[發(fā)明專利]一種隧道施工應力和變形自動化遠程測控系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410334089.5
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN104089653A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 欒桂濤;劉靖伯;李植淮;宋戰(zhàn)平;李連友;牛澤林
• 申請（專利權）人: 中國路橋工程有限責任公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08C17/02;H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種隧道施工應力和變形自動化遠程測控系統(tǒng)。

背景技術

隧道施工是工程建設領域很常見的情況，例如，為了緩解交通壓力，各大城市都爭相建設地鐵，而地鐵的核心內(nèi)容便是開挖隧道。另外，國民經(jīng)濟的重要命脈-鐵路，由于其特有的靈活和優(yōu)越性，發(fā)揮著其他運輸方式不可替代的作用，而鐵路工程結(jié)構的重要組成部分之一也是隧道。隨著技術的不斷發(fā)展，隧道建筑規(guī)模越來越大，長度越來越長。然而隧道規(guī)模越大，技術難度也相應加大，由于其施工環(huán)境復雜，風險相對較高，管理難度較大，因此施工人員的安全問題永遠是隧道施工的重中之重。。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種隧道施工應力和變形自動化遠程測控系統(tǒng)。

本發(fā)明的一種隧道施工應力和變形自動化遠程測控系統(tǒng)，包括移動測控裝置、主服務器及控制中心；所述移動測控裝置內(nèi)設置有通訊模塊；所述移動移動測控裝置通過通訊模塊與主服務器相連；所述主服務器通過網(wǎng)路與控制中心相連；所述移動測控裝置包括

圖像采集模塊：用于全方位采集隧道內(nèi)的情況；

圖像轉(zhuǎn)換模塊：將采集的視頻數(shù)據(jù)中的各幀圖像轉(zhuǎn)化為灰度；

圖像對比模塊：將所述灰度圖像與對應的建模背景進行差分操作；

預測模塊；利用預設閾值，對差分后的圖像進行檢測；

超聲探頭探測模塊：用超聲探頭進行隧道內(nèi)部多種缺陷的探測；

數(shù)據(jù)收集模塊：用于收集預測模塊所得的檢測數(shù)據(jù)以及超聲探頭

探測到的數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)發(fā)送模塊：將所述數(shù)據(jù)收集模塊收集的數(shù)據(jù)傳輸至控制中心數(shù)據(jù)庫。

其中，所述控制中心上設置有問題處理單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)存儲單元。

其中，所述的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括：

短信息數(shù)據(jù)傳輸單元，用于接收解碼短信息命令并發(fā)送至輸入輸出檢測控制單元，同時發(fā)送所述報告數(shù)據(jù)的編碼；

輸入輸出檢測控制單元，用于執(zhí)行上位機或通過手機短信息發(fā)送的命令并向上位機或手機發(fā)送報告；

GSM傳輸單元，用于監(jiān)控傳感器設備及傳輸管理數(shù)據(jù)，接收所述輸入輸出檢測控制單元經(jīng)過GSM網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并通過有線方式將所述接收的數(shù)據(jù)傳輸至控制中心數(shù)據(jù)庫。

其中，所述超聲探頭探測模塊內(nèi)設置有探測芯片。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較，其具有以下有益效果：利用圖像處理技術和超聲探頭探測技術解決了施工環(huán)境下的檢測精度問題，降低監(jiān)控人員的工作強度，保證了施工隧道的安全。通過通訊設備將獲取的實時信息傳輸?shù)娇刂浦行模刂浦行膶κ盏降膶崟r信息進行處理并顯示，從而實現(xiàn)對隧道內(nèi)施工情況的實時掌控。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一種隧道施工應力和變形自動化遠程測控系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。

圖2為圖1中移動測控裝置的結(jié)構示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡述本發(fā)明。

參照圖1，本具體實施方式采用以下技術方案：一種隧道施工應力和變形自動化遠程測控系統(tǒng)，包括移動測控裝置、主服務器及控制中心；所述移動測控裝置內(nèi)設置有通訊模塊；所述移動移動測控裝置通過通訊模塊與主服務器相連；所述主服務器通過網(wǎng)路與控制中心相連；所述移動測控裝置包括

圖像采集模塊：用于全方位采集隧道內(nèi)的情況；

本發(fā)明實施例，只需常規(guī)攝像頭，不以車輛為目標，利用隧道的特殊應用背景，即光線暗，而車燈亮度大，二者形成的高對比度二值圖像來進行目標檢測。

圖像轉(zhuǎn)換模塊：將采集的視頻數(shù)據(jù)中的各幀圖像轉(zhuǎn)化為灰度；

本發(fā)明實施例將視頻數(shù)據(jù)中的各幀圖像由彩色轉(zhuǎn)化為灰度的目的是檢測主要針對目標的輪廓和強度，與色彩無關。

圖像對比模塊：將所述灰度圖像與對應的建模背景進行差分操作；

在本發(fā)明實施例中，利用均值法背景建模是對一些連續(xù)幀取像素平均值，其基本思想為在視頻圖像中取連續(xù)N幀，計算這N幀圖像像素灰度值的平均值作為背景圖像的像素灰度值。這種算法速度很快，但對環(huán)境光照變化和一些動態(tài)背景變化比較敏感；建模背景作為基準與各幀圖像進行差分，在視頻圖像中取連續(xù)N幀，計算這N幀圖像像素灰度值的平均值作為背景圖像的像素灰度值，所以背景是不斷變化的，

預測模塊；利用預設閾值，對差分后的圖像進行檢測；

超聲探頭探測模塊：用超聲探頭進行隧道內(nèi)部多種缺陷的探測；

數(shù)據(jù)收集模塊：用于收集預測模塊所得的檢測數(shù)據(jù)以及超聲探頭

探測到的數(shù)據(jù)