隨著城市軌道交通的建設(shè)規(guī)模不斷發(fā)展，地下工程的建設(shè)特別是深基坑施工過(guò)程中面臨著各種問(wèn)題和威脅。在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)遵循“開(kāi)槽支撐、先撐后挖、分層開(kāi)挖、嚴(yán)禁超挖”的原則。但是在具體的施工過(guò)程中，存在著未及時(shí)架設(shè)鋼支撐的情況。通常情況下，現(xiàn)有的安全防患工作主要通過(guò)工作人員以現(xiàn)場(chǎng)巡查或視頻監(jiān)控巡查的方式來(lái)對(duì)深基坑鋼支撐架設(shè)進(jìn)行人工監(jiān)控，這些方法都需要安排一定的人員定期的進(jìn)行巡查，不能全天候無(wú)人值守，且無(wú)法獲取具體的工程形象進(jìn)度資料，因此仍容易存在疏漏。

因此，亟需一種既可以監(jiān)控深基坑開(kāi)挖過(guò)程中鋼支撐架設(shè)，又可以獲取深基坑施工的形象進(jìn)度，滿足自動(dòng)化監(jiān)控的新型鋼支撐自動(dòng)識(shí)別與預(yù)警方法。

發(fā)明提供了一種地鐵車站深基坑鋼支撐架設(shè)及時(shí)性預(yù)警系統(tǒng)及方法，其目的在于，通過(guò)架設(shè)基坑攝像頭陣列，周期性采集基坑施工信息，通過(guò)生成實(shí)景點(diǎn)云模型，以及實(shí)景點(diǎn)云算法判斷基坑土層開(kāi)挖深度，根據(jù)土層開(kāi)挖深度判斷是否需要架設(shè)鋼支撐，針對(duì)不及時(shí)的鋼支撐架設(shè)行為進(jìn)行預(yù)警，在鋼支撐架設(shè)進(jìn)行過(guò)程中，判斷鋼支撐是否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)全部完成架設(shè)，針對(duì)未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成全部鋼支撐架設(shè)的行為進(jìn)行預(yù)警，并根據(jù)實(shí)際監(jiān)控情況和3D BIM設(shè)計(jì)模型，生成反映形象進(jìn)度的4D BIM進(jìn)度模型，從而有助于實(shí)現(xiàn)針對(duì)地鐵深基坑鋼支撐的架設(shè)進(jìn)行自動(dòng)化的監(jiān)控和預(yù)警，及時(shí)反映基坑進(jìn)度信息。

按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了采用如前所述的一種地鐵車站深基坑鋼支撐架設(shè)及時(shí)性預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行鋼支撐架設(shè)及時(shí)性預(yù)警的方法，在施工現(xiàn)場(chǎng)便于取景的安全部位分布式布置多個(gè)攝像頭，從而獲取現(xiàn)場(chǎng)全面無(wú)遮擋的鋼支撐架設(shè)的實(shí)景云模型，同時(shí)獲取每個(gè)攝像頭安裝的坐標(biāo)點(diǎn)點(diǎn)位；其中，進(jìn)行鋼支撐架設(shè)及時(shí)性預(yù)警的方法如下：

(1)按照預(yù)設(shè)的實(shí)景點(diǎn)云模型收集頻率，每進(jìn)行一次數(shù)據(jù)收集，就將所生成的反映土方情況的實(shí)景點(diǎn)云模型與BIM模型進(jìn)行比較，判斷土層深度是否達(dá)到架設(shè)鋼支撐的要求；

(2)若挖到指定土層深度后，在一次數(shù)據(jù)收集周期內(nèi)未檢測(cè)出數(shù)量大于1的鋼支撐，則判定為未及時(shí)進(jìn)行鋼支撐架設(shè)工作，上報(bào)未及時(shí)進(jìn)行鋼支撐架設(shè)的預(yù)警信息，提醒施
工方及時(shí)進(jìn)行鋼支撐架設(shè)；

(3)若挖到指定土層深度后，在一次數(shù)據(jù)收集周期內(nèi)檢測(cè)出數(shù)量大于1的鋼支撐，則判定為已經(jīng)開(kāi)始鋼支撐架設(shè)工作，則繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；每進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集，就將所生成的反映鋼支撐架設(shè)情況的實(shí)景點(diǎn)云模型與BIM模型進(jìn)行比較，檢測(cè)該層所有鋼支撐是否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)架設(shè)完畢，架設(shè)完畢的判斷標(biāo)準(zhǔn)為實(shí)景點(diǎn)云模型中的所有鋼支撐模型均與BIM模型匹配一致；若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出未將所有鋼支撐架設(shè)完畢，則上報(bào)未及時(shí)完成鋼支撐架設(shè)的預(yù)警信息，提醒施工方及時(shí)完成鋼支撐架設(shè)；若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出所有鋼支撐架設(shè)完畢，則添加鋼支撐進(jìn)度信息，更新進(jìn)度模型，并結(jié)束該層監(jiān)控，開(kāi)始下一層監(jiān)控。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)如下：

1.本發(fā)明通過(guò)建立數(shù)字模型建模模塊，采用攝像頭陣列的方式采集基坑數(shù)據(jù)，建立數(shù)字模型，通過(guò)建立鋼支撐架設(shè)及時(shí)性預(yù)警模塊中的實(shí)景點(diǎn)云算法，判斷深基坑土層開(kāi)挖深度，在需要架設(shè)鋼支撐的情況下判斷鋼支撐架設(shè)是否及時(shí)、判斷所有鋼支撐是否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成架設(shè)，針對(duì)架設(shè)不及時(shí)的問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行預(yù)警處理，防止發(fā)生因鋼支撐架設(shè)不及時(shí)所導(dǎo)致的安全事故。

2.本發(fā)明通過(guò)采集到的進(jìn)度信息，再結(jié)合3D BIM設(shè)計(jì)模型，能夠生成帶有進(jìn)度信息的4D BIM進(jìn)度模型，由此生成的進(jìn)度模型可為后期施工方案討論、工程施工情況存檔、工程款支付、施工成果展示等提供具體憑證。