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龙图腾网获悉中国安能集团第二工程局有限公司;安能(深圳)建设发展有限公司申请的专利一种基于BIM的施工过程基坑变形监测预警方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119507497B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510085275.8，技术领域涉及：E02D33/00；该发明授权一种基于BIM的施工过程基坑变形监测预警方法及系统是由潘佳佳;何军;梁启杰;鲁大伟;刘禹设计研发完成，并于2025-01-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于BIM的施工过程基坑变形监测预警方法及系统在说明书摘要公布了：本发明实施例涉及基坑变形监测技术领域，具体公开了一种基于BIM的施工过程基坑变形监测预警方法及系统。本发明实施例通过获取目标监测基坑的基坑BIM数据，并选择目标监测无人机；构建监测空间坐标系，选择变形监测点位；动态规划变形监测周期；周期性进行变形监测拍摄，获取基坑拍摄数据；对基坑拍摄数据进行特征识别与变化分析，在具有基坑变形风险时，进行基坑变形预警。能够构建监测空间坐标系，选择变形监测点位，动态规划变形监测周期，周期性控制目标监测无人机进行变形监测拍摄，在具有基坑变形风险时，进行基坑变形预警，监测预警布置简单，无需很多技术人员来处理和分析，有效减少了时间和人力成本，且维护成本大大降低。

本发明授权一种基于BIM的施工过程基坑变形监测预警方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于BIM的施工过程基坑变形监测预警方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤： 确定目标监测基坑，获取所述目标监测基坑的基坑BIM数据，并选择目标监测无人机； 获取所述目标监测无人机的监测起飞位置，构建监测空间坐标系，并对所述基坑BIM数据进行分析，在所述监测空间坐标系中，选择变形监测点位； 获取所述目标监测基坑的施工规划信息和地点气象信息，对所述施工规划信息和所述地点气象信息进行分析，动态规划变形监测周期； 按照所述变形监测周期，周期性控制所述目标监测无人机在所述变形监测点位对所述目标监测基坑进行变形监测拍摄，获取基坑拍摄数据； 对所述基坑拍摄数据进行特征识别与变化分析，判断是否具有基坑变形风险，并在具有基坑变形风险时，进行基坑变形预警； 其中，所述确定目标监测基坑，获取所述目标监测基坑的基坑BIM数据，并选择目标监测无人机具体包括以下步骤： 确定目标监测基坑； 获取所述目标监测基坑的目标基础信息； 根据所述目标基础信息，匹配所述目标监测基坑的基坑BIM数据； 选择目标监测无人机； 根据所述目标基础信息，匹配所述目标监测基坑的基坑BIM数据，具体步骤如下： 基于目标基础信息获得基础基坑的位置、基础基坑的尺寸、基础基坑的形状以及基础基坑的深度，所述基础基坑的位置与所述基础基坑的尺寸一一对应； 基于基坑BIM数据获得基坑的位置、基坑的尺寸、基坑的形状以及基坑的深度，所述基坑的位置与基坑的尺寸一一对应； 利用完整性约束规则的校验机制对BIM数据库中的BIM数据进行预处理，得到预处理后的BIM数据； 遍历BIM数据库中的预处理后的BIM数据，基于多维数据分析对当前基坑的位置和基础基坑的位置进行匹配，若两者相等则匹配成功，输出相对应的预处理后的BIM数据；若当前基坑的位置和基础基坑的位置存在偏差，则通过预设的容差范围判定是否匹配成功；否则匹配失败，并跳过当前的预处理后的BIM数据，继续比较下一条预处理后的BIM数据； 比较完毕后将所有输出的预处理后的BIM数据收集到数据列表中，基于动态优化匹配规则，结合历史匹配数据对匹配精度进行调整； 遍历数据列表中的所有预处理后的BIM数据，利用基于多维度融合匹配策略，结合形状以及深度，进一步对当前基础基坑的尺寸与基坑的尺寸进行匹配，若两者相等则匹配成功，输出并获得匹配完毕的预处理后的BIM数据；否则匹配失败，并跳过当前预处理后的BIM数据，继续比较下一条预处理后的BIM数据； 比较完毕后输出所有匹配成功的预处理后的BIM数据； 其中，所述获取所述目标监测无人机的监测起飞位置，构建监测空间坐标系，并对所述基坑BIM数据进行分析，在所述监测空间坐标系中，选择变形监测点位具体包括以下步骤： 获取所述目标监测无人机的监测起飞位置； 以所述监测起飞位置为空间坐标原点，构建监测空间坐标系； 基于所述监测空间坐标系，构建监测空间环境； 在所述监测空间环境中，导入所述基坑BIM数据，并进行监测点位分析，选择变形监测点位； 在所述监测空间环境中，导入所述基坑BIM数据，并进行监测点位分析，选择变形监测点位，具体步骤如下： 从基坑BIM数据中提取基坑BIM数据的坐标点； 根据基坑BIM数据的坐标点的分布特点和相邻关系，生成参考坐标点； 对于不满足预设规则度的基坑，通过多区域协同参考点优化机制，结合区域划分以及权重分配生成参考坐标点； 基于参考坐标点，逐一记录每个基坑BIM数据的坐标点的三个分量，具体包括数据坐标点的横坐标、数据坐标点的纵坐标以及数据坐标点的高度； 将参考坐标点分解成三个分量，具体包括参考坐标点的横坐标、参考坐标点的纵坐标以及参考坐标点的高度； 将数据坐标点的横坐标与参考坐标点的横坐标相加，得到变形监测点的横坐标； 将数据坐标点的纵坐标与参考坐标点的纵坐标相加，得到变形监测点的纵坐标； 将数据坐标点的高度与参考坐标点的高度相加，得到变形监测点的高度； 基于变形监测点的横坐标、变形监测点的纵坐标以及变形监测点的高度，生成变形监测点坐标，以进一步确定变形监测点位，同时关联时间维度以及施工阶段信息； 其中，对于不满足预设规则度的基坑，则通过多区域协同参考点优化机制，结合区域划分以及权重分配生成参考坐标点，具体步骤如下： 提取当前基坑的坐标点，并逐一遍历当前基坑的坐标点； 根据当前基坑的坐标点的横纵坐标判断当前基坑是否位于当前区域边界范围内； 若位于当前区域边界范围内，则将当前基坑的坐标点归属到当前区域集合； 将当前区域集合中所有基坑的坐标点提取为矩阵； 利用权重对当前基坑的坐标点的横坐标、纵坐标以及高度分别进行加权平均，得到与当前基坑对应的参考点坐标； 遍历每个参考点，检查当前参考点是否存在相邻的区域； 如果存在相邻的区域，则将相邻区域参考点的坐标与当前参考点的坐标进行平均计算，得到平滑后的参考点坐标并输出； 如果不存在相邻的区域，则保持当前参考点坐标不变并输出； 其中，所述按照所述变形监测周期，周期性控制所述目标监测无人机在所述变形监测点位对所述目标监测基坑进行变形监测拍摄，获取基坑拍摄数据具体包括以下步骤： 按照所述变形监测周期，周期性生成变形监测指令； 将所述变形监测指令发送至所述目标监测无人机； 控制所述目标监测无人机在所述变形监测点位对所述目标监测基坑进行变形监测拍摄，获取基坑拍摄数据； 其中，控制所述目标监测无人机在所述变形监测点位对所述目标监测基坑进行变形监测拍摄，获取基坑拍摄数据的步骤具体包括如下子步骤： 通过BIM获取监测点的空间坐标以及监测点的总数，并通过检测点的空间坐标计算前后监测点的欧几里得距离，基于欧几里得距离和检测点的总数计算得到飞行路径优化策略，对应过程存在的关系式为： ； 其中，表示飞行路径优化策略，表示监测点的总数，表示第个监测点的空间坐标，表示第个监测点的空间坐标，表示飞行距离权重系数； 通过无人机摄像头的参数确定拍摄角度，并基于拍摄角度确定拍摄视角的调整量，基于拍摄视角的调整量和监测点的总数计算确定视角调整优化策略，对应过程存在的关系式为： ； 其中，表示视角调整优化策略，表示视角调整权重系数，表示在第个监测点的拍摄角度，表示在第个监测点的拍摄角度； 获取基坑变形监测点的总数，基于BIM获取基坑变形监测点位置坐标，再通过基坑变形监测点的总数以及基坑变形监测点位置坐标计算确定得到变形监测点的优化策略，对应过程存在的关系式为： ； 其中，表示变形监测点的优化策略，表示变形监测点的权重系数，表示第个变形监测点坐标，、和均表示第个变形监测点的唯一分量，表示监测点的变形函数； 结合飞行路径优化策略、视角调整优化策略和变形监测点的优化策略得到综合优化策略，对应过程存在的关系式为： ； 其中，表示综合优化策略； 通过综合优化策略以优化无人机变形监测拍摄，并获取基坑拍摄数据。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国安能集团第二工程局有限公司;安能(深圳)建设发展有限公司，其通讯地址为：330000 江西省南昌市南昌高新技术产业开发区艾溪湖三路1号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。