一种隧道初支平整度分析方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种隧道初支平整度分析方法及系统，所述方法包括：软件平台获取隧道初期支护完成之后，三维激光扫描仪扫描得到的待检测隧道区间的三维点云数据；所述软件平台将所述隧道区间的三维点云数据与所述隧道区间的施工坐标数据进行匹配，得到匹配之后的三维点云数据；所述软件平台根据所述匹配之后的三维点云数据，计算所述隧道区间的平整度；所述软件平台将所述隧道区间的平整度发送到服务端，使得所述服务端根据所述隧道区间的平整度与预设的平整度阈值，确定是否发出预警信息。该方法和系统具有操作简单、方便、实用、采集和分析效率高、计算结果精度高等优点，能够为隧道初支平整度的验收和后续的施工提供准确的数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道初支平整度分析方法及系统
本专利技术涉及隧道工程
，具体涉及一种隧道初支平整度分析方法及系统。
技术介绍
隧道初支平整度是隧道混凝土施工质量检测和验收的重要指标之一。如果隧道初支平整度不合格，会影响防水板施工质量，造成二衬背后脱空，二衬背后脱空将显著改变结构的受力状态，增大二次衬砌结构受拉破坏的可能性，不利于衬砌结构继续承载。传统的检测方法采用长靠尺、楔形塞尺、测距仪、白炽灯、全站仪、红外水平检测仪等进行抽样检测，对于无法测量的地方采用目测。选取多个待测量平面，采用靠尺抽样测量建筑物表面平整度，通过不合格点的比率确认建筑物表面平整度是否合格。此种方式工作量大(尤其隧道断面高处的测量一直比较困难)，抽样数量有限，作业过程繁琐、检测效率低，测量精度差，选择检测部位的主观性比较大，可能漏掉平整度不合格的区域，无法实现混凝土表面平整度的全面检测，现场检测数据采用纸质记录，容易丢失并且预警处置比较滞后，难以为后面修补表面平整度不符合标准的区域提供准确的依据。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种隧道初支平整度分析方法及系统。第一方面，本专利技术实施例提供一种隧道初支平整度分析方法，所述方法包括：软件平台获取隧道初期支护完成之后，三维激光扫描仪扫描得到的待检测隧道区间的三维点云数据；所述软件平台将所述隧道区间的三维点云数据与所述隧道区间的施工坐标数据进行匹配，得到匹配之后的三维点云数据；所述软件平台根据所述匹配之后的三维点云数据，计算所述隧道区间的平整度；所述软件平台将所述隧道区间的平整度发送到服务端，使得所述服务端根据所述隧道区间的平整度与预设的平整度阈值，确定是否发出预警信息。第二方面，本专利技术实施例提供一种隧道初支平整度分析系统，所述系统包括：软件平台、服务端和三维激光扫描仪，其中，所述软件平台包括：获取模块，用于获取隧道初期支护完成之后，三维激光扫描仪扫描得到的待检测隧道区间的三维点云数据；匹配模块，用于将所述隧道区间的三维点云数据与所述隧道区间的施工坐标数据进行匹配，得到匹配之后的三维点云数据；计算模块，用于根据所述匹配之后的三维点云数据，计算所述隧道区间的平整度；发送模块，用于将所述隧道区间的平整度发送到服务端，使得所述服务端根据所述隧道区间的平整度与预设的平整度阈值，确定是否发出预警信息。本专利技术实施例提供的隧道初支平整度的分析方法及系统，通过软件平台获取隧道初期支护完成之后，三维激光扫描仪扫描得到的待检测隧道区间的三维点云数据，软件平台将隧道区间的三维点云数据与隧道区间的施工坐标数据进行匹配，得到匹配之后的三维点云数据；软件平台根据所述匹配之后的三维点云数据，计算隧道区间的平整度，软件平台将隧道区间的平整度发送到服务端，使得服务端根据隧道区间的平整度与预设的平整度阈值，确定是否发出预警信息。该方法和系统具有操作简单、方便、实用、采集和分析效率高、计算结果精度高等优点，能够为隧道初支平整度的验收和后续的施工提供准确的数据支撑。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的隧道初支平整度分析方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的隧道初支平整度分析系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术实施例提供的隧道初支平整度分析方法的流程图，如图1所示，所述方法包括：步骤10、软件平台获取隧道初期支护完成之后，三维激光扫描仪扫描得到的待检测隧道区间的三维点云数据；步骤11、所述软件平台将所述隧道区间的三维点云数据与所述隧道区间的施工坐标数据进行匹配，得到匹配之后的三维点云数据；步骤12、所述软件平台根据所述匹配之后的三维点云数据，计算所述隧道区间的平整度；步骤13、所述软件平台将所述隧道区间的平整度发送到服务端，使得所述服务端根据所述隧道区间的平整度与预设的平整度阈值，确定是否发出预警信息。具体地，本专利技术实施例中的隧道可以包括：交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道等。软件平台可以获取隧道初期支护完成后，待检测隧道区间的三维点云数据，该隧道区间的三维点云数据可以采用三维激光扫描仪扫描获得。三维激光扫描仪可以被架设在施工隧道内，根据扫描要求设置扫描的相关参数，比如，扫描分辨率和扫描角度等，并设置标靶球，采用全站仪测量标靶中心坐标，用来配准三维点云，使得三维点云坐标和线路坐标系统一致，为了得到高精度的三维点云数据，可以设置多个测站进行扫描，设下一测站时要求三维激光扫描仪可以看到上一测站的至少两个标靶，三维激光扫描仪最终扫描得到的三维点云数据可以保存在内存卡中存储。软件平台可以利用标靶的中心坐标，将获取到的三维点云数据与该隧道区间的施工坐标数据进行匹配，使得三维点云坐标和该隧道区间的施工线路坐标一致，得到的匹配之后的三维点云数据。其中，该隧道区间的施工坐标数据可以从该隧道区间的设计线路数据中获取，设计线路数据可以包括平曲线、纵曲线和断面。最后，软件平台可以根据匹配之后的三维点云数据，计算该隧道区间的平整度。比如，软件平台可以调用平整度分析软件，利用匹配之后的三维点云数据，计算该隧道区间的平整度。软件平台可以将平整度计算结果发送到服务端，服务端可以获取预设的平整度阈值，然后，将待检测隧道区间的平整度与平整度阈值进行大小比较，根据比较结果，确定是否需要发送预警信息。本专利技术实施例提供的隧道初支平整度的分析方法，通过软件平台获取隧道初期支护完成之后，三维激光扫描仪扫描得到的待检测隧道区间的三维点云数据，将隧道区间的三维点云数据与隧道区间的施工坐标数据进行匹配，得到匹配之后的三维点云数据，根据所述匹配之后的三维点云数据，计算隧道区间的平整度，软件平台将隧道区间的平整度发送到服务端，使得服务端根据隧道区间的平整度与预设的平整度阈值，确定是否发出预警信息。该方法具有操作简单、方便、实用、采集和分析效率高、计算结果精度高等优点，能够为隧道初支平整度的验收和后续的施工提供准确的数据支撑。可选的，在上述实施例的基础上，所述根据所述隧道区间的平整度与预设的平整度阈值，确定是否发出预警信息，包括：若所述服务端经判断获知，所述隧道区间的平整度大于所述预设的平整度阈值，则向相关工作人员的终端发出预警信息。具体地，如果，服务端经过比较之后获知，待检测隧道区间的平整度大于预设的隧道平整度阈值，则服务端会自动对该条结果进行提醒，并将超限信息实时发送到相关责任人的终端进行处置，并重新进行分析直到验收合格完成本段初支平整度的验收。服务端可以将平整度值与预设的平整度阈值进行比较，当本次采集的三维点云数据中有一组平整度大于预设的平整度阈值时，服务端可以自动将本组分析结果发送到相关责任人，以便能够及时对问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道初支平整度分析方法，其特征在于，包括：软件平台获取隧道初期支护完成之后，三维激光扫描仪扫描得到的待检测隧道区间的三维点云数据；所述软件平台将所述隧道区间的三维点云数据与所述隧道区间的施工坐标数据进行匹配，得到匹配之后的三维点云数据；所述软件平台根据所述匹配之后的三维点云数据，计算所述隧道区间的平整度；所述软件平台将所述隧道区间的平整度发送到服务端，使得所述服务端根据所述隧道区间的平整度与预设的平整度阈值，确定是否发出预警信息。

【技术特征摘要】
1.一种隧道初支平整度分析方法，其特征在于，包括：软件平台获取隧道初期支护完成之后，三维激光扫描仪扫描得到的待检测隧道区间的三维点云数据；所述软件平台将所述隧道区间的三维点云数据与所述隧道区间的施工坐标数据进行匹配，得到匹配之后的三维点云数据；所述软件平台根据所述匹配之后的三维点云数据，计算所述隧道区间的平整度；所述软件平台将所述隧道区间的平整度发送到服务端，使得所述服务端根据所述隧道区间的平整度与预设的平整度阈值，确定是否发出预警信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述隧道区间的平整度与预设的平整度阈值，确定是否发出预警信息，包括：若所述服务端经判断获知，所述隧道区间的平整度大于所述预设的平整度阈值，则向相关工作人员的终端发出预警信息。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：所述软件平台将与所述隧道区间的平整度相关的平整度信息发送到所述服务端；其中，所述平整度信息包括：所述隧道区间的平整度最大值、平整度最大值处的施工坐标、平整度最大值处的断面里程和平整度最大值处的高程；所述服务端对所述平整度信息进行展示。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述匹配之后的三维点云数据，计算所述隧道区间的平整度，包括：根据所述匹配之后的三维点云数据，得到所述隧道区间沿隧道线路延伸方向的实际施工轮廓线；获取所述隧道区间的设计施工轮廓线；根据所述实际施工轮廓线和所述设计施工轮廓线，获取所述隧道区间内起伏最大位置处的塞尺读数；根据所述塞尺读数和预设的长量尺的值，计算所述隧道区间的平整度。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：所述软件平台将所述平整度信息发送到所述服务端之前，对所述平整度信息进行加密；所述服务端还用于对所述平整度信息、所述三维点云数据以及所述预警信息进行保存，以用于指导后续的施工工作。6.一种隧道初支平整度分析系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王万齐，智鹏，王辉麟，解亚龙，郭祥，陈勋，梁策，卢文龙，杨威，张玉龙，钱进，赵一馨，郭晓翠，鲍榴，刘伟，刘北胜，牛宏睿，张杰，俞醒，武丰杰，陈振光，严申华，洪根田，梁振，朱成远，许金，王建军，杜国军，吕向茹，王可飞，刘闯，白龙彪，王荣波，王志华，王坤，王学强，陈丹，史锐波，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所，北京经纬信息技术公司，中国铁道科学研究院集团有限公司，九景衢铁路浙江有限公司，中铁隧道集团二处有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11