于三；
[0100] 所述激光传感器2022还用于：获取摄像头2021到不同位置的标记图片上的不同标记点的距离；
[0101] 所述角度传感器2023用于：获取摄像头2021的水平旋转角度和垂直旋转角度；
[0102] 所述激光摄像装置信息包括：摄像头2021的水平旋转角度和摄像头2021的垂直旋转角度，所述标记图像信息包括：摄像头2021到不同位置的标记图片上的不同标记点的距离；以标记图片a和b为例，在标记图片a上捕捉到三个标记点(即三角形的三个顶点)a1、a2、a3，在标记图片b上捕捉到三个标记点b1、b2、b3，其中摄像头2021到a1、a2、a3的距离分别为d1、d2、d3，摄像头2021到b1、b2、b3的距离分别为d4、d5、d6。
[0103] 所述网络传输器2024用于：发送所述摄像头2021到不同位置的标记图片上的不同标记点的距离和所述摄像头2021的水平旋转角度和垂直旋转角度至所述云平台201；
[0104] 所述云台2025用于搭载所述摄像头2021、激光传感器2022、角度传感器2023和网络传输器2024。
[0105] 进一步的，所述云平台201还用于：
[0106] 以所述摄像头为原点建立三维空间坐标系，所述摄像头的水平旋转角度α、垂直旋转角度β和摄像头到标记点的距离d，水平旋转矩阵A，垂直旋转矩阵B，距离变换矩阵C，则所‑1述标记点的三维位置坐标D为：D＝(AB) C，其中
[0107] 计算得不同标记点的三维位置坐标后，根据所述不同标记点的三维位置坐标及所述摄像头的原点坐标计算得对应的棱锥体积；
[0108] 所述棱锥以所述摄像头2021的位置为棱锥顶点、以每张标记图片上的不同标记点连接构成的面为棱锥的底面。如上面所说的a1、a2、a3三点构成的面为棱锥的底面，摄像头的位置C为棱锥的顶点构建一个棱锥，则该棱锥对应为标记图片a的棱锥，同理地构建标记图标b自己对应的棱锥。
[0109] 通过上述方式将所有标记图片对应的棱锥体积都计算好，不同时间段计算好的棱锥体积则分别为第一数据和第二数据，如同一日7:30计算好的所有标记图片对应的棱锥体积作为第一数据，紧接其后的7:35分计算好的所有标记图片对应的棱锥体积作为第二数据，遍历所有标记图片，比较同一张标记图片对应的第二棱锥体积与第锥体积间的变化值是否超过预设阈值，若超过预设阈值，则判定所述目标基坑发生形变。预设阈值的话需根据实际施工场地的具体情况来确定，并无一个确定值。
[0110] 进一步的，若所述目标基坑发生形变，则云平台201发送对应报警信息至目标移动终端。其中每次采集的激光摄像装置202信息和标记图片信息和判断的结果都会上传至对应的云平台201，当目标基坑发生变形时，则会进行报警并发送对应报警信息至目标移动终端，如手机、pad等等。
[0111] 通过以上系统可自动采集基坑变形判断所需数据，无需人工参与，可实时监测到基坑是否发生变形，当发生变形时，第一时间发现并进行报警，避免不必要的事故发生。
[0112] 请参阅图4，在本实施方式中，一种基坑变形检测装置400的具体实施方式如下：
[0113] 一种基坑变形检测装置400，包括：摄像头401、激光传感器402、角度传感器403、云台405和网络传输器404；
[0114] 所述摄像头401联合所述激光传感器402用于：获取设置于目标基坑不同位置的标记图片上的不同标记点；
[0115] 所述激光传感器402还用于：获取摄像头401到不同位置的标记图片上的不同标记点的距离；
[0116] 所述角度传感器403用于：获取摄像头401的水平旋转角度和垂直旋转角度；
[0117] 所述网络传输器404用于：发送所述摄像头401到不同位置的标记图片上的不同标记点的距离和所述摄像头401的水平旋转角度和垂直旋转角度至目标服务器；
[0118] 所述云台405用于搭载所述摄像头401、激光传感器402、角度传感器403和网络传输器404。
[0119] 通过上述一种基坑变形检测装置400可将判断目标基坑是否变形所需的数据采集好并发送至目标服务器，目标服务器通过对这些数据即可判断目标基坑是否变形，所述一种基坑变形检测装置400取代了人工采集，做到实时采集，使得当目标基坑发生变形时，可第一时间被发现并采取相应措施，避免不必要的安全事故发生。
[0120] 需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。
