隧道變形監(jiān)測中的激光基準監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基準監(jiān)測方法，特別是一種隧道變形監(jiān)測中的激光基準監(jiān)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，各種用于隧道安全建設(shè)的測量手段都有了很大的發(fā)展，但都存在一定的問題。利用固定激光束作為基準，機器視覺和濾光透射屏作為監(jiān)測手段，微波通訊作為遠距離數(shù)據(jù)傳輸方法，能夠不間斷自動分析監(jiān)測累計數(shù)據(jù)并做出報警、預(yù)警等預(yù)設(shè)響應(yīng)。激光器自身的位姿穩(wěn)定性制約著激光光束在被測點附件的成像位置。如果激光器在監(jiān)測過程中出現(xiàn)位移或角度變化，則激光束在被測點橫截面上的投影位置將產(chǎn)生變化，直接影響系統(tǒng)的檢測精度。為保證基準激光束自身的穩(wěn)定性，需要設(shè)定基準監(jiān)測系統(tǒng)，排除基準光束變化對監(jiān)測系統(tǒng)的影響。最終以實現(xiàn)高精度、可擴展量程、高度自動化和實時監(jiān)測的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種隧道變形監(jiān)測中的激光基準監(jiān)測方法，采用該方法能夠避免發(fā)射基準激光束的激光器組失穩(wěn)對監(jiān)測系統(tǒng)檢測精度的影響。
[0004]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種隧道變形監(jiān)測中的激光基準監(jiān)測方法，在激光器組的后方設(shè)置一組監(jiān)視圖像傳感器，所述激光器組的前方是測量圖像傳感器；所述監(jiān)視圖像傳感器將監(jiān)視光斑數(shù)據(jù)傳輸給控制單元，所述控制單元判斷監(jiān)視圖像傳感器上的光斑位置是否發(fā)生變化，如果是，停止對所述測量圖像傳感器傳輸?shù)谋粶y點數(shù)據(jù)的累計記錄；如果否，繼續(xù)采集所述測量圖像傳感器傳輸?shù)谋粶y點數(shù)據(jù)并進行累計記錄。
[0005]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:在激光器組后方固定監(jiān)視圖像傳感器，由于監(jiān)視圖像傳感器的位置變化很小，可以認為其與激光器組間的相對位移無變化，即認為監(jiān)視圖像傳感器上光斑點的變化完全是由于激光器組的位置變動而造成的。當監(jiān)視圖像傳感器檢測到剛性固定在基準面上的激光器組有扭轉(zhuǎn)或者位移時，控制單元暫停被測點數(shù)據(jù)的累計記錄，待激光器組穩(wěn)定后再繼續(xù)累計記錄，進而可以過濾掉激光器組自身的扭轉(zhuǎn)或者位移對系統(tǒng)精度的影響，以減少激光器發(fā)生位姿變化對測量結(jié)果的影響。從而提高系統(tǒng)的檢測精度，解決激光器組的位姿自穩(wěn)定問題。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明應(yīng)用的結(jié)構(gòu)框圖；
[0007]圖2為本發(fā)明控制單元的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0008]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0009]請參閱圖1和圖2，一種隧道變形監(jiān)測中的激光基準監(jiān)測方法，在激光器組的后方設(shè)置一組監(jiān)視圖像傳感器，所述激光器組的前方是測量圖像傳感器；所述監(jiān)視圖像傳感器將監(jiān)視光斑數(shù)據(jù)傳輸給控制單元，所述控制單元判斷監(jiān)視圖像傳感器上的光斑位置是否發(fā)生變化，如果是，停止對所述測量圖像傳感器傳輸?shù)谋粶y點數(shù)據(jù)的累計記錄；如果否，繼續(xù)采集所述測量圖像傳感器傳輸?shù)谋粶y點數(shù)據(jù)并進行累計記錄。
[0010]在進行隧道變形監(jiān)測時，發(fā)射基準激光束的激光器組是剛性固定在基準面上，測量圖像傳感器安裝在監(jiān)測斷面上，即掌子面附近；激光器組安裝在基準面上，通過激光束向測量圖像傳感器傳遞基準，實現(xiàn)測量。
[0011]通常激光器組發(fā)生扭轉(zhuǎn)或者位移都是由于外界的強烈振動或者人員意外碰撞所造成的，所以其變形速度都很快，并且幅度較小，整個變形過程在很短時間內(nèi)就能結(jié)束。為了過濾掉激光器組自身的扭轉(zhuǎn)或者位移對隧道變形監(jiān)測系統(tǒng)精度的影響，本發(fā)明在隧道的二次襯砌上、激光器組的反方向上加裝一組監(jiān)視圖像傳感器。因為隧道的二次襯砌位移非常小，基本在毫米級，那么，可以認為激光器組和監(jiān)視圖像傳感器之間沒有相對位移。
[0012]當激光器組的位置發(fā)生扭轉(zhuǎn)時，監(jiān)視圖像傳感器和測量圖像傳感器上的光斑都會發(fā)生變化；而當監(jiān)視圖像傳感器發(fā)生扭轉(zhuǎn)時，因為其扭轉(zhuǎn)角度很小，所以可以近似認為不會改變自身圖像光斑點的位置；也就是說，監(jiān)視圖像傳感器上光斑點的變化完全是由于激光器組的位置變動而造成的。
[0013]當監(jiān)視圖像傳感器上的光斑位置發(fā)生變化時，說明激光器組發(fā)生了移動，這時控制單元作出判斷，并且在監(jiān)視圖像傳感器上光斑位置發(fā)生變化的時間區(qū)間內(nèi)，停止對被測點數(shù)據(jù)的累計記錄，當位置變化停止時，繼續(xù)采集數(shù)據(jù)。這樣就過濾掉了激光器組自身的扭轉(zhuǎn)或者位移對系統(tǒng)精度的影響。
[0014]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種隧道變形監(jiān)測中的激光基準監(jiān)測方法，其特征在于，在激光器組的后方設(shè)置一組監(jiān)視圖像傳感器，激光器組的前方是測量圖像傳感器，所述監(jiān)視圖像傳感器將監(jiān)視光斑數(shù)據(jù)傳輸給控制單元，所述控制單元判斷監(jiān)視圖像傳感器上的光斑位置是否發(fā)生變化，如果是，停止對所述測量圖像傳感器傳輸?shù)谋粶y點數(shù)據(jù)的累計記錄，如果否，繼續(xù)采集所述測量圖像傳感器傳輸?shù)谋粶y點數(shù)據(jù)并進行累計記錄。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種隧道變形監(jiān)測中的激光基準監(jiān)測方法，在激光器組的后方設(shè)置一組監(jiān)視圖像傳感器，所述激光器組的前方是測量圖像傳感器，所述監(jiān)視圖像傳感器將監(jiān)視光斑數(shù)據(jù)傳輸給控制單元，所述控制單元判斷監(jiān)視圖像傳感器上的光斑位置是否發(fā)生變化，如果是，停止對所述測量圖像傳感器傳輸?shù)谋粶y點數(shù)據(jù)的累計記錄，如果否，繼續(xù)采集所述測量圖像傳感器傳輸?shù)谋粶y點數(shù)據(jù)并進行累計記錄。本發(fā)明采用監(jiān)視圖像傳感器檢測激光器組的位姿，當激光器組的位姿發(fā)生變化時，暫停被測點數(shù)據(jù)的累計記錄，進而過濾掉激光器組位姿變化對系統(tǒng)精度的影響，以減少激光器發(fā)生位姿變化對測量結(jié)果的影響。從而提高系統(tǒng)的檢測精度，解決激光器組的姿態(tài)自穩(wěn)定問題。
【IPC分類】G01B11/16
【公開號】CN104897075
【申請?zhí)枴緾N201510346368
【發(fā)明人】裘祖榮, 秦國花, 劉佳琛, 胡文川
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月19日