变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测
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变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测

参考价: ¥98000

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2024-05-18 10:38:06
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变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测

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深圳安锐科技有限公司

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产品简介

变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测,具有非接触式、高精度、高效率、低成本等优势,可实时监测基坑变形情况,为工程安全决策提供科学依据。实际应用案例表明,该监测系统能够有效保障基坑开挖过程中的稳定安全,评价基坑的稳定性能并为后续工程措施提供设计依据。

详细介绍

一、基坑监测的背景

随着城市建设的发展,基坑深度和规模也在不断扩大。基坑工程易受到土体性质、邻近建筑物、地下水位、周边交通等环境,以及设计合理性和施工工序的影响;可能引发不可预测的安全事故。

然而,传统的基坑监测方法往往依赖于人工测量和定期巡查的低效手段,普通的自动化监测设备存在精度不够、施工布线成本高等问题,已经不能满足现代化高精度、实时性、高效率、低成本的监测需求;因此,变焦视觉位移监测仪应运而生。

变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测

二、优势对比分析

2.1 与人工监测的对比

变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测

变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测

2.2 与普通自动化设备的对比

变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测

三、设计依据

Ø 《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ 311-2013

Ø 《建筑基坑支护技术规程[附条文说明]JGJ 120-2012

Ø 《建筑基坑工程监测技术标准》GB 50497-2019

Ø 《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程[附条文说明JGJ 167-2009

Ø 《复合土钉墙基坑支护技术规范[附条文说明]GB 50739-2011

四、系统组成与工作原理

变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测系统集光学、机械、电子、边缘计算、AI识别、云平台软件等技术为一体的自动化系统。系统由编码靶标、变焦视觉位移监测仪、安锐云及多终端组成。基于变焦机器视觉原理,采用特殊波段成像识别技术和无源靶标,将监测数据实时传输至安锐测控云平台,实现非接触式大空间、多断面、多测点的高精度水平、竖向位移的自动化监测。

变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测

五、系统特点和优势

非接触式二维位移监测:无需在每个测点上都安装仪器设备,只需安装或贴装一个靶标即可实现二维位移监测。

多断面,多靶标自动扫描测量:基于变焦自动控制镜头,远近的靶标均可清晰成像,实现多个断面,多个靶标测点的自动化监测。

③无需额外照明补光:新一代夜视技术,采用特殊波段成像,无需外加补光灯及照明设备,简化了系统的组成。

④微米级高精度测量:采用高分辨率图像传感器及亚像素技术,精度可达微米级。

⑤无源靶标,无需供电排线:采用无源靶标,可以是定制的靶标、一块金属片、打印的纸张甚至是喷涂的靶标均可清晰成像识别,无需排线供电。

六、监测解决方案

6.1 监测内容

变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测,本解决方案围绕变焦视觉位移监测仪在基坑项目的应用进行设计,主要对基坑结构的表面位移进行监测,包括水平位移监测、竖向位移监测和裂缝监测等。同时,系统还可以间接进行地下水位、降雨量、温湿度等,全面反映基坑表面的变形状态,为工程安全决策提供科学依据。

6.2 监测点位布置

测点布设需按照设计院的基坑设计文件、地质勘察文件、抗震防护等级、支护桩直径以及结构受力计算来得到结构性能指标,进而将测点布设在基坑的关键位置,同时在基坑高差较大等薄弱部位增加测点数量,以保证结构的安全。

① 监测点的布置应满足监控要求:监测点应布置在内力及变形关键特征点上,确保能够反映该区域的实际状态及其变化趋势

② 监测点数量与间距的确定:开挖深度不同的基坑,其监测点间距也有所不同。例如,开挖深度不超过7m的三级基坑,监测点间距不大于20m;而开挖深度超过7m的一、二级基坑,监测点间距不大于10m。此外,每一典型坡段应至少设置3个监测点。

③ 特殊位置的监测点布置:对于支撑内力较大或在整个支撑系统中起控制作用的杆件上,应设置监测点。同时,基坑每边中部、阳角处和地质条件复杂的区段也应布置监测点。

④ 便于监测与减少干扰:监测点的位置应避开障碍物,便于监测。同时,监测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作,并应减少对施工作业的不利影响。

⑤ 考虑现场具体情况:监测点的位置,包括间距,以及距基坑边坡边缘的距离,应根据现场具体情况而定,可减少支护桩的监测距离,来获取更完整的基坑形变趋势。

综上,正常10米左右就要一个监测,若使用静力水准仪或激光传感器,在两百米的监测距离下,单个测点就需要安装一个传感器,将近安装20个传感器,大大增加了整套设备的成本,变焦视觉位移监测系统每增加1个靶标测点的成本并不高,在视野范围内靶标测点想装就装,无需考虑高额成本。

6.3 监测设备安装

首先需要对监测仪安装点进行科学合理的选址和布局,务必确保仪器和所有测点靶标之间能够通视,全面覆盖基坑的重要区域和关键设施。变焦视觉位移监测仪一般在基坑的四角稳固的位置(安装位置如图)各安装一台,(若无硬化的路面,需浇筑边长为600mm立方体混凝土基础,预埋钢支架,保证监测仪的墩台的稳固,因为变焦视觉为高精密仪器,墩台稍微的热胀冷缩都将会影响监测精度)。

同时需调整变焦视觉位移监测仪位置,使靶标在视野的正中间,但靶标不能与主机处于同一直线,避免视野中的靶标相互有所遮挡。

①围护结构水平位移、沉降、倾角监测

变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测

(1)根据项目特点,基坑安装好一定数量的靶标后,接上电源,无需现场进行复杂的靶标框选和调试,即可实现基坑水平位移、沉降、桩身倾斜(倾斜监测方向与监测仪法线方向垂直)的二维位移自动化监测,机器自动识别视野范围内的靶标,非接触式测量,无需拉线布线安装传感器节省劳动力、成本,方便快捷,巡回扫描监测。通过编码靶标对围护结构变形情况的监测,可以实时了解基坑施工的整体稳定性和安全性。

变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测

2)若基坑的边宽度较小的长条形深基坑,则只需在一侧安装一台即可实现两端围护结构水平位移、沉降、桩身倾斜的自动化监测,实测测点可达1000个,理论还可增加测点数量,且靶标大小一致,监测长度可达400米,测点只需要安装靶标即可,无需拉线布线安装传感器方便快捷,巡回扫描监测,测点数量越多,相对的监测频率会降低

②基坑地表沉降监测

在可能发生地表沉降的地方安装测点靶标,将监测仪安装在远离沉降区域的稳定地域,且能看见所有地表沉降区域靶标的地方,然后再插上电源,手动框选靶标或监测仪智能识别视野范围内的靶标,即可实现基坑地表沉降监测,还可实现沉降区域测点的振动频率高频采集。通过编码靶标对基坑地表沉降情况的监测,可以实时了解基坑的整体稳定性和安全性。

变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测

③基坑环境辅助监测

变焦视觉位移监测仪可间接完成其他影响基坑的稳定性因素(降雨量、温湿度、土壤含水率、土体内部测斜、土压力仅需在仪器接口接入环境监测传感器(或其他监测项的传感器)即可,无需外加网关采集器、重新拉线,实现环境监测和位移监测数据综合分析,以不同的角度剖析基坑稳定性,更准确地评估基坑的稳定性,从而采取有效的措施来预防地质灾害的发生。

变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测

6.4 后期维护

整体安装完成后,因为变焦视觉位移监测仪属于微米级高精度测量设备,建议在主机上安装保护罩,以保护主机不被雨水直接冲刷、强风及粉尘造成的振动及视线遮挡。同时轻微的热胀冷缩都将会影响监测精度,建议在立柱上继续浇筑300mm的混凝土加固层,以保证立柱的稳定,同时建议在墩台、立柱以及保护罩均覆盖保温棉,以减少温度引起的热胀冷缩对监测精度产生的影响。

变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测

后续需要定期的巡检和维护包括但不限于镜头擦拭、视野阻挡、杂草遮挡靶标灰尘及雨迹擦拭等直接影响监测的问题,及时发现并处理潜在问题。

变焦视觉位移监测仪可将监测数据存储在安锐云平台或本地储存(无网络也可储存)中,方便后续查询和分析。通过基坑实时监测数据,可以实时了解基坑围护结构的安全状况,实时显示基坑位移变化情况。当位移量超过预设阈值时,系统自动触发预警机制,现场声光预警、平台弹窗以及短信预警,及时通知相关人员进行处理,基坑的安全施工提供保障。

六、实际应用案例分析

建筑项目是市、区重点建设项目,建成发展实施低碳循环经济的示范工程,带动湖北资源整合、技术研发、技术集成三个平台建设。为保证基坑开挖过程中的稳定安全、评价基坑的稳定性能并为后续工程措施提供设计依据,对基坑本体的支护结构顶部位移开展变形监测。

变焦视觉位移监测结构安全微米级自动化监测

项目共沿基坑的两条长边布设条地表位移监测轴线,测线上间隔10布设一个支护结构位移测点,共设置36个靶标测点,每条监测轴线采用1变焦视觉位移监测仪对靶标测点的沉降和水平位移进行监测,变焦视觉位移监测仪设置在开挖影响区以外的短边边缘,另在每台变焦视觉位移监测仪需要安装稳固的混凝土支墩,以保证主机的稳定性





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