基于BIM的建筑稳定实时监测方法技术

本发明专利技术涉及数据识别处理技术领域，具体涉及一种基于BIM的建筑稳定实时监测方法，该方法包括：获取基坑坑底每个位置的湿度数据，根据当前时刻下基坑坑底每个位置的湿度数据获取原点，进而将所有的湿度数据划分为至少两个聚类簇；以原点为起始点构建射线，获取射线上每个位置的湿度数据的输出值进而得到渗水边界线；根据原点与渗水边界线得到严重渗水路径；根据函数模型获取严重渗水路径的整体渗水系数；根据各个时刻下原点对应的严重渗水路径以及整体渗水系数输入训练完成的神经网络，得到原点的预测整体渗水系数，根据原点的预测整体渗水系数判断基坑对应的建筑是否稳定；得到的稳定性的结果更加及时且准确性较高。的稳定性的结果更加及时且准确性较高。的稳定性的结果更加及时且准确性较高。

【技术实现步骤摘要】
基于BIM的建筑稳定实时监测方法


[0001]本专利技术涉及数据识别处理
，具体涉及一种基于BIM的建筑稳定实时监测方法。

技术介绍

[0002]当建筑物基坑的开挖深度低于底下水位时会引起底下水涌入基坑的现象，涌入基坑的水一般来自围岩和坑底，如果基坑底面以下浅部有承压含水层，则随着基坑开挖的深度增加，承压含水层顶部的不透水层的厚度会不断减小，强度也不断降低，当含水层水头压力大于不透水层强度时，承压水将会冲破基坑坑底而涌入基坑中，使得基坑坑底出现明显的渗水现象。
[0003]当基坑出现渗水现象时，对建筑物的稳定性会造成极大的隐患，现有通过视觉图像对基坑底部是否存在渗水现象进行检测时，虽然检测效率较大，但仅仅依靠视觉图像的数据分析不够客观，极易存在误差，对建筑物稳定性影响较大。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于BIM的建筑稳定实时监测方法，所采用的技术方案具体如下：本专利技术一个实施例提供了一种基于BIM的建筑稳定实时监测方法，该方法包括以下步骤：在基坑坑底布置湿敏电容用于获取基坑坑底每个位置的湿度数据；获取当前时刻下基坑坑底每个位置的湿度数据与其邻域位置的湿度数据的比值，根据所述比值获取原点，根据所述原点以及每个位置的湿度数据将所有的湿度数据划分为至少两个聚类簇；以所述原点为起始点构建射线，获取所述射线上每个位置的湿度数据的输出值，基于所述输出值得到渗水边界线；根据所述原点与所述渗水边界线得到严重渗水路径；预设计算函数，将所述严重渗水路径上每个位置的湿度数据代入所述计算函数中得到最优解的函数模型，对所述函数模型进行求导以得到所述严重渗水路径上每个位置的渗水系数，根据所有位置的渗水系数的平均值得到所述严重渗水路径的整体渗水系数；获取各个时刻下基坑坑底中所述原点对应的严重渗水路径以及整体渗水系数，将各个时刻下所述原点的整体渗水系数输入训练完成的神经网络，得到所述原点的预测整体渗水系数，根据所述原点的所述预测整体渗水系数判断基坑对应的建筑是否稳定。
[0005]优选的，所述根据所述比值获取原点的步骤，包括：若当前位置的湿度数据与其邻域位置的湿度数据的比值均大于1，则当前位置为原点；邻域位置包括当前位置的八个相邻位置。
[0006]优选的，所述根据所述原点以及每个位置的湿度数据将所有的湿度数据划分为至少两个聚类簇的步骤，包括：
以所述原点为核心点，每两个位置之间的湿度数据的差值作为距离，基于预设的寻找半径、核心点以及每两个位置之间的距离进行DBSCAN聚类算法得到至少两个聚类簇。
[0007]优选的，所述获取所述射线上每个位置的湿度数据的输出值的步骤，包括：将该射线上每个位置的湿度数据代入计算公式得到每个位置的输出值，所述计算公式为：其中，表示选取出的每个湿度数据对应的位置标号；表示第个位置标号对应的湿度数据；表示自然常数。
[0008]优选的，所述基于所述输出值得到渗水边界线的步骤，包括：将输出值首次为0的位置记为边界点，获取射线上所有输出值为0的位置对应的湿度数据的均值为第一均值；获取所述边界点所对应聚类簇内所有位置的湿度数据的均值记为第二均值，计算所述第一均值与所述第二均值的差值，若所述差值在预设范围内，则所述边界点所在聚类簇的边界线为渗水边界线；若所述差值不在预设范围内，以所述原点为起始点重新构建与当前射线方向不同的第二射线，基于所述第二射线上每个位置的湿度数据获取新的边界点，获取第二射线上的第一均值以及第二射线上新的边界点所在聚类簇的第二均值，计算此时第一均值与第二均值的差值，判断所述差值是否处于预设范围内，以此类推，直至所述差值在预设范围内时得到渗水边界线。
[0009]优选的，所述根据所述原点与所述渗水边界线得到严重渗水路径的步骤，包括：选取所述渗水边界线上与所述原点距离最远的点，该点的位置与所述原点的位置之间的连线为严重渗水路径。
[0010]优选的，所述对所述函数模型进行求导以得到所述严重渗水路径上每个位置的渗水系数的步骤，包括：将所述严重渗水路径上每个位置的湿度数据代入求导后的函数模型中得到对应的渗水系数。
[0011]优选的，所述根据所述原点的所述预测整体渗水系数判断基坑对应的建筑是否稳定的步骤，包括：预设渗水系数阈值以及警告延迟时间，当所述预测整体渗水系数大于所述渗水系数阈值是，记录此时预测整体渗水系数对应的时刻与当前时刻之间的时间间隔，若所述时间间隔小于警告延迟时间，则判断基坑对应的建筑不稳定。
[0012]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术实施例中通过获取基坑坑底每个位置的湿度数据进行分析，通过采集得到湿度数据的分析方法更为直观，基于每个位置的湿度数据找出渗透位置的原点，并基于原点和湿度数据进行划分得到多个簇，然后以原点构建射线进行渗透边界线的获取，结合渗透由点及面的特征进行分析，渗透边界线更加可靠准确，进而根据渗透边界线得到的严重渗水路径更加合理，基于严重渗水路径上每个位置的湿度数据进
行整体渗水系数的获取，基于历史各个时刻的整体渗水系数对未来进行预测得到预测整体渗水系数，根据预测整体渗水系数进行建筑稳定性的判断，预测整体渗水系数的获取手段合理可靠，因此基于预测整体渗水系数进行可靠性的分析不仅更加及时，而且分析结果更加准确，数据直观且误差较小。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0014]图1为本专利技术一个实施例所提供的一种基于BIM的建筑稳定实时监测方法流程图；图2为本专利技术一个实施例所提供的一种各聚类簇位置分布的示意图。
具体实施方式
[0015]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种基于BIM的建筑稳定实时监测方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
[0016]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0017]本专利技术实施例通过对基坑底部地下水浸透情况预测进而检测建筑稳定性，由于地下水对基坑底部墙体的浸湿是缓慢的过程，因此基坑底部墙体的浸湿一般是从某个位置开始，故本专利技术实施例监测基坑底部的浸湿是以一个渗水原点进行分析。
[0018]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种基于BIM的建筑稳定实时监测方法的具体方案。
[0019]请参阅图1，其示出了本专利技术一个实施例提供的一种基于BIM的建筑稳定实时监测方法流程图，该方法包括以下步骤：步骤S100，在基坑坑底布置湿敏电容用于获取基坑坑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的建筑稳定实时监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：在基坑坑底布置湿敏电容用于获取基坑坑底每个位置的湿度数据；获取当前时刻下基坑坑底每个位置的湿度数据与其邻域位置的湿度数据的比值，根据所述比值获取原点，根据所述原点以及每个位置的湿度数据将所有的湿度数据划分为至少两个聚类簇；以所述原点为起始点构建射线，获取所述射线上每个位置的湿度数据的输出值，基于所述输出值得到渗水边界线；根据所述原点与所述渗水边界线得到严重渗水路径；预设计算函数，将所述严重渗水路径上每个位置的湿度数据代入所述计算函数中得到最优解的函数模型，对所述函数模型进行求导以得到所述严重渗水路径上每个位置的渗水系数，根据所有位置的渗水系数的平均值得到所述严重渗水路径的整体渗水系数；获取各个时刻下基坑坑底中所述原点对应的严重渗水路径以及整体渗水系数，将各个时刻下所述原点的整体渗水系数输入训练完成的神经网络，得到所述原点的预测整体渗水系数，根据所述原点的所述预测整体渗水系数判断基坑对应的建筑是否稳定。2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑稳定实时监测方法，其特征在于，所述根据所述比值获取原点的步骤，包括：若当前位置的湿度数据与其邻域位置的湿度数据的比值均大于1，则当前位置为原点；邻域位置包括当前位置的八个相邻位置。3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑稳定实时监测方法，其特征在于，所述根据所述原点以及每个位置的湿度数据将所有的湿度数据划分为至少两个聚类簇的步骤，包括：以所述原点为核心点，每两个位置之间的湿度数据的差值作为距离，基于预设的寻找半径、核心点以及每两个位置之间的距离进行DBSCAN聚类算法得到至少两个聚类簇。4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑稳定实时监测方法，其特征在于，所述获取所述射线上每个位置的湿度数据的输出值的步骤，包括：将该射线上每个位置的湿度数据代入计算公式得到每个位置的输出值，所述计算公式为：其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范乃通，
申请(专利权)人：江苏坤通科技产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：