[發明專利]一種固態激光雷達隧道安全預警系統

在審

• 申請號: 202310639465.0
• 申請日: 2023-06-01
• 公開（公告）號: CN116624229A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 梁曉東;文言;曾雄鷹;楊承昆;吳勇生;王佳龍;陳琪琳;周俊華;周奇
• 申請（專利權）人: 湖南聯智科技股份有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G01S17/88;G01B11/16;G06V10/44;G06V20/64
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 周曉艷;李杰強

本發明提供一種固態激光雷達隧道安全預警系統，包括：前端采集裝置：用于采集隧道初期支護及掌子面的點云數據；邊緣數據處理端：接收采集的點云數據并對其進行處理，將處理結果上傳至監測云平臺；監測云平臺：用于處理結果的展示和儲存，并進行超限預警；所述前端采集裝置包括前端保護裝置、數據采集盒和安裝底座；所述數據采集盒通過安裝座設置于前端保護裝置內部，并能夠進行姿態調節。本發明可對隧道點云數據進行實時采集、處理、上傳和展示，并能根據數據處理結果進行及時預警，通過調整數據采集盒的姿態能獲得最優的采集視野，以確保采集隧道完整斷面輪廓。

技術領域

本發明涉及隧道施工技術領域，具體涉及一種固態激光雷達隧道安全預警系統。

背景技術

傳統的隧道安全預警方法是通過監控量測的方法來實現的，通過全站儀按固定頻率對隧道初支的各個斷面上的測點進行監測，根據各測點的位移變形情況來實現監測的目的。該方法已幾近成熟，并能夠有效的預測各測點的變化趨勢，對隧道的安全監測起到了重要的作用。

傳統的監控量測方式依舊存在不足之處，主要分為三點：其一是其監測頻率不夠，隧道現場施工情況復雜多變，圍巖動態時刻在變；其二是測點密度不夠，不能夠全面的監測圍巖實際情況；其三是測點不易布設，且容易被破壞和遮擋，導致監測數據不連續。

因此提供一種新的監控量測方案，實時掌握圍巖動態，使圍巖狀態實時化、可視化，了解支護結構在不同工況時的實時受力狀態和應力分布，對圍巖穩定性第一時間作出準確、快速的評價，達到優化施工組織設計、指導現場施工、確保隧道施工的安全與質量的效果，變得尤為重要。

綜上所述，急需一種全新的固態激光雷達隧道安全預警系統以解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明目的在于提供一種固態激光雷達隧道安全預警系統，旨在解決傳統監測方法存在的弊端，具體技術方案如下：

一種固態激光雷達隧道安全預警系統，包括：

前端采集裝置：用于采集隧道初期支護及掌子面的點云數據；

邊緣數據處理端：接收采集的點云數據并對其進行處理，將處理結果上傳至監測云平臺；

監測云平臺：用于處理結果的展示和儲存，并進行超限預警；

所述前端采集裝置包括前端保護裝置、數據采集盒和安裝底座；所述前端保護裝置包括帶開口的盒體，所述安裝底座包括設置于盒體內部的水平板和長度可調的支撐桿，所述水平板鉸接設置且通過改變支撐桿的長度調節水平板與水平面的夾角，所述水平板上設有安裝孔和以安裝孔為圓心的圓弧槽，所述數據采集盒底部的兩個安裝點分別通過安裝孔和圓弧槽進行安裝，改變圓弧槽中安裝點的位置實現數據采集盒繞安裝孔旋轉。

以上技術方案中優選的，所述前端采集裝置設置于檢查井或下臺階鋼筋之間；前端采集裝置設置于下臺階鋼筋之間時，所述盒體的開口處可拆卸設置保護蓋，所述保護蓋用于防止數據采集盒被下臺階噴漿破壞。

以上技術方案中優選的，n個前端采集裝置布置于隧道內部，實現隧道安全步距內輪廓視野的全覆蓋；

當單個前端采集裝置能覆蓋隧道凈空時，n個前端采集裝置在隧道安全步距內的左、右兩側交錯設置；

當單個前端采集裝置不能覆蓋隧道凈空時，在同一樁號下對稱安裝兩個前端采集裝置，對兩個前端采集裝置采集的數據拼接獲得隧道凈空的點云數據；

前端采集裝置的休眠時間大于等于n倍前端采集裝置的開機時間，同一時間內僅開啟一臺前端采集裝置進行采集。