一種地鐵隧道病害數據自動化採集方法
2024-02-27 16:40:15
專利名稱：一種地鐵隧道病害數據自動化採集方法
技術領域：
本發明涉及一種自動化的數據採集方法，尤其是涉及ー種地鐵隧道病害數據自動化採集方法。
背景技術：
隨著隧道運營時間的增長，幾乎所有的隧道結構都暴露出不同程度的病害，主要包括以下幾類滲漏、襯砌腐蝕、襯砌裂損、隧道凍害等，影響運營的安全。為及時掌握隧道病害的發生和發展情況，隧道運營維護和管理部門通常採用定期或專項的病害調查活動，收集隧道結構的病害信息，基於收集的隧道病害信息進行維護決策。雖然目前自動化、信息化、數位化的病害調查設備和方法逐步得到重視和應用，但由於隧道環境的特殊性及各類技術應用的局限性，自動化的病害信息採集方法往往難以獲取精度較高的病害信息，從而影響先進的隧道病害信息採集儀器設備的推廣。目前採用較多的地鐵隧道病害檢測方式仍然是現場人工檢測，配合常用的儀器設備，如鋼尺、遊標卡尺、裂縫測深儀、裂縫測寬儀等，人工書面記錄調查信息。傳統的人工定期檢測法，不僅效率不高，耗費人力、物カ大；對於前期病害現象也很難發現，無法保證盾構隧道長期安全運行；另外，由於部分病害無法獲取詳細的幾何形狀信息，造成病害信息的失真或者丟失。因此，迫切需要開發ー種地鐵隧道病害信息採集方法，以達到病害信息快速、準確的採集，提高病害檢測工作的效率。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供ー種病害信息採集快速、準確的地鐵隧道病害數據自動化採集方法。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現—種地鐵隧道病害數據自動化採集方法，該方法包括以下步驟I)將主控制器、相機、測距儀、編碼器安裝在採集車上；2)主控制器控制採集車以一定速度行駛設定距離後停止進行測距操作，測距儀測量當前安裝坐標位置，並保存測距數據；3)根據當前安裝坐標位置計算相機的拍照距離間隔；4)主控制器控制相機以步驟3)計算得到的拍照距離間隔進行圖片採集並保存圖片，同時控制編碼器保存每次拍照的位置、時間及拍照數量；5)重複步驟2)-步驟4)，直至採集結束；6)採集結束後，相機將保存的圖片傳送給計算機。所述的相機設有多臺，每臺相機的視角範圍大於45度。所述的步驟2)中的一定速度小於採集車限定的最高速度。所述的步驟2)中的設定距離為測距距離或變形測距距離。所述的步驟3)具體為
設當前安裝坐標位置為(Lu，Ld，Ll，Lr)，Lu、Ld、Ll、Lr分別為上下左右距離數據，則相機的拍照距離間隔Ls = 2Xmin(Lu, LI, Lr)/3。所述的採集車上還安裝有電池和報警器，當採集過程發生下列異常情況時，主控制器控制報警器發出報警信號a)採集車行駛速度高於限定的最高速度；b)採集車行駛距離超出設定距離而沒有停止進行測距操作；c)電池容量低於設定值；d)同一方位的兩次測距數據的差值大於設定值。所述的主控制器上設有圖片採集控制接口、數據採集接口和異常報警接口，所述的圖片採集控制接口與相機連接，所述的數據採集控制接口分別連接測距儀和編碼器，所述的異常報警接口與報警器連接。與現有技術相比，本發明具有以下優點I)本發明可自動化地對地鐵隧道病害信息進行採集，提高了病害檢測工作的效率；2)本發明採用多臺相機進行拍照，同時運用測距儀和編碼器進行定位，病害信息採集快速、準確。
圖1為本發明方法的流程示意圖；圖2為本發明主控制器的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例如圖1所示，一種地鐵隧道病害數據自動化採集方法，該方法包括以下步驟I)將主控制器、相機、測距儀和編碼器安裝在採集車上，同時採集車上還安裝有電池和報警器，如圖2所示，所述的主控制器上設有圖片採集控制接口1、數據採集接口 2和異常報警接口 3，所述的圖片採集控制接口 I與相機連接，所述的數據採集控制接口 2分別連接測距儀和編碼器，所述的異常報警接口 3與報警器連接。2)主控制器控制採集車以小於採集車限定的最高速度的速度行駛設定距離後停止，進行測距操作，測距儀測量當前安裝坐標位置，並保存測距數據，然後採集車繼續行走；設定距離為測距距離或變形測距距離。3)根據當前安裝坐標位置計算相機的拍照距離間隔設當前安裝坐標位置為(Lu，Ld, LI, Lr)，Lu、LcU L1、Lr分別為上下左右距離數據，上左右距離由測距儀測量得到，離地面高度由檢車車高度加安裝臺高度得到，則相機的拍照距離間隔 Ls = 2Xmin(Lu, LI, Lr)/34)主控制器控制相機以步驟3)計算得到的拍照距離間隔進行圖片採集並保存圖片，同時控制編碼器保存每次拍照的位置、時間及拍照數量。5)重複步驟2)-步驟4)，直至採集結束。
6)採集結束後，相機將保存的圖片傳送給計算機進行後續處理。保存的圖片可以按特定的格式重新命名，如相機號-時間-距離.jpg，其中距離指每次拍照時採集車行駛的距離，即每次拍照時的位置。所述的相機設有6臺，6臺相機按一定角度安裝，每臺相機有一個編號，每臺相機的視角範圍大於45度。當採集過程發生下列異常情況時，主控制器控制報警器發出報警信號a)採集車行駛速度高於限定的最高速度；b)採集車行駛距離超出設定距離而沒有停止進行測距操作；c)電池容量低於設定值；d)同一方位的兩次測距數據的差值大於設定值。
權利要求
1.一種地鐵隧道病害數據自動化採集方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟1)將主控制器、相機、測距儀、編碼器安裝在採集車上；2)主控制器控制採集車以一定速度行駛設定距離後停止進行測距操作，測距儀測量當前安裝坐標位置，並保存測距數據；3)根據當前安裝坐標位置計算相機的拍照距離間隔；4)主控制器控制相機以步驟3)計算得到的拍照距離間隔進行圖片採集並保存圖片，同時控制編碼器保存每次拍照的位置、時間及拍照數量；5)重複步驟2)-步驟4)，直至採集結束；6)採集結束後，相機將保存的圖片傳送給計算機。
2.根據權利要求1所述的一種地鐵隧道病害數據自動化採集方法，其特徵在於，所述的相機設有多臺，每臺相機的視角範圍大於45度。
3.根據權利要求1所述的一種地鐵隧道病害數據自動化採集方法，其特徵在於，所述的步驟2)中的一定速度小於採集車限定的最高速度。
4.根據權利要求1所述的一種地鐵隧道病害數據自動化採集方法，其特徵在於，所述的步驟2)中的設定距離為測距距離或變形測距距離。
5.根據權利要求1所述的一種地鐵隧道病害數據自動化採集方法，其特徵在於，所述的步驟3)具體為設當前安裝坐標位置為(Lu，Ld, LI，Lr)，Lu、LcU L1、Lr分別為上下左右距離數據，則相機的拍照距離間隔Ls = 2Xmin(Lu, LI, Lr)/3。
6.根據權利要求1所述的一種地鐵隧道病害數據自動化採集方法，其特徵在於，所述的採集車上還安裝有電池和報警器，當採集過程發生下列異常情況時，主控制器控制報警器發出報警信號a)採集車行駛速度高於限定的最高速度；b)採集車行駛距離超出設定距離而沒有停止進行測距操作；c)電池容量低於設定值；d)同一方位的兩次測距數據的差值大於設定值。
7.根據權利要求6所述的一種地鐵隧道病害數據自動化採集方法，其特徵在於，所述的主控制器上設有圖片採集控制接口、數據採集控制接口和異常報警接口，所述的圖片採集控制接口與相機連接，所述的數據採集控制接口分別連接測距儀和編碼器，所述的異常報警接口與報警器連接。
全文摘要
本發明涉及一種地鐵隧道病害數據自動化採集方法，該方法包括以下步驟1)將主控制器、相機、測距儀、編碼器安裝在採集車上；2)主控制器控制採集車以一定速度行駛設定距離後停止進行測距操作，測距儀測量當前安裝坐標位置，並保存測距數據；3)根據當前安裝坐標位置計算相機的拍照距離間隔；4)主控制器控制相機以步驟3)計算得到的拍照距離間隔進行圖片採集並保存圖片，同時控制編碼器保存每次拍照的位置、時間及拍照數量；5)重複步驟2)-步驟4)，直至採集結束；6)採集結束後，相機將保存的圖片傳送給計算機。與現有技術相比，本發明具有病害數據採集快速準確、提高了病害檢測工作的效率等優點。
文檔編號G01N21/88GK103018255SQ201210517539
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月5日 優先權日2012年12月5日
發明者朱愛璽, 劉學增, 朱合華 申請人:上海同巖土木工程科技有限公司, 同濟大學