【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及监测隧道内部安全领域，更具体地说，本专利技术涉及一种通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法。
技术介绍
1、现有监测隧道内部安全的方法一般通过激光扫描测距，激光扫描测距只能发现隧道表面的形变，无法发现隧道内部的形变，而隧道的形变最先来自内部的结构变化。
2、如一种基于三维激光扫描的地铁隧道形变检测方法(公开号：cn110207608a，公开日：2019-09-06)，包括如下步骤：s1、在地铁隧道的轨道上运行检测小车，以检测小车的中心为原点，建立地铁隧道断面的直角坐标系；s2、在检测小车上安装角度计、激光测距仪和激光扫描仪，通过角度计、激光测距仪和激光扫描仪对起始点隧道断面进行旋转测量，得到起始点隧道断面的所有测量点的坐标数据，将起始点坐标数据发送至数据处理模块。
3、该检测方法可以精准检测隧道断面的形状尺寸数据，通过对隧道三维空间轮廓数据和历史数据的对比分析，形成隧道断面形变报告，能够及时预警，但激光扫描测距无法发现隧道内部的形变，也没法探测到隧道表层内部地质形变引起的磁异常。
技术实现思路
1、针对
技术介绍
中存在的技术缺陷，本专利技术提出一种通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法，解决了上述技术问题以及满足了实际需求，具体的技术方案如下所示：
2、一种通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法，包括以下步骤：
3、步骤1：使用全站仪在隧道进行测量扫描，获得隧道的各项数据参数，并将所述数据参数传输给上位机，所述上位机利用三维建模软件生
4、步骤2：根据步骤1的所述三维图像在隧道内建立地磁测点，在每个所述地磁测点上，使用磁力仪进行首次测量，获得每一所述地磁测点的初始磁场数据，而后将所述初始磁场数据传输给上位机，所述上位机在三维图像的基础上生成该隧道的初始地磁图；
5、步骤3：基于步骤2，按照不同的组合方式挑选所述地磁测点，每一种所述组合方式挑选的地磁测点视为一组地磁测点，在每一组所述地磁测点上使用磁力仪进行测量，获得该组所述地磁测点的试验地磁数据，并生成该组所述试验地磁数据的参照地磁图；
6、步骤4：将每一组的所述参照地磁图与初始地磁图进行匹配度比较，选出与所述初始地磁图匹配测点占比最高的参照地磁图，并命名为地磁图a，得到所述地磁图a的地磁检测点选为目标检测点；若其中之一组所述参照地磁图与所述初始地磁图匹配度低于阈值，则重复步骤3，直至所有所述参照地磁图与初始地磁图的匹配度低于阈值；
7、步骤5：基于步骤4，设立检测时间点，在获得所述地磁图a后，到达下一所述检测时间点时，在所述目标检测点上使用磁力仪进行测量，获得地磁数据b与地磁图b，将所述地磁图b与地磁图a进行比较，找出磁异常点，再结合所述三维图像得到磁异常点区域；
8、步骤6：在获得地磁图b后，到达下一检测时间点，在所述目标检测点上使用磁力仪进行测量，获得地磁数据c与地磁图c，以此类推，获得地磁图d、e、f等；
9、步骤7：设定更新检测时间，每一所述更新检测时间内，循环一次步骤2～步骤6。
10、作为本专利技术的进一步技术方案，上述步骤1的隧道的各项数据参数包括隧道的起点与终点、隧道的水平与垂直方向、隧道的断面与曲线以及表征隧道在水平与垂直方向上的变化。
11、作为本专利技术的进一步技术方案，上述步骤1的所述三维图像以隧道基准面的中轴线起点为原点o，并以所述隧道基准面的中轴线为x轴正方向，以所述隧道基准线为z轴正方向制作所述隧道的直角坐标系。
12、作为本专利技术的进一步技术方案，上述步骤2的所述地磁测点根据三维图像的直角坐标系进行均匀分布，每一所述地磁测点设有坐标(x，y，z)。
13、作为本专利技术的进一步技术方案，上述步骤1的所述三维建模软件为cesium js、auto cad、sketch up、3d studio max其中一种。
14、作为本专利技术的进一步技术方案，上述步骤2～步骤6中，所述初始地磁数据、试验地磁数据、地磁数据b与地磁数据c分别包括地磁场强度、磁偏角磁倾角、水平分量、垂直分量、北向分量与东向分量。
15、作为本专利技术的进一步技术方案，上述步骤4的所述阈值为参照地磁图与初始地磁图的匹配度达到95％，所述匹配测点占比为匹配度与目标检测点数量的比值。
16、作为本专利技术的进一步技术方案，上述步骤7的所述更新检测时间为0.5～5年之间。
17、本专利技术具有的有益效果在于：
18、本专利技术利用地磁扫描技术对隧道进行检测，地磁扫描技术能探测到隧道表层内部地质形变引起的磁异常，解决了激光扫描测距无法发现隧道内部的形变的问题，本专利技术将地磁数据与三维图像结合，精准得到隧道地磁扫描面的内部地质形变情况以及磁异常点的区域，进行及时修复，该方法需要全站仪与磁力仪进行操作，操作较为简单，而地扫描技术能监测隧道内部，定位精准。
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1.一种通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法，其特征在于，上述步骤1的隧道的各项数据参数包括隧道的起点与终点、隧道的水平与垂直方向、隧道的断面与曲线以及表征隧道在水平与垂直方向上的变化。
3.根据权利要求1所述的通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法，其特征在于，上述步骤1的所述三维图像以隧道基准面的中轴线起点为原点O，并以所述隧道基准面的中轴线为x轴正方向，以所述隧道基准线为z轴正方向制作所述隧道的直角坐标系。
4.根据权利要求3所述的通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法，其特征在于，上述步骤2的所述地磁测点根据三维图像的直角坐标系进行均匀分布，每一所述地磁测点设有坐标(x，y，z)。
5.根据权利要求1所述的通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法，其特征在于，上述步骤1的所述三维建模软件为Cesium JS、Auto CAD、Sketch Up、3D Studio Max其中一种。
6.根据权利要求1所述的通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法，
7.根据权利要求1所述的通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法，其特征在于，上述步骤4的所述阈值为参照地磁图与初始地磁图的匹配度达到95％，所述匹配测点占比为匹配度与目标检测点数量的比值。
8.根据权利要求1所述的通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法，其特征在于，上述步骤7的所述更新检测时间为0.5～5年之间。
...【技术特征摘要】
1.一种通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法，其特征在于，上述步骤1的隧道的各项数据参数包括隧道的起点与终点、隧道的水平与垂直方向、隧道的断面与曲线以及表征隧道在水平与垂直方向上的变化。
3.根据权利要求1所述的通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法，其特征在于，上述步骤1的所述三维图像以隧道基准面的中轴线起点为原点o，并以所述隧道基准面的中轴线为x轴正方向，以所述隧道基准线为z轴正方向制作所述隧道的直角坐标系。
4.根据权利要求3所述的通过地磁扫描技术监测隧道安全的方法，其特征在于，上述步骤2的所述地磁测点根据三维图像的直角坐标系进行均匀分布，每一所述地磁测点设有坐标(x，y，z)。
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：王金良，官锦生，刘海智，
申请(专利权)人：湖南创信伟立科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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