一种基于相机串联网络的隧道沉降无线监测方法技术

一种基于相机串联网络的隧道沉降无线监测方法，具体实施流程如下：A.布置仪器；B.调试设备；C.设定参数；D.监测与存储结果。利用双头相机捕获图像数据，通过由若干无线通信模块构成的多跳自组织网络传输图像数据至计算机进行图像数据分析处理。基于模板更新匹配算法，不断计算同一相机相邻帧图像内LED灯模板的像素位移差。计算LED灯模板的累计像素位移差值与实际距离的比例关系得到监测靶标与对应相机的实际相对位移。将所有监测靶标与对应相机之间的相对位移代入若干由几何关系导出的线性方程组，即可同时得到监测点位和相机的实际沉降量。本发明专利技术灵活性好，无需布置大量线缆，能监测隧道纵向多点沉降，成本低，维护方便。维护方便。维护方便。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相机串联网络的隧道沉降无线监测方法


[0001]本专利技术涉及光学、计算机视觉技术、图像处理技术和无线通信技术，具体涉及到使用相机进行隧道沉降的自动、实时和无线监测。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国经济发展水平和城市交通出行需求的不断提高，城市地下轨道交通作为缓解地面交通拥堵和提高城市空间资源利用效率的重要手段，得以蓬勃发展。然而，隧道施工、邻近基坑开挖、邻近新建隧道施工等均会引起隧道周围土体扰动，诱发隧道沉降，进而导致隧道开裂、渗漏水等病害，对隧道施工安全和服役性能产生严重威胁。在施工阶段，实时掌握隧道沉降情况可以及时对施工参数作出调整；在运维阶段，实时掌握隧道沉降情况可以了解隧道动态服役性能并及时实施相应维护措施。因此，进行隧道沉降的自动、实时和长期监测，对保障隧道施工和服役安全具有重要意义。
[0003]隧道沉降是隧道全寿命期的重点监测对象之一。相较于地面结构，由于隧道施工环境复杂、内部可利用空间小、距离长，进行精确、实时、长期、自动化、长距离、低成本、易维护的沉降监测仍然是一个重大挑战。目前隧道沉降监测方法主要有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相机串联网络的隧道沉降无线监测方法，具体实施流程如下：A.布置仪器；A1.考察隧道内、外现场情况，综合考虑施工环境和结构监测需求，选择合适的隧道监测点位和相机安装点位，相邻双头相机间设置两个监测点位；A2.在监测点位处隧道顶部附近选择合适位置固定监测靶标，确保靶标安装牢固、不松动、不倾斜；每个监测靶标由顶部LED灯，顶部灯室，充电电池，LED灯开关和靶标杆组成；A3.在相机安装点位处的隧道顶部附近选择合适位置安装相机保护盒(两边带开口)，在盒内固定双头相机和无线通信模块，安装变焦镜头；无线通信模块和相机用通信线缆相连；B.调试设备；B1:检查连接相机与模块的通信线缆，确保通信线缆完好且两端稳定连接；B2.调整相机保护盒至水平，确保相机、模块与保护盒间及隧道与保护盒间连接牢固；B3.紧固双头相机，确保组成双头相机的两个单相机具有相同的俯仰角、位移和旋转；B4.将监测靶标顶部灯室开口侧朝向镜头，安装内部电池，如果现场有条件可外接电源，通过开关测试检验监测靶标顶部LED灯是否可以正常发光；B5.调节镜头焦距和光圈、相机曝光值和增益值，确保相机视野中监测靶标LED灯的成像清晰可见；C.设定参数；C1.测量各相机到监测靶标杆中心的直线距离和每个监测靶标至其安装横断面隧道顶部的距离，计算各相机视野中像素尺寸和实际尺寸的比例关系；C2.利用各相机点位的无线通信模块建立多跳自组织网络，根据各模块现场位置确定最佳网络拓扑结构，设置采用频率、数据无线传输频率和数据存...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶肖伟，魏瑜均，金涛，陈延博，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：