隨著城市軌道交通的建設規(guī)模不斷發(fā)展，地下工程的建設特別是深基坑施工過程中面臨著各種問題和威脅。在深基坑開挖過程中，應遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”的原則。但是在具體的施工過程中，存在著未及時架設鋼支撐的情況。通常情況下，現(xiàn)有的安全防患工作主要通過工作人員以現(xiàn)場巡查或視頻監(jiān)控巡查的方式來對深基坑鋼支撐架設進行人工監(jiān)控，這些方法都需要安排一定的人員定期的進行巡查，不能全天候無人值守，且無法獲取具體的工程形象進度資料，因此仍容易存在疏漏。

因此，亟需一種既可以監(jiān)控深基坑開挖過程中鋼支撐架設，又可以獲取深基坑施工的形象進度，滿足自動化監(jiān)控的新型鋼支撐自動識別與預警方法。

發(fā)明提供了一種地鐵車站深基坑鋼支撐架設及時性預警系統(tǒng)及方法，其目的在于，通過架設基坑攝像頭陣列，周期性采集基坑施工信息，通過生成實景點云模型，以及實景點云算法判斷基坑土層開挖深度，根據(jù)土層開挖深度判斷是否需要架設鋼支撐，針對不及時的鋼支撐架設行為進行預警，在鋼支撐架設進行過程中，判斷鋼支撐是否在規(guī)定時間內(nèi)全部完成架設，針對未在規(guī)定時間內(nèi)完成全部鋼支撐架設的行為進行預警，并根據(jù)實際監(jiān)控情況和3D BIM設計模型，生成反映形象進度的4D BIM進度模型，從而有助于實現(xiàn)針對地鐵深基坑鋼支撐的架設進行自動化的監(jiān)控和預警，及時反映基坑進度信息。

按照本發(fā)明的另一個方面，提供了采用如前所述的一種地鐵車站深基坑鋼支撐架設及時性預警系統(tǒng)進行鋼支撐架設及時性預警的方法，在施工現(xiàn)場便于取景的安全部位分布式布置多個攝像頭，從而獲取現(xiàn)場全面無遮擋的鋼支撐架設的實景云模型，同時獲取每個攝像頭安裝的坐標點點位；其中，進行鋼支撐架設及時性預警的方法如下：

(1)按照預設的實景點云模型收集頻率，每進行一次數(shù)據(jù)收集，就將所生成的反映土方情況的實景點云模型與BIM模型進行比較，判斷土層深度是否達到架設鋼支撐的要求；

(2)若挖到指定土層深度后，在一次數(shù)據(jù)收集周期內(nèi)未檢測出數(shù)量大于1的鋼支撐，則判定為未及時進行鋼支撐架設工作，上報未及時進行鋼支撐架設的預警信息，提醒施
工方及時進行鋼支撐架設；

(3)若挖到指定土層深度后，在一次數(shù)據(jù)收集周期內(nèi)檢測出數(shù)量大于1的鋼支撐，則判定為已經(jīng)開始鋼支撐架設工作，則繼續(xù)進行數(shù)據(jù)采集；每進行一次數(shù)據(jù)采集，就將所生成的反映鋼支撐架設情況的實景點云模型與BIM模型進行比較，檢測該層所有鋼支撐是否在規(guī)定時間內(nèi)架設完畢，架設完畢的判斷標準為實景點云模型中的所有鋼支撐模型均與BIM模型匹配一致；若在規(guī)定時間內(nèi)檢測出未將所有鋼支撐架設完畢，則上報未及時完成鋼支撐架設的預警信息，提醒施工方及時完成鋼支撐架設；若在規(guī)定時間內(nèi)檢測出所有鋼支撐架設完畢，則添加鋼支撐進度信息，更新進度模型，并結束該層監(jiān)控，開始下一層監(jiān)控。

本發(fā)明優(yōu)點如下：

1.本發(fā)明通過建立數(shù)字模型建模模塊，采用攝像頭陣列的方式采集基坑數(shù)據(jù)，建立數(shù)字模型，通過建立鋼支撐架設及時性預警模塊中的實景點云算法，判斷深基坑土層開挖深度，在需要架設鋼支撐的情況下判斷鋼支撐架設是否及時、判斷所有鋼支撐是否在規(guī)定時間內(nèi)完成架設，針對架設不及時的問題，及時進行預警處理，防止發(fā)生因鋼支撐架設不及時所導致的安全事故。

2.本發(fā)明通過采集到的進度信息，再結合3D BIM設計模型，能夠生成帶有進度信息的4D BIM進度模型，由此生成的進度模型可為后期施工方案討論、工程施工情況存檔、工程款支付、施工成果展示等提供具體憑證。