一种用于隧道的全面检测方法技术

本发明专利技术提供了一种用于隧道的全面检测方法，包括以下步骤：通过数据采集系统对隧道进行扫描，获取隧道的点云数据；然后对点云数据进行预处理，以得到预处理数据，其中包括利用全站仪配合三维激光扫描仪使用定位标靶球的方式对所述隧道进行连续扫描；对点云数据进行配准、去噪、坐标系归化、压缩以及三维重构处理；以及将采集的数据导入到软件中，后视定向完成点云定位定向，并清洗无效数据；通过隧道设计断面,计算其特征点至实测断面线的距离及方位，进行超欠挖的自动检测；对数据预处理完成后，进行点云分析，并实时显示当前里程的超欠挖数据，本发明专利技术可以实现三维激光扫描仪最大偏差在毫米级别，完全满足超欠挖检测的精度要求。

A Comprehensive Detection Method for Tunnels

The invention provides a comprehensive detection method for tunnels, which includes the following steps: scanning the tunnels through a data acquisition system to obtain the point cloud data of the tunnels; then preprocessing the point cloud data to obtain the pre-processing data, including continuous scanning of the tunnels by using the total station combined with the three-dimensional laser scanner using the positioning target ball; Point cloud data registration, denoising, coordinate system domestication, compression and three-dimensional reconstruction processing; as well as importing the collected data into the software, the rear-view orientation completes point cloud positioning and orientation, and cleaning invalid data; through the tunnel design section, calculates the distance and orientation between the characteristic points and the measured section line, carries out automatic detection of over and under-excavation; after the completion of data pre-processing, carries out point positioning and orientation. Cloud analysis, and real-time display of current mileage over-and-under-excavation data, the invention can realize the maximum deviation of three-dimensional laser scanner at the millimeter level, fully meet the accuracy requirements of over-and-under-excavation detection.

【技术实现步骤摘要】
一种用于隧道的全面检测方法
本专利技术涉及隧道测量领域，具体涉及到一种用于隧道的全面检测方法。
技术介绍
在隧道施工和运营阶段，隧道变形监测都发挥重要作用。一方面，隧道变形监测是隧道信息化施工的重要组成部分，是反馈围岩和结构动态变化趋势、优化支护参数、保证施工安全的重要手段。另一方面，隧道变形监测也是隧道健康监测的重要组成部分，对于实时评估隧道结构的安全状况，及时实施安全预警，最大限度延长隧道的使用年限具有重要作用。隧道超欠挖控制是隧道施工监控量测的重要内容，如果超挖严重增大了开挖面积会使隧道掌子面稳定性下降，容易导致隧道失稳，而出现欠挖会使隧道衬砌厚度达不到设计要求，留下质量安全隐患。因此，隧道开挖情况控制也是保障隧道施工安全，确保隧道施工质量的重要举措；传统的隧道断面超欠挖测量，主要使用全站仪、断面仪等测量仪器进行逐点、逐断面的测量。这种测量方法存在以下缺点：1)操作繁复、耗时费力，人为因素对量测精度的影响较大；2)环境复杂，不良因素众多，测量的可靠度和灵敏度不高；3)测量点位有限，很难准确反映整个断面的变形状态；2018年7月1日，我国自主研发的全球最长高铁列车“复兴号”正式投本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于隧道的全面检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：通过数据采集系统对隧道进行扫描，获取所述隧道的点云数据；然后对所述点云数据进行预处理，以得到预处理数据，其中包括利用全站仪配合三维激光扫描仪使用定位标靶球的方式对所述隧道进行连续扫描；步骤(2)：对所述点云数据进行配准、去噪、坐标系归化、压缩以及三维重构处理；以及将采集的数据导入到软件中，可寻找球棱镜位置，后视定向完成点云定位定向，并清洗无效数据；步骤(3)：通过隧道设计断面,计算其特征点至实测断面线的距离及方位，进行超欠挖的自动检测；对数据预处理完成后，进行点云分析，并实时显示当前里程的超欠挖数据。

【技术特征摘要】
1.一种用于隧道的全面检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：通过数据采集系统对隧道进行扫描，获取所述隧道的点云数据；然后对所述点云数据进行预处理，以得到预处理数据，其中包括利用全站仪配合三维激光扫描仪使用定位标靶球的方式对所述隧道进行连续扫描；步骤(2)：对所述点云数据进行配准、去噪、坐标系归化、压缩以及三维重构处理；以及将采集的数据导入到软件中，可寻找球棱镜位置，后视定向完成点云定位定向，并清洗无效数据；步骤(3)：通过隧道设计断面,计算其特征点至实测断面线的距离及方位，进行超欠挖的自动检测；对数据预处理完成后，进行点云分析，并实时显示当前里程的超欠挖数据。2.如权利要求1所述的一种用于隧道的全面检测方法，其特征在于，获取隧道断面轮廓的激光点云数据，并将激光点云数据转换至平面坐标系中；计算出每个激光点云数据的坐标方位角。3.如权利要求2所述的一种用于隧道的全面检测方法，其特征在于，通过数据采集系统进行数据采集，所述数据采集系统包括三维激光扫描仪、棱镜、全站仪；通过数据预处理系统进行数据的预处理；通过数据检查...

【专利技术属性】
技术研发人员：何伟，司吉红，李茂材，赵文龙，杨日亮，刘冬华，张志桂，李永军，
申请(专利权)人：上海华测导航技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31