前言
近年来,
城市向垂直空间发展,
高楼、地下空间层出不穷,
基坑的深度与广度均在不断刷新纪录,
施工安全的标准越来越高。
为获取科学有效的数据,
保障施工安全,
监测手段不断精细化、智能化,
自动化逐步取代人工。
现在,自动化监测能够实现自动采集、自动传输、自动分析、自动预警等功能,采集更方便,数据更精准,自动化监测用大数据编织出一张天网,让风险无处可藏。
科技引领
自国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心乔迁深圳以来,一直致力于打通建筑与基础设施全寿命周期的产业链条。中冶建筑研究总院(深圳)有限公司(以下简称“深圳公司”)更是自动化监测领域的先行者,2018年,深圳公司开始大规模推广自动化监测技术的应用,并着力打造这一领域的技术优势。
//三维可视化自动监测云平台
///
深圳公司研发的岩土工程三维可视化自动监测云平台,从数据采集、传输、显示、应用四个层面入手,打通自动化监测全链条业务,还依托产研结合的优势,积极探索使用光纤传感器和北斗技术等新型监测手段,引领行业发展。
让数据有生命
BIM技术的进步,
推动了三维可视化云平台的发展,
监测数据汇聚于云平台之后,
不再只是一串串冷冰冰的数字,
而是能够驱动模型生长的能量。
BIM技术赋予了数据生命力,
也让自动化监测技术有了更强大的载体。
这一领域成为诸多科技型建筑企业角力的赛场,目前,深圳公司自主研发的岩土工程三维可视化监测云平台拥有三大优势:
实现了数据的三维可视化
平台中的三维数字模型是“活”的,能够实现多视角查看,包括不同角度、不同比例尺查看,既能够查看全局,也能查看具体的模型构件。监测数据能够通过高亮、变形色阶云图等方式来呈现。
基于BIM、云平台、云存储、大数据、人工智能、物联网、移动通讯等先进技术 ,可以有效破除“信息孤岛”,并能站在更高的视角更加深入解读单个的监测数据,带来全新的监测数据认知。
图|在可视化监测云平台上查看麒麟中学改扩建项目信息
多源数据融合
该监测平台能够兼容市面上部分监测、检测仪器及传感器采集的数据。
数据兼容是平台最基本的功能,也是非常重要的功能,兼容的仪器越多,越有利于数据和项目管理。此项技术需求涉及到数据采集、接口协议(API)、数据通信等方面工作。
图|麒麟中学改扩建项目倾斜摄影三维模型
实现初步GIS功能
GIS(Geographic Information System)的全名叫地理信息系统,其内涵是系统中的所有要素都具有三维空间地理信息,可以基于三维空间坐标进行地质、地理、测绘行业的空间分析工作,比如边坡位移计算、空间稳定性分析等,大幅提高工作效率。
未来,三维GIS是将GIS信息与BIM模型信息进行融合,实现“数字孪生”, 这是BIM+GIS最前沿的应用,目前技术条件下尚不能完全实现。
深圳公司将BIM模型与GIS平台进行地理坐标配准融合,实现了初步的GIS功能。
让监测更智能
除了常规的自动化监测,
深圳公司依托产研结合的优势,
不断进行前沿探索,
将各种创新监测手段在实际生产中应用,
为行业未来拓展更多的可能性。
近年来兴起的光纤传感监测和北斗监测等新型监测技术是深圳公司正在探索的方向。
光纤传感监测的优势
1
抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高温,适用于恶劣环境中;
2
测量的参数广,传输速度快,信号损失少;
3
光纤体积小、质量轻,易于铺设;
4
寿命长,不易老化;
5
能耗小,可以实现实时监测。
目前国内外诸多科研院所开始在进行科研尝试。例如,意大利特伦托大学(University of Trento)采用光纤光栅传感器系统监测了某盾构隧道在地震荷载作用下响应。
尽管如此,由于光纤传感器埋设要求比较严格、数据处理复杂等特点,其在地下工程监测中的应用仍处在探索阶段。
深圳公司在大鹏人民医院基坑项目进行了光纤传感监测的尝试。
图|大鹏人民医院基坑项目光纤传感器监测数据分析
北斗监测的优势
安装便捷、快速、环境适应性强;
节点式布设、无需长距离布线;
可太阳能供电、无断电担忧;
24小时实时监测、数据连续性好;
寿命长、易维护。
以北斗为代表的自动化监测新技术因实时、高频等优势,为保障施工安全起到了重要作用。
图|大鹏新区人民医院项目北斗监测设备及数据分析
2020年6月,深圳频繁降雨。深圳公司大鹏新区人民医院项目利用基于北斗的自动化监测新技术,实时、高频监测及时捕捉到位移启动、加速时间,采集详细的变形过程数据,并主动发出预警信息,为风险研判及措施制定提供重要的数据支撑。
科技筑建未来,
唯有创新,方能立足。
深圳公司将继续高举创新旗帜,
以科研为依托,
以产业为导向,
在科技创新的道路上勇往直前。
做城市安全的保护伞,
做建筑科技发展的引路人。