(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210394560.4 (22)申请日 2022.04.14 (71)申请人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 申请人 武汉市城市 建设投资开发集团有限 公司 (72)发明人 陈珂　胡睿博　余璟　郑耀武　 骆汉宾　 (74)专利代理 机构 华中科技大 学专利中心 42201 专利代理师 尹丽媛 (51)Int.Cl. E02D 33/00(2006.01) H04W 4/38(2018.01)G01B 21/32(2006.01) G06F 30/13(2020.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种深基坑变形监测方法、 装置和服 务器 (57)摘要 本发明属于建筑工程施工现场深基坑监测 领域， 具体涉及一种深基坑变形监测方法、 装置 和服务器， 包括： 接收由传感器网络所实时采集 的深基坑工程结构实时变形数据； 采用扩展孤立 森林算法检测实时变形数据的异常状态， 并将异 常数据剔除， 以进行后续预 警； 其中， 在构建每个 测点的若干个二叉树时， 该测点的二叉树停止构 建的判据为： 当前二叉树的生长强度是否在预先 根据最大生长高度确定的停止区间内， 若是， 停 止构建， 若否， 继续构建， 生长强度表示 当前二叉 树节点扩建中从该测点实时变形数据选取的训 练样本在节点一侧的数量与在节点另一侧的数 量的比值。 本发 明采用改进的扩展孤立森林算法 对变形数据进行异常值判断并剔除， 提高后续预 警准确度和可靠度。 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 CN 114991225 A 2022.09.02 CN 114991225 A 1.一种深基坑变形监测方法， 其特 征在于， 包括： S1、 接收由分布在待监测深基坑不同结构部位的传感器网络所实时采集的深基坑工程 结构实时变形 数据； S2、 采用扩展孤立森林算法检测所述实时变形数据的异常状态， 并将异常数据剔除； 其 中， 在构建每个测点的若干个二叉树时， 该测点的二叉树停止构建的判 据为： 当前二叉树的 生长强度是否在预先根据最大生长高度确定的停止区间内， 若是， 停止构建， 若否， 继续构 建， 所述生长强度表 示当前二叉树节点扩建中从该测点 实时变形数据选取的训练样本在节 点一侧的数量与在节点另一侧的数量的比值； S3、 将保留的数据与其对应的预警值进行对比， 实现深基坑变形监测。 2.根据权利要求1所述的一种深基坑变形监测方法， 其特征在于， 当所述生长强度 Xt表示当前二叉树节点扩建中从该测点实时变形数据 选取的训练样本在节点左侧 的数量， Yt表示当前二叉树节点扩建中从该测点实时变形数据选取的训练样本在节点右侧 的数量时， 则所述停止区间为[0.75,1.3 5]。 3.根据权利要求1所述的一种深基坑变形监测方法， 其特征在于， 所述扩展孤立森林算 法所采用的判断当前测点的数据是否为异常数据的判据为： 当前测点m的异 常分数R(m,n)是否满足R(m,n)∈[0.8,1]， 若是， 则该测点为异 常点， 删 除该测点的数据； 其中， L(n)表示构建的当前测点m的n个二叉树的平均路径长度； h(m)表示当前测点m的最大路径长度， E(h(m) )表示h(m)的期望； 欧拉常数ζ ≈0.57。 4.根据权利要求1至3任一项所述的一种深基坑变形监测方法， 其特征在于， 所述方法 还包括： 向显示终端发送显示指令， 所述显示指令使得显示终端在待监测深基坑的工程结 构实体BIM模型的各测点处显示对比结果； 其中， 所述显示具体为： 通过3D可视化动态显示深基坑结构实体BIM模型及各测点的偏 移状况， 对位移 量超出预警值的测点自动发起预警， 其中， 超 出预警值的不同百分比范围的 数据采用不同的显示方式， 以提 示各测点当前的预警级别。 5.一种深基坑变形监测装置， 其特 征在于， 包括： 接收单元， 用于基于GPRS无线节点和5G通讯网络接收由分布在待监测 深基坑不同结构 部位的传感器网络所采集的深基坑工程结构实时变形 数据； 异常值确定单元， 用于采用扩展孤立森林算法检测所述实时变形数据的异常状态， 并 将异常数据剔除； 其中， 在构建每个测点的若干个二叉树时， 该测点的二叉树停止构建的判 据为： 当前二叉树的生长强度是否在预先根据最大生长高度确定的停止区间内， 若 是， 停止 构建， 若否， 继续构建， 所述生长强度 表示当前二叉树节点扩建中从该测点 实时变形数据选 取的训练样本在节点 一侧的数量与在节点另一侧的数量的比值； 对比监测单 元， 用于将保留的数据与其对应的预警值进行对比， 得到对比结果。 6.根据权利要求5所述的一种深基坑变形监测装置， 其特征在于， 当Xt表示当前二叉树 节点扩建中从该测点实时变形数据选取的训练样本在节点左侧的数量， Yt表示当前二叉树 节点扩建中从该测点 实时变形数据选取的训练样本在节点右侧的数量时， 则所述停止区间权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114991225 A 2为[0.75,1.3 5]。 7.根据权利要求5所述的一种深基坑变形监测装置， 其特征在于， 所述扩展孤立森林算 法所采用的判断当前测点的数据是否为异常数据的判据为： 当前测点m的异 常分数R(m,n)是否满足R(m,n)∈[0.8,1]， 若是， 则该测点为异 常点， 删 除该测点的数据； 其中， L(n)表示构建的当前测点m的n个二叉树的平均路径长度； h(m)表示当前测点m的最大路径长度， E(h(m) )表示h(m)的期望； 欧拉常数ζ ≈0.57。 8.根据权利要求5至7任一项所述的一种深基坑变形监测装置， 其特征在于， 所述方法 还包括： 向显示终端发送显示指令， 所述显示指令使得显示终端在待监测深基坑的工程结 构实体BIM模型的各测点处显示对比结果； 其中， 所述显示具体为： 通过3D可视化动态显示深基坑结构实体BIM模型及各测点的偏 移状况， 对位移 量超出预警值的测点自动发起预警， 其中， 超 出预警值的不同百分比范围的 数据采用不同的显示方式， 以提 示各测点当前的预警级别。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质包括存储的计算 机程序， 其中， 在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利 要求1至4任一项所述的一种深基坑变形监测方法。 10.一种服务器， 其特征在于， 包括： 处理器、 收发机， 以及如权利要求9所述的计算机可 读存储介质， 其中， 所述收发机， 用于在所述处 理器的控制下收发数据； 所述处理器执行所述计算机可读存储介质上的计算机程序时实现如权利要求1 ‑4中任 一项所述的一种深基坑变形监测方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114991225 A 3