[發明專利]一種隧道洞口的變形監測系統

在審

• 申請號: 202110217807.0
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN113012222A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 陳曉斌;劉斯斯;胡航;張碩;耿科
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/00;G01C11/00;G01C11/02;G01B11/16
• 代理公司: 廣州名揚高玥專利代理事務所(普通合伙) 44738
• 代理人: 郭琳

本申請提供一種隧道洞口的變形監測系統，涉及工程監測技術領域。該系統包括：圖像獲取設備和圖像處理設備，圖像獲取設備和圖像處理設備通信連接；圖像獲取設備包括：第一相機和第二相機；其中，第一相機設置在預先標定的第一相機測量點，第一相機測量點與隧道洞口之間的距離滿足預設距離；第二相機設置在預先標定的第二相機測量點，第二相機測量點與第一相機測量點之間的距離滿足預設距離；在隧道洞口施工時，第一相機用于采集隧道洞口圖像，第二相機用于采集第一相機圖像；圖像處理設備用于根據隧道洞口圖像和第一相機圖像確定隧道洞口的變形信息。該系統的監測效率、有效性和準確性均較高。

技術領域

本申請涉及工程監測技術領域，具體而言，涉及一種隧道洞口的變形監測系統。

背景技術

在隧道的建設過程中，施工單位在保質保量的完成目標進度的同時，還需要快速而準確的獲得施工中的實時監測數據，通過這些監測數據，既能夠精確地判斷問題的發生以解決問題，保證項目施工合理合規地安全進行，又能夠在施工作業的過程中不影響施工進度，及時快速的監測并反饋給項目工程建設單位。由于洞口開挖段長度有限，通常而言，隧道開挖洞口段的監測采用監測隧道外沿的收縮、變形，同時采用監測一定范圍內的地表沉降來表示，由此判斷開挖隧道洞口施工段是否符合標準。

目前針對隧道洞口的監測的方法，在施工建設單位主要還是采用的傳統手段，人工使用水準儀，全站儀進行測量，測量頻率低，操作空間大，人為產生的誤差也難以得到有效的控制，甚至存在人為修改數據的隱患，而工程監理單位也很難實時發現項目建設中可能存在的問題，做出及時的反饋。

因此，現有的隧道洞口的監測技術，效率低，有效性和準確性較差。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種隧道洞口的變形監測系統，用以提高監測效率，以及提高監測的有效性和準確性。

本申請實施例提供一種隧道洞口的變形監測系統，包括：圖像獲取設備和圖像處理設備，所述圖像獲取設備和所述圖像處理設備通信連接；所述圖像獲取設備包括：第一相機和第二相機；其中，所述第一相機設置在預先標定的第一相機測量點，所述第一相機測量點與隧道洞口之間的距離滿足預設距離；所述第二相機設置在預先標定的第二相機測量點，所述第二相機測量點與所述第一相機測量點之間的距離滿足所述預設距離；在所述隧道洞口施工時，所述第一相機用于采集隧道洞口圖像，所述第二相機用于采集第一相機圖像；所述圖像處理設備用于根據所述隧道洞口圖像和所述第一相機圖像確定所述隧道洞口的變形信息。

在本申請實施例中，利用圖像處理技術實現隧道洞口的變形監測，無需人工干預，提高變形監測的效率；其中，圖像獲取設備包括第一相機和第二相機，通過第一相機，實現隧道洞口圖像的采集；考慮到外界條件對相機采集圖像造成的相機，通過第二相機，實現第一相機圖像的采集；進而，圖像處理設備可以結合第一相機圖像和隧道洞口圖像實現變形信息的有效且準確地確定。因此，利用該變形監測系統對隧道洞口的變形監測，不僅監測效率較高，且監測的有效性和準確性都較高。

作為一種可能的實現方式，所述隧道洞口預設有變形控制點，所述第一相機測量點與所述變形控制點滿足所述預設距離；所述預設距離的范圍為：20-30m。

在本申請實施例中，通過隧道洞口預設的變形控制點，以及預設距離，能夠準確且有效地確定第一相機測量點的位置；再結合第一相機測量點和預設距離，能夠準確且有效地確定第二相機測量點的位置。

作為一種可能的實現方式，所述第一相機預設有數據采集頻率，所述第二相機預設有所述數據采集頻率；在所述隧道洞口開始施工后，所述第一相機用于按照所述數據采集頻率周期性的采集所述隧道洞口圖像，所述第二相機用于按照所述數據采集頻率周期性的采集所述第一相機圖像。

在本申請實施例中，通過第一相機和第二相機預設的數據采集頻率，第一相機按照該數據采集頻率實現隧道洞口圖像的有效采集，以及第二相機按照該數據采集頻率實現第一相機圖像的有效采集，進而圖像處理設備可以有效且準確地確定變形信息。