基坑施工用智能支撑管及控制方法、控制器及存储介质与流程

1.本技术涉及施工工具的技术领域，尤其是涉及基坑施工用智能支撑管及控制方法、控制器及存储介质。


背景技术：

2.基坑工程是集地质工程、岩土工程、结构工程和岩土测试技术于一身的系统工程。基坑工程主要内容：工程勘察、支护结构设计与施工、土方开挖与回填、地下水控制、信息化施工及周边环境保护。
3.由于基坑施工时需要施工人员到基坑内进行施工操作，因此在基坑工程施工前，一般需要用到支撑管支撑在基坑的侧壁，以进一步提高基坑的稳定性，由此保证施工人员的施工安全。
4.在上述技术中，支撑管一般对基坑只起到加固支撑作用，功能较为单一，因此还有改进的空间。


技术实现要素：

5.本技术目的是提供一种基坑施工用智能支撑管及控制方法、控制器及存储介质，解决支撑管功能单一的缺陷。
6.本技术的发明目的一是提供一种基坑施工用智能支撑管的控制方法，通过以下技术方案得以实现的：一种基坑施工用智能支撑管的控制方法，包括：实时获取环境亮度信息；将所述环境亮度信息与预设亮度信息进行对比，以获得亮度对比结果，所述亮度对比结果包括亮或暗；当所述亮度对比结果为暗时，生成发光控制信息，并将所述发光控制信息发送给执行端。
7.通过将环境亮度信息与预设亮度信息进行对比，来判断当前环境亮度情况，当当前环境亮度比预设亮度要低时，则表示当前环境亮度较暗，此时生成发光控制信息，以提高当前环境亮度，在夜间或环境亮度较低的情况下，智能支撑管可以通过发光来提高施工环境的亮度，从而提高施工人员施工的便利性。
8.优选的，所述生成发光控制信息的步骤，包括：基于所述环境亮度信息，获取与环境亮度信息相关联的目标空间的图像信息；对所述图像信息进行分割得到暗区域信息和亮区域信息；基于所述暗区域信息和所述亮区域信息，确定亮灯模式；基于所述亮灯模式，生成发光控制信息。
9.在上述方案中，在基坑内，存在一部分的区域较亮，一部分区域较暗的情况（例如边角位置），因此，通过根据基坑内不同的亮度分布来确定亮灯模式，以使得基坑的亮度分
布较为均匀，从而提高施工人员施工的便利性。
10.优选的，所述对所述图像信息进行分割得到暗区域信息和亮区域信息的步骤，包括：将所述图像信息转换为灰度图像信息；采用opencv算法获取与所述灰度图像信息相关联的像素值；采用otsu算法将所述灰度图像信息进行阈值分割，将像素值高于阈值的部分标记为亮区域，将像素值低于阈值的部分标记为暗区域。
11.先将图像信息转为灰度图像信息，再通过otsu算法将图像信息划分为亮区域和暗区域，从而有助于对基坑内真实环境亮度进行判断。
12.优选的，所述基于所述暗区域信息和所述亮区域信息，确定亮灯模式的步骤，包括：确定与所述暗区域信息相关联的位置距离最近的发光源为第一目标光源；确定与所述亮区域信息相关联的位置距离最近的发光源为第二目标光源；获取与所述暗区域信息相关联的亮度信息，所述亮度信息为第一亮度信息；获取与所述亮区域信息相关联的亮度信息，所述亮度信息为第二亮度信息；计算所述第一亮度信息与预设亮度信息的差值，所述差值为第一差值；基于所述第一差值，调节所述第一目标光源的发光程度；计算所述第二亮度信息与预设亮度信息的差值，所述差值为第二差值；基于所述第二差值，调节所述第二目标光源的发光程度。
13.在上述方案中，根据暗区域的环境亮度与预设亮度之间的差值来确定第一目标光源的发光程度，同时，根据亮区域的环境亮度与预设亮度之间的差值来确定第二目标光源的发光程度，使得智能支撑管在暗区域或在亮区域的发光程度与实际环境亮度的关联度更高，更有助于基坑内的亮度分布更加均匀。
14.优选的，在所述实时获取环境亮度信息的步骤之前，所述方法还包括：实时获取与目标空间相关联的第一图像信息；对所述第一图像信息进行解析，以判断所述目标空间内是否存在目标对象，所述目标对象为人员；当确定所述目标空间内存在目标对象时，则实时获取环境亮度信息。
15.上述方案中，通过对第一图像信息进行解析以判断基坑内是否存在施工人员，当确定存在施工人员的情况下，再获取环境亮度信息并将环境亮度信息与预设亮度进行对比。因此有助于提高智能支撑管光源的有效利用率。
16.本技术目的二是提供一种基坑施工用智能支撑管的控制装置，有助于提高施工人员施工的便利性。
17.本技术的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种基坑施工用智能支撑管的控制装置，包括：获取模块：用于实时获取环境亮度信息；对比模块：用于将所述环境亮度信息与预设亮度信息进行对比，以获得亮度对比结果，所述亮度对比结果包括亮或暗；生成模块：用于当所述亮度对比结果为暗时，生成发光控制信息。
18.本技术目的三是提供一种控制器，是通过以下技术方案得以实现的：一种控制器，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述方案所述的一种基坑施工用智能支撑管的控制方法的计算机程序。
19.本技术目的四是提供一种计算机可读存储介质，是通过以下技术方案得以实现的：一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种基坑施工用智能支撑管的控制方法的计算机程序。
20.本技术目的五是提供一种基坑施工用智能支撑管，是通过以下技术方案得以实现的：一种基坑施工用智能支撑管，包括支撑管本体、图像获取装置、亮度检测装置以及如上述方案所述的控制器，所述支撑管本体设置有若干发光源，且若干所述发光源沿所述支撑管本体的长度方向等间距设置，所述图像获取装置、所述亮度检测装置、若干所述发光源与所述控制器连接。
21.综上所述，本技术包括以下有益技术效果：通过将环境亮度信息与预设亮度信息进行对比，来判断当前环境亮度情况，当当前环境亮度比预设亮度要低时，则表示当前环境亮度较暗，此时生成发光控制信息，以提高当前环境亮度，在夜间或环境亮度较低的情况下，智能支撑管可以通过发光来提高施工环境的亮度，从而提高施工人员施工的便利性。
附图说明
22.图1是本技术中安装有智能支撑管的基坑剖视结构示意图。
23.图2是本技术其中一实施例中基坑施工用智能支撑管的控制方法的流程框图。
24.图3是本技术其中一实施例中步骤s31的具体流程框图。
25.图4是本技术其中一实施例中步骤a1-a3的具体流程框图。
26.图5是本技术其中一实施例中基坑施工用智能支撑管的控制装置的结构框图。
27.图6是本技术一实施例中控制器的内部结构示意图。
28.图中，1、基坑；11、基坑的内部；2、支撑管本体；10、获取模块；20、对比模块；30、生成模块。
具体实施方式
29.以下结合附图1-附图6和实施例对本技术作进一步详细说明。
30.本技术提供一种基坑施工用智能支撑管，如图1所示，智能支撑管用于横向安装在基坑的侧壁，以提高基坑结构的安全性。智能支撑管包括支撑管本体2、图像获取装置以及亮度检测装置。支撑管本体2的侧面开设有安装腔，支撑管本体通过安装腔安装有控制器。支撑管本体2的侧壁设置有若干发光源，若干发光源沿支撑管本体2的长度方向等间距设置。发光源可以为led灯或其他能够发光的电子元器件。每个发光源独立工作，因此，支撑管本体2上的发光源能够根据不同位置的亮度情况进行不同程度地发光。支撑管本体2用于与基坑侧壁连接的位置与发光源呈错位设置，使得支撑管本体2安装在基坑的侧壁之后，发光源朝向基坑的内部11，以用于在环境亮度较低的情况下照亮基坑的内部11。图像获取装置、
亮度检测装置、若干发光源与控制器连接。图像获取装置安装于支撑管本体2的侧壁并与发光源错位设置，且图像获取装置的摄像端朝向基坑的内部11。图像获取装置的数量可以为一个或多个。在本实施例中，图像获取装置为摄像头。摄像头用于采集基坑内的图像信息，以便于控制器判断基坑的内部11是否存在施工人员。亮度检测装置安装于智能支撑管的侧壁，以用于获取基坑的内部11的亮度信息。
31.参见图2，本技术实施例还提供一种基坑施工用智能支撑管的控制方法，该方法基于上述实施例中的智能支撑管进行实施，该方法包括：s1、实时获取环境亮度信息。其中，环境亮度信息包括亮度（单位为坎德拉每平米(cd/m2)）。
32.具体的，通过亮度检测装置获取基坑的内部11的环境亮度，有助于后续判断是否需要智能支撑管发光来照亮基坑的内部11。
33.s2、将环境亮度信息与预设亮度信息进行对比，以获得亮度对比结果，亮度对比结果包括亮或暗。
34.具体的，预设亮度信息可根据实际情况进行设定。当环境亮度信息达到预设亮度信息或高于预设亮度信息时，基坑的内部11具备足够的亮度条件以供施工人员进行施工。
35.将环境亮度信息与预设亮度信息进行对比，以判断当前环境亮度是较暗的情况还是较亮的情况。
36.s31、当亮度对比结果为暗时，生成发光控制信息，将发光控制信息发送给执行端，即将发光信息发送给发光源，以使发光源发亮。
37.s32、当亮度对比结果为亮时，则无需生成发光控制信息。
38.参见图3，对于步骤s31中生成发光控制信息的步骤，包括：s311、基于环境亮度信息，获取与环境亮度信息相关联的目标空间的图像信息。
39.图1展示的是目标空间的位置，即在基坑的内部。
40.s312、对图像信息进行分割得到暗区域信息和亮区域信息。
41.具体的，步骤s312包括：s3121、将图像信息转换为灰度图像信息。
42.s3122、采用opencv算法获取与所述灰度图像信息相关联的像素值。
43.s3123、采用otsu算法将灰度图像信息进行阈值分割，将像素值高于阈值的部分标记为亮区域，将像素值低于阈值的部分标记为暗区域。
44.其中，暗区域关联基坑的内部11亮度较低的位置，亮区域关联基坑的内部11亮度较强的区域。需要说明的是，步骤s3123中的阈值与步骤s2中的预设亮度信息不相同。步骤s2中的预设亮度信息是用于判断基坑的内部11当前亮度是否需要生成发光控制信息，而步骤s3123中的阈值是用于判断基坑的内部11哪些位置的亮度相对阈值较高或较低。
45.otsu算法（又称为最大类间方差法），由于otsu算法的阈值选择是基于图像灰度值分布来进行，因此无论是在强光照的环境下获取基坑的图像信息还是在弱光照的环境下获取基坑的图像信息，都能从图像信息的特性中自适应地选择最优的阈值进行分割，从而提高分割精度。
46.s313、基于暗区域信息和亮区域信息，确定亮灯模式。此处的亮灯模式是指智能支撑管处发光模式。由于在基坑的内部11可能存在某些位置比较亮，有些位置比较暗的情况，
因此可以根据基坑的内部11不同位置的亮度分布来调整智能支撑管的发光情况。
47.具体的，步骤s313包括：s3131、确定与暗区域信息相关联的位置距离最近的发光源为第一目标光源。
48.s3132、确定与亮区域信息相关联的位置距离最近的发光源为第二目标光源。
49.其中，步骤s3131和步骤s3132中的发光源为设置在智能支撑管上的发光源。需要说明的是，第一目标光源（或第二目标光源）可以为智能支撑管上的一个发光源，也可以是智能支撑管的多个发光源。
50.s3133、获取与暗区域信息相关联的亮度信息，亮度信息为第一亮度信息。
51.s3134、获取与亮区域信息相关联的亮度信息，亮度信息为第二亮度信息。
52.s3135、计算第一亮度信息与预设亮度信息的差值，差值为第一差值。
53.s3136、基于第一差值，调节第一目标光源的发光程度。
54.s3137、计算第二亮度信息与预设亮度信息的差值，差值为第二差值。
55.s3138、基于第二差值，调节第二目标光源的发光程度。
56.具体的，由于第一亮度信息和第二亮度信息均比预设亮度信息低，而第一亮度信息低于第二亮度信息，因此可以先计算第一亮度信息与预设亮度信息的差值，并且将该差值定为第一差值，然后将第一差值与第一目标光源关联并且根据第一差值调节第一目标光源的发光程度。同样的，将第二差值与第二目标光源进行关联并且根据第二差值来调整第二目标光源的发光程度，从而使得智能支撑管能够根据不同位置的亮度进行发光，从而使得基坑的内部11的亮度信息更贴近预设亮度信息，从而使得基坑的内部11具备足够的亮度条件以供施工人员在夜间施工。
57.s314、基于亮灯模式，生成发光控制信息。
58.根据步骤s3131-步骤s3138中对第一目标光源以及第二目标光源进行调整，以确定智能支撑管的亮灯模式（可以理解为发光模式），再基于亮灯模式来确定发光控制信息，从而使得智能支撑管的发光能够满足基坑的内部11对亮度的需求。
59.在一些实施方式中，步骤s1之前，参见图4，该方法还包括：a1、实时获取与目标空间相关联的第一图像信息。此处的目标空间是指基坑的内部11的图像。当基坑的内部11存在人员时，则第一图像信息为以基坑的内部11为背景并且具有人物特征的图像；当基基坑的内部11不存在人员时，则第一图像信息为以基坑的内部11为背景的图像。
60.a2、对第一图像信息进行解析，以判断目标空间内是否存在目标对象，目标对象包括但不仅限于施工人员。
61.具体的，步骤a2包括：将第一图像信息进行解析以提取与第一图像信息相关联的目标特征，再将目标特征与预设特征进行比对。预设特征是用于判断目标空间内是否存在施工人员。
62.当目标特征与预设特征的匹配度等于或大于预设匹配度时，则确定目标空间内存在施工人员；当目标特征与预设特征的匹配度低于预设匹配度时，则确定目标空间内不存在施工人员。
63.a3、当确定目标空间内存在目标对象时，则实时获取环境亮度信息。
64.当确定基坑的内部11存在目标对象时，则进行步骤s1。由于在夜间情况下，存在夜
间施工和夜间结束施工的情况，通过步骤a1-a3来判断当前是处于夜间施工阶段还是夜间结束施工阶段，从而使得智能支撑管有效发光，更有助于满足夜间施工需求。
65.应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
66.本技术实施例还公开一种基坑施工用智能支撑管的控制装置，该基坑施工用智能支撑管的控制装置与上述实施例中基坑施工用智能支撑管的控制方法一一对应。如图5所示，该工程用棚架使用安全监控系统包括：获取模块10、对比模块20和生成模块30，且各功能模块详细说明如下：获取模块10：用于实时获取环境亮度信息。
67.对比模块20：用于将环境亮度信息与预设亮度信息进行对比，以获得亮度对比结果，亮度对比结果包括亮或暗。
68.生成模块30：用于当亮度对比结果为暗时，生成发光控制信息，并将发光控制信息发送给执行端。
69.通过获取模块10先获取基坑的内部11的环境亮度，再采用对比模块20将环境亮度信息与预设亮度信息进行对比，来判断当前环境亮度情况，当当前环境亮度比预设亮度要低时，则表示当前环境亮度较暗，此时通过生成模块30生成发光控制信息，以提高当前环境亮度，在夜间或环境亮度较低的情况下，智能支撑管能够通过发光源发光来提高施工环境的亮度，从而提高施工人员施工的便利性。
70.关于基坑施工用智能支撑管的控制装置的具体限定可以参见上文中对于基坑施工用智能支撑管的控制方法的限定，在此不再赘述。上述基坑施工用智能支撑管的控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于控制装置中的处理器中，也可以以软件形式存储于控制装置中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
71.本技术实施例还提供一种控制器，该控制器（即上述实施例中设置于基坑施工用智能支撑管内的控制器）包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行基坑施工用智能支撑管的控制方法的计算机程序：s1、实时获取环境亮度信息。
72.s2、将环境亮度信息与预设亮度信息进行对比，以获得亮度对比结果，亮度对比结果包括亮或暗。
73.s3、当亮度对比结果为暗时，生成发光控制信息，并将发光控制信息发送给执行端。
74.另外，该控制器中的处理器执行计算机程序时执行上述所有基坑施工用智能支撑管的控制方法的步骤。
75.其中，该控制器是服务器。如图6所示，该控制器包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该控制器的处理器用于提供计算和控制能力。该控制器的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该控制器的数据库用于存储数据。该控制器的网络接口用于与外部的终端通过网络连
接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基坑施工用智能支撑管的控制方法。
76.本技术实施例还公开一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：s1、实时获取环境亮度信息。
77.s2、将环境亮度信息与预设亮度信息进行对比，以获得亮度对比结果，亮度对比结果包括亮或暗。
78.s3、当亮度对比结果为暗时，生成发光控制信息，并将发光控制信息发送给执行端。
79.处理器执行计算机程序时还能够执行上述任意实施例中关于基坑施工用智能支撑管的控制方法的步骤。
80.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（rom）、可编程rom（prom）、电可编程rom（eprom）、电可擦除可编程rom（eeprom）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（ram）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram（sram）、动态ram（dram）、同步dram（sdram）、双数据率sdram（ddrsdram）、增强型sdram（esdram）、同步链路（synchlink）dram（sldram）、存储器总线（rambus）直接ram（rdram）、直接存储器总线动态ram（drdram）、以及存储器总线动态ram（rdram）等。
81.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
82.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基坑施工用智能支撑管的控制方法，其特征在于，包括：实时获取环境亮度信息；将所述环境亮度信息与预设亮度信息进行对比，以获得亮度对比结果，所述亮度对比结果包括亮或暗；当所述亮度对比结果为暗时，生成发光控制信息；并将所述发光控制信息发送给执行端。2.根据权利要求1所述的一种基坑施工用智能支撑管的控制方法，其特征在于，所述生成发光控制信息的步骤，包括：基于所述环境亮度信息，获取与所述环境亮度信息相关联的目标空间的图像信息；对所述图像信息进行分割得到暗区域信息和亮区域信息；基于所述暗区域信息和所述亮区域信息，确定亮灯模式；基于所述亮灯模式，生成发光控制信息。3.根据权利要求2所述的一种基坑施工用智能支撑管的控制方法，其特征在于，所述对所述图像信息进行分割得到暗区域信息和亮区域信息的步骤，包括：将所述图像信息转换为灰度图像信息；采用opencv算法获取与所述灰度图像信息相关联的像素值；采用otsu算法将所述灰度图像信息进行阈值分割，将像素值高于阈值的部分标记为亮区域，将像素值低于阈值的部分标记为暗区域。4.根据权利要求2所述的一种基坑施工用智能支撑管的控制方法，其特征在于，所述基于所述暗区域信息和所述亮区域信息，确定亮灯模式的步骤，包括：确定与所述暗区域信息相关联的位置距离最近的发光源为第一目标光源；确定与所述亮区域信息相关联的位置距离最近的发光源为第二目标光源；获取与所述暗区域信息相关联的亮度信息，所述亮度信息为第一亮度信息；获取与所述亮区域信息相关联的亮度信息，所述亮度信息为第二亮度信息；计算所述第一亮度信息与预设亮度信息的差值，所述差值为第一差值；基于所述第一差值，调节所述第一目标光源的发光程度；计算所述第二亮度信息与预设亮度信息的差值，所述差值为第二差值；基于所述第二差值，调节所述第二目标光源的发光程度。5.根据权利要求1所述的一种基坑施工用智能支撑管的控制方法，其特征在于，在所述实时获取环境亮度信息的步骤之前，所述方法还包括：实时获取与目标空间相关联的第一图像信息；对所述第一图像信息进行解析，以判断所述目标空间内是否存在目标对象，所述目标对象为人员；当确定所述目标空间内存在目标对象时，则实时获取环境亮度信息。6.一种基坑施工用智能支撑管的控制装置，其特征在于，包括：获取模块（10）：用于实时获取环境亮度信息；对比模块（20）：用于将所述环境亮度信息与预设亮度信息进行对比，以获得亮度对比结果，所述亮度对比结果包括亮或暗；生成模块（30）：用于当所述亮度对比结果为暗时，生成发光控制信息，并将所述发光控
制信息发送给执行端。7.一种控制器，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-5任一项所述的一种基坑施工用智能支撑管的控制方法的计算机程序。8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-5中任一项所述的基坑施工用智能支撑管的控制方法的计算机程序。9.一种基坑施工用智能支撑管，其特征在于，包括支撑管本体（2）、图像获取装置、亮度检测装置以及如权利要求7所述的控制器，所述支撑管本体（2）设置有若干发光源，且若干所述发光源沿所述支撑管本体（2）的长度方向等间距设置，所述图像获取装置、所述亮度检测装置、若干所述发光源与所述控制器连接。

技术总结
本申请涉及施工工具技术领域，尤其是涉及一种基坑施工用智能支撑管及控制方法、控制器及存储介质，其方法技术方案要点为：实时获取环境亮度信息；将环境亮度信息与预设亮度信息进行对比，以获得亮度对比结果，亮度对比结果包括亮或暗；当亮度对比结果为暗时，生成发光控制信息。其智能支撑管的方案要点为：包括支撑管本体、图像获取装置、亮度检测装置以及控制器，支撑管本体设置有若干发光源，且若干发光源沿支撑管本体的长度方向等间距设置，图像获取装置、亮度检测装置、若干发光源与控制器连接。本申请在夜间或环境亮度较低的情况下，智能支撑管可以通过发光来提高施工环境的亮度，从而提高施工人员施工的便利性。从而提高施工人员施工的便利性。从而提高施工人员施工的便利性。


技术研发人员：刘沛仪
受保护的技术使用者：东莞市建安桩基础工程有限公司
技术研发日：2023.04.25
技术公布日：2023/8/14