【摘 要】
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深基坑工程建设越来越多,规模也越来越大,其施工安全对人民、社会乃至国家都有着深远影响。深基坑的监测管理始终是一个至关重要的问题,本文以物联网感知设施、建筑信息模型、WebGIS等技术为基础,从深基坑自动化监测数据的处理分析、三维建筑信息模型的重构和转换、安全风险评估及三维可视化风险预警等角度开展研究并进行试验,旨在为深基坑工程构建智慧化管理系统,助力国家基础设施建设行业的精准管理和智慧化转型升级,
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深基坑工程建设越来越多,规模也越来越大,其施工安全对人民、社会乃至国家都有着深远影响。深基坑的监测管理始终是一个至关重要的问题,本文以物联网感知设施、建筑信息模型、WebGIS等技术为基础,从深基坑自动化监测数据的处理分析、三维建筑信息模型的重构和转换、安全风险评估及三维可视化风险预警等角度开展研究并进行试验,旨在为深基坑工程构建智慧化管理系统,助力国家基础设施建设行业的精准管理和智慧化转型升级,同时响应国家“加快数字化发展,建设数字中国”的号召。本文研究主要分为如下几部分内容:（1）多种数据模型重构整合方法。使用无人机航飞及三维重建技术构建研究区倾斜摄影模型,精细建筑信息模型（包括基坑及其支护模型和地质模型）通过三维建模软件构建,再对数据格式进行重构、转换与统一,实现三维模型在Web端的统一管理与呈现。（2）基坑风险评估与风险实时预警方法。以国家安全质量建设标准和风险分级标准为依据,将熵权法、专家调查法、模糊数学与层次分析法相结合,提出了面向深基坑的熵权-FAHP风险评估法。建立安全风险预警数据库,基于传感器监测数据与自动化监测点的数据库字段关联,为实时报警与风险可视化提供判断依据。（3）视频与三维环境融合技术。本系统基于WebGL技术实现了实时监控视频与三维地理空间的融合,充分实现时间与空间维度的融合,以便于监管人员直观、快速获取三维空间中风险所处的地理位置并实现可视化指挥。（4）集成与实现基于WebGIS与BIM的深基坑智慧监管系统。使用前后端分离的开发模式,基于Spring Boot与Vue框架,结合GeoServer、MySQL、Cesium、Echarts、NodeJS等技术。通过系统需求分析、功能模块设计、系统架构设计和数据库表设计,面向不同的使用者,将系统划分为两个子系统,其中自动化监测数据管理与分析子系统主要面向项目技术员等专业人士,实现对自动化监测数据的获取与上传、数据的分析计算、项目相关的信息管理等功能;三维可视化与预警子系统面向企业管理者,实现风险评估、预警与实时统计的三维可视化。本系统为岩土行业相关人员提供了智慧化管理工具,为深基坑项目实施中数据处理与分析、风险评估预警、风险处理以及规避危险提供了一定帮助与支持。
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