[發明專利]單路激光測距隧道變形監測系統及方法

有效

• 申請號: 202110349523.7
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113074651B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 趙智輝;劉延保;肖勇;楊金虎;張少華
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 冉劍俠

本發明屬于隧道檢測技術領域，尤其涉及單路激光測距隧道變形監測系統及方法，該系統包括環境檢測單元、測距單元、處理單元和存儲單元；處理單元用于進行變形監測前，給環境檢測單元發送第一檢測信號；環境檢測單元用于接收到第一檢測信號后，進行隧道內的環境數據檢測；處理單元還用于接收到環境數據后分析判斷是否符合測距條件；若符合測距條件，處理單元還用于給測距單元發送第二檢測信號；測距單元用于接收到第二檢測單元后進行隧道測距；處理單元還用于接收到測距數據后進行三維建模，并根據當前建立的三維模型與存儲的三維模型進行隧道變形分析，并在分析結果為異常時，生成異常信號。本申請能夠提高隧道變形監測的穩定性。

技術領域

本發明屬于隧道檢測技術領域，尤其涉及單路激光測距隧道變形監測系統及方法。

背景技術

在隧道施工時，為了保證隧道的穩定性以及施工的安全性，需要對已施工路段進行變形監測，以便在發生變形時，及時了解情況并作出應對措施。

現有技術中，主要是利用多臺單路激光測距儀采集隧道內的測距數據，將測距數據上傳給處理器進行隧道的三維建模，再由處理器將三維模型與歷史的三維模型按時間順序進行比對，以判斷隧道內的形變情況。采用這樣的方式，可以及時了解當前隧道的整體形狀，如果隧道出現了異常的變形，可以及時知曉情況。并且，通過三維模型的形狀對比，當出現變形時，除了知曉發生了變形外，還可以知曉變形的程度以及變形的具體位置。

但是，激光測距儀在使用的過程中，其測距數據會受到環境的影響，從而出現采集數據不準確的情況。例如，隨隧道內霧霾較重，激光測距儀的測距路徑會存在較為嚴重的衰耗，進而導致采集的數據精度不足；而在隧道滲漏水時，激光測距儀的測距光線則會發生折射/反射。用這種情況下采集的數據進行三維建模，得到的模型會和實際的隧道狀態不一致，進而會出現隧道未發生變形，分析結果卻顯示隧道發生形變(甚至較為嚴重的形變)需要處理的情況。

因此，需要一種單路激光測距隧道變形監測系統及方法，能夠提高隧道變形監測的穩定性。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種單路激光測距隧道變形監測系統及方法，能夠提高隧道變形監測的穩定性。

為了解決上述技術問題，本申請提供如下技術方案：

單路激光測距隧道變形監測系統，包括環境檢測單元、測距單元、處理單元和存儲單元；

處理單元用于按照第一頻率進行變形監測；處理單元還用于進行變形監測前，給環境檢測單元發送第一檢測信號；環境檢測單元用于接收到第一檢測信號后，進行隧道內的環境數據檢測并發送給處理單元；處理單元還用于接收到環境數據后，進行環境分析判斷是否符合測距條件；若不符合，處理單元還用于生成環境異常信號；

若符合測距條件，處理單元還用于給測距單元發送第二檢測信號；測距單元用于接收到第二檢測單元后，進行隧道內測距并將測距數據發送給處理單元；處理單元還用于接收到測距數據后進行三維建模，并將三維模型及對應數據存儲在存儲單元內；處理單元還用于根據當前建立的三維模型與存儲的三維模型進行隧道變形分析，并在分析結果為異常時，生成異常信號。

基礎方案原理及有益效果如下：

使用本系統，在進行隧道的變形監測前，處理單元會給環境檢測單元發送第一檢測信號，環境檢測單元對隧道內的環境(如霧霾濃度、濕度等)進行采集并發送給處理單元。之后，處理單元進行隧道內的環境分析，判斷當前隧道內的環境是否符合測距條件。即，通過環境分析可以知道若馬上進行測距檢測及三維建模分析，是否能夠準確的反應隧道的形狀。

若環境檢測不符合，處理單元會生成環境異常信號，讓工作人員了解情況，對隧道內的環境進行處理后，再進行檢測。防止出現因為環境問題，導致測距數據存在問題進而導致隨便變形監測分析結果不準確的情況出現。