站房结构安全监测系统技术方案

本公开实施例中提供了一种站房结构安全监测系统，属于智能设备技术领域，该系统包括：监控监测单元，所述监控监测单元包括多个三维激光监测机器人，所述三维激光监测机器人通过对站房内的结构进行实时扫描，形成站房的三维点云图；全要素气象站，所述全要素气象站包括多个气象监测传感器，用于实时监测站台范围内的气象信息；监控监测信息管理与数据处理平台，所述监控监测信息管理与数据处理平台与所述监控监测单元和所述全要素气象站通信连接，用以对所述监控监测单元形成的三维点云图以及所述全要素气象站形成的气象信息进行分析和处理，对所述站房的结构安全状况进行评估。通过本公开的处理方案，提高了站房结构监测的安全性和效率。安全性和效率。安全性和效率。

【技术实现步骤摘要】
站房结构安全监测系统


[0001]本公开涉及智能设备
，尤其涉及一种站房结构安全监测系统。

技术介绍

[0002]高铁车站的房屋结构设计使用年限通常按50年设计，耐久性按100年考虑，抗震设防烈度为七度，按八度采取相应抗震措施，基本风压为0.9KN/
㎡
，工程站台雨棚的使用期也达几十年。因环境侵蚀、地质灾害、材料老化、荷载的长期效应、疲劳效应和突变效应等因素的耦合作用将不可避免地导致结构和系统的损伤积累和抗力衰减，从而抵抗自然灾害、甚至正常环境作用的能力下降，极端情况下将引发灾难性的突发事故，其中中央站房屋盖、轨道线路换乘通道建筑结构、无柱雨棚站台等区域为重点关键区域，主体结构上跨接触网和运行中的高速列车，横向跨度大，受列车运行的振动、强气流、室外风雨雪自然环境及高空异物等影响，长时间运行使用将会造成建筑体老化、脱落及雨棚吊顶板、金属屋面等的形变、松动、揭开、脱落、异物掉落等影响行车的险性事件，传统的天窗点人工巡检工作效率低、上线作业风险高，而智能巡检系统可实时对大面积、大空间区域进行自动监测和辅助结构异常智能识别与预警，提升工作效率，大幅度降低巡检成本。
[0003]目前，正大力推进对主要车站建筑结构及雨棚等金属屋面进行实时监控，针对高铁车站屋面、雨棚等结构布设安全状况实时监控和分析系统，进行实时状态监测、智能识别和辅助风险预警，杜绝临时突发事件及安全事故的发生。
[0004]为此，需要一种全新的针对高铁车站的站房结构安全监测系统。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本公开实施例提供站房结构安全监测系统，至少部分解决现有技术中存在的问题。
[0006]本公开实施例提供了一种站房结构安全监测系统，包括：
[0007]监控监测单元，所述监控监测单元包括多个三维激光监测机器人，所述三维激光监测机器人通过对站房内的结构进行实时扫描，形成站房的三维点云图；
[0008]全要素气象站，所述全要素气象站包括多个气象监测传感器，用于实时监测站台范围内的气象信息；
[0009]监控监测信息管理与数据处理平台，所述监控监测信息管理与数据处理平台与所述监控监测单元和所述全要素气象站通信连接，用以对所述监控监测单元形成的三维点云图以及所述全要素气象站形成的气象信息进行分析和处理，并基于分析和处理的结果，对所述站房的结构安全状况进行评估。
[0010]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述三维激光监测机器人采用高清视觉的方式采集站台主体结构、雨棚及雨棚上方的高分辨率图像信息；用以识别主体结构顶盖、内顶、雨棚表面出现的翘起和异物侵入。
[0011]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述三维激光监测机器人中包括激光雷
达，激光雷达通过测量激光信号的时间差和相位差来确定距离，创建出目标的3D图像；
[0012]所述激光雷达通过发射和接收激光束，分析激光遇到目标对象后的折返时间，计算出到目标对象的相对距离，并利用此过程中收集到的目标对象表面大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理信息，得到出被测目标的三维模型以及线、面、体相关数据，建立三维点云图，绘制出环境地图。
[0013]根据本公开实施例的一种具体实现方式，监控监测单元实时输出的雷达与视觉融合数据通过有线网络远距离传输至数据处理及管理服务器，实现实时数据三维融合、显示及异常预警。
[0014]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述全要素气象站用于对温度、湿度、气压、风向、风速、降水气象要素的观测。
[0015]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述全要素气象站具有数据采集、存储、历史数据查询、状态监测功能，用于能使监测目标区域特性产生变异的气象监测和数据记录，通过数字化气象将外部环境影响作为输入变量以辅助智能监测系统报警决策，同时积累数据2建立数据库，优化健康监测和智能报警策略。
[0016]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述全要素气象站采用市电和直流供电两种供电方式，采用了防紫外线、防腐蚀材料对全要素气象站进行保护。
[0017]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述监控监测信息管理与数据处理平台提供基础通用参数，支持个性定义监控监测参数类型，能够进行跨域数据交换和资源共享。
[0018]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述系统还用于：
[0019]所述监控监测信息管理与数据处理平台中包含的数据处理服务器对站房的三维点云图进行融合处理，包括：点云平移、点云旋转变换和三维模型重建。
[0020]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述监控监测信息管理与数据处理平台在进行曲面拟合之前，对点云数据进行预处理，以消除拟合过程中由于杂散点引起的误差，预处理包括分割、滤波、平移、旋转变换，通过三维变换向量进行变换或通过缩放因子进行缩放，经过三维扫描物体形面后，得到离散数据点，在给定的基函数Φ上根据点云的分布特征做出拟合曲面。
[0021]本公开实施例中的站房结构安全监测系统，包括：监控监测单元，所述监控监测单元包括多个三维激光监测机器人，所述三维激光监测机器人通过对站房内的结构进行实时扫描，形成站房的三维点云图；全要素气象站，所述全要素气象站包括多个气象监测传感器，用于实时监测站台范围内的气象信息；监控监测信息管理与数据处理平台，所述监控监测信息管理与数据处理平台与所述监控监测单元和所述全要素气象站通信连接，用以对所述监控监测单元形成的三维点云图以及所述全要素气象站形成的气象信息进行分析和处理，并基于分析和处理的结果，对所述站房的结构安全状况进行评估。通过本公开的处理方案，提高站房结构安全监测的准确度，确保了站房结构的安全。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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它的附图。
[0023]图1为本公开实施例提供的一种站房结构安全监测系统的结构示意图；
[0024]图2为本公开实施例提供的另一种站房结构安全监测系统的结构示意图；
[0025]图3为本公开实施例提供的另一种站房结构安全监测系统的结构示意图；
[0026]图4为本公开实施例提供的另一种站房结构安全监测系统的结构示意图；
[0027]图5为本公开实施例提供的另一种站房结构安全监测系统的结构示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0029]以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种站房结构安全监测系统，其特征在于，包括：监控监测单元，所述监控监测单元包括多个三维激光监测机器人，所述三维激光监测机器人通过对站房内的结构进行实时扫描，形成站房的三维点云图；全要素气象站，所述全要素气象站包括多个气象监测传感器，用于实时监测站台范围内的气象信息；监控监测信息管理与数据处理平台，所述监控监测信息管理与数据处理平台与所述监控监测单元和所述全要素气象站通信连接，用以对所述监控监测单元形成的三维点云图以及所述全要素气象站形成的气象信息进行分析和处理，并基于分析和处理的结果，对所述站房的结构安全状况进行评估。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述三维激光监测机器人采用高清视觉的方式采集站台主体结构、雨棚及雨棚上方的高分辨率图像信息；用以识别主体结构顶盖、内顶、雨棚表面出现的翘起和异物侵入。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述三维激光监测机器人中包括激光雷达，激光雷达通过测量激光信号的时间差和相位差来确定距离，创建出目标的3D图像；所述激光雷达通过发射和接收激光束，分析激光遇到目标对象后的折返时间，计算出到目标对象的相对距离，并利用此过程中收集到的目标对象表面大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理信息，得到出被测目标的三维模型以及线、面、体相关数据，建立三维点云图，绘制出环境地图。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：监控监测单元实时输出的雷达与视觉融合数据通过有线网络远距离传输至数据处理及管理服务器，实现实时数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋梦，张淮，康秋静，高占建，孙云蓬，高飞，董建华，丁海有，
申请(专利权)人：北京大成国测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：