The invention discloses a tunnel health monitoring system and method. The system includes a ring frame set on an overhaul vehicle, which is perpendicular to or at a non-zero angle to the direction of the overhaul vehicle. A plurality of image sensors are arranged on the arc frame to take a panoramic image of the tunnel, a plurality of supplementary lights are provided for the image sensor to measure the distance of the inner wall of the tunnel. Ranging module; image sensors are arranged on annular frame in parallel or in multiple groups; the system increases the accuracy of image acquisition by taking images of the same field of view at different locations, thereby improving the accuracy of tunnel health monitoring; realizes the panoramic monitoring of tunnels with a large monitoring range; the central processing unit performs off-line analysis and processing of the measured data, effectively avoiding the subway. The short outage period brings about the problem of artificial missed judgement, which greatly prolongs the monitoring skylight period of metro tunnels and real-time monitoring of tunnel health.
【技术实现步骤摘要】
一种隧道健康监测系统及方法
本专利技术涉及隧道检测领域，特别是涉及一种隧道健康监测系统及方法。
技术介绍
城市轨道中的盾构隧道因穿越的工程地质以及水文地质等条件复杂多变，长期受地表水和地下水有害作用的影响，以及受隧道修建时期的设计与施工条件的限制，早期修建的隧道时常发生隧道形变、盾构片开裂，脱空、边墙渗水、盾构壁漏筋等隧道病害，这将会严重影响隧道的使用寿命，甚至威胁到地铁运营安全，因此如何对现役营运隧道以及在建隧道进行健康评估和实时监测就变得尤为重要。目前城市轨道交通行业的隧道健康评估和线路巡检在日常监测和定期监测两个方面存在如下问题。日常监测受环境影响，不能对病害及时反馈，主要表现在：地铁的日常监测依靠人工完成，在地铁运营时段之外，由检修巡查人员乘坐隧道网轨检修车进入地铁隧道，使用补光灯或手电光照亮后目检隧道墙和盾构壁的状态，因人眼限制，尤其是在曝光不足的条件下，不能识别细微的裂缝和隧道相对形变，另外，巡检效果还会受巡检人员自身职业道德规范和主观想法影响，不能有效形成对病害的实际跟踪，存在安全隐患。定期监测周期长，效率不高，主要表现在：为了对地铁隧道的综合健康状...
【技术保护点】
1.一种隧道健康监测系统，其特征在于，包括设置在检修车上的环形架，所述环形架与所在的检修车行进方向垂直或者呈非零的一定角度，在所述弧形架上布设有拍摄隧道全景图像的多个图像传感器,为所述图像传感器提供照度的多个补光灯，对隧道内壁进行距离测量的测距模块；所述图像传感器为一组或分为多组前后并列且纵向对应布设在环形架上；还包括采集所述图像传感器输出图像的图像采集模块，实时同步获取所述图像采集模块和测距模块的输出数据的主控子系统，以及接收所述主控子系统输出数据并进行健康分析处理的位于监控室的中央处理器。
【技术特征摘要】
1.一种隧道健康监测系统，其特征在于，包括设置在检修车上的环形架，所述环形架与所在的检修车行进方向垂直或者呈非零的一定角度，在所述弧形架上布设有拍摄隧道全景图像的多个图像传感器,为所述图像传感器提供照度的多个补光灯，对隧道内壁进行距离测量的测距模块；所述图像传感器为一组或分为多组前后并列且纵向对应布设在环形架上；还包括采集所述图像传感器输出图像的图像采集模块，实时同步获取所述图像采集模块和测距模块的输出数据的主控子系统，以及接收所述主控子系统输出数据并进行健康分析处理的位于监控室的中央处理器。2.如权利要求1所述的隧道健康监测系统，其特征在于，还包括位于监控室的显示操控模块，所述显示操控模块的数据端与所述中央处理器的显控数据端通信连接。3.如权利要求1所述的隧道健康监测系统，其特征在于，还包括设置在所述环形架上的环境检测组件，所述环境检测组件包括湿度传感器、温度传感器、光照传感器、有毒气体传感器之一或任意组合；和/或还包括电源管理子系统，所述电源管理子系统为系统提供稳定电源。4.一种基于权利要求1-3中任一所述的隧道健康监测系统的隧道健康监测方法，其特征在于，包括：S1，主控子系统同步获取图像采集模块输出的图像数据、测距模块输出的点云数据，将图像数据和点云数据分开或一起压缩后获得数据包，并在数据包中标记时间标签和空间标签；所述时间标签为主控子系统同步获取图像数据、点云数据时间；S2，主控子系统发送数据包至中央处理器，中央处理器对数据包进行解压处理；S3，中央处理器对解压后的图像数据进行预处理、配准和拼接处理，获得隧道全景图像；S4，中央处理器对点云数据进行滤波和精简处理后，基于最小二乘椭圆拟合法重构隧道三维结构；S5，中央处理器将隧道全景图像和隧道三维结构按照时间和空间顺序进行融合，获得隧道全景三维图像并在显示操控模块上显示；S6，基于Harris特征检测算法对隧道全景三维图像进行检测，获得隧道上的裂缝轮廓图像，生成数据报表并在显示操控模块上显示。5.如权利要求4所述的隧道健康监测方法，其特征在于，在所述S1之前，还包括在显示操控模块按下开始按钮，系统启动并初始化步骤；或者在所述S1中，主控子系统还同步采集环境检测组件输出的环境信息，并将所述环境信息和数据包一起传输至中央处理器，再由中央处理器传输至显示操控模块中显示；和/或还包括环境...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹泽亚，陆少刚，苏力，武同，李祥，李本忠，
申请(专利权)人：杭州国翌科技有限公司，成都希格玛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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