【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能监测领域，尤其涉及一种用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法。
技术介绍
1、铁路隧道建成后，经过长时间运营的列车荷载作用、外部环境变化等因素可能会出现隧道内围岩变形的情况，降低了隧道结构的安全可靠度和稳定性，减少了隧道使用寿命，甚至威胁线路行车安全，造成巨大的社会经济损失。
2、针对既有隧道围岩变形的情况，缺少实时和持续监测分析，无法及时获取变形状态及其劣化趋势，难以针对性的进行整改与维修，带来一定的安全隐患。目前，铁路隧道设备设施状态的检测，主要靠人工天窗上道巡查或巡检车定期巡检。人工巡查需要大量人工参与，效率低且成本高；此外，人工检测会带有一定的主观性，检测的质量依赖于参与人的水平，导致结果的偏差度较高；而巡检车则需要天窗才能上道巡检，时效性较差。
3、因此，针对隧道内围岩变形的情况，如何实现及时、有效的监测，并且对监测的设备装置能够进行标定校验，以保证监测数据的准确性，成为一个重要的研究内容。
技术实现思路
1、本专利技术主要解决的技术问题是提供一种用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，解决如何实现对隧道内围岩变形的情况进行及时、有效的监测，并且对监测的设备装置能够进行标定校验，以保证监测数据的准确性的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是提供一种用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，包括步骤：
3、步骤一，在仿真隧道的侧壁安装待检测的测量终端，测量终端发出结构光，投射到仿真隧道的
4、步骤二，在仿真隧道的内壁设置量块，量块位于连续光线照射的路径上，形成垂直于连续光线上的间隔变化，用于改变连续光线在仿真隧道内壁显现的连续性。
5、步骤三，利用测量主站对连续光线进行拍照获得测量图像，对测量图像进行图像分析，得到连续光线被量块产生间隔变化对应的间隔距离，再与量块的实际厚度进行比较，由此检验测量主站对隧道形变测量的准确性。
6、在一些实施例中，还包括对结构光进行角度校准，方法为：
7、在连续光线的路径中，设置标记物；结构光投影到标记物上，观测结构光是否平行于标记物中的参考线；根据上述观测结果，决定是否需要调整测量终端发出的结构光的角度。
8、在一些实施例中，还包括对结构光的光线进行质量检定，方法为：采集结构光的结构光图像；根据结构光图像计算结构光的宽度、亮度均值以及标准差；根据光线指标标准，判断宽度、亮度均值以及标准差是否在光线指标标准的范围内；根据上述判断结果，决定是否需要校准测量终端上激光器的参数或更换激光器。
9、在一些实施例中，计算结构光的宽度，方法为：随机选取结构光图像中结构光范围内三个不同的像素点；计算这三个像素点对应的结构光在坐标上的跨度，得到三个不同的跨度；计算三个跨度的平均值，得到结构光的宽度。
10、在一些实施例中，计算结构光的亮度均值，方法为：在结构光图像中提取结构光线区域，并对结构光图像进行预处理得到处理图；根据结构光线区域在处理图中进行结构光提取，得到结构光亮度图；根据结构光亮度图计算结构光灰度值的平均值，得到亮度均值。
11、在一些实施例中，结构光的标准差的计算方法为：根据结构光亮度图计算结构光灰度值的标准差，得到结构光的标准差。
12、在一些实施例中，对结构光的光线进行质量检定，还包括结构光与测量终端的发射口平行，且结构光为均匀、亮度适中以及无边缘毛刺的光线。
13、在一些实施例中，对测量主站的角度检定的方法为：安装并固定棋盘格图像；测量主站内的各个测量相机拍摄棋盘格图像的靶标图像，并对测量相机的角度进行检定；提取棋盘格图像中的棋盘格角点，并根据棋盘格角点的坐标计算测量相机的安装角度；判断上述安装角度是否在误差范围内；根据上述判断结果，决定是否需要更换测量相机的安装固定结构件。
14、在一些实施例中，量块包含长宽相同、厚度不同的不同规格，且量块的两端分别设有孔槽。
15、量块固定在量块夹具上，量块夹具包括夹具底板、凸轮手柄、凸轮丝杆和凸轮垫块；量块夹具的两端各有固定孔，用于将量块夹具固定在仿真隧道的侧壁上。
16、凸轮手柄与凸轮丝杆活动连接，夹具底板的两侧各设置有凸轮丝杆，且两侧的凸轮丝杆之间的间距与量块两端的孔槽间距相同，凸轮丝杆对准孔槽并滑至孔槽顶部，并将凸轮手柄朝向夹具底板一侧压紧，用于固定量块；凸轮垫块位于凸轮丝杆与凸轮手柄连接处的下方、量块上表面的上方。
17、在一些实施例中，检验测量主站对隧道形变测量的准确性的方法为：
18、在仿真隧道的内壁未设置量块时，测量主站对测量终端发出的结构光进行拍照获得第一测量图像。
19、在仿真隧道的内壁设置量块，测量主站对测量终端发出的结构光再次进行拍照获得第二测量图像。
20、对第一测量图像和第二测量图像进行图像分析，获得设置量块处的位移量，计算位移量与量块的厚度的差值，并判断差值是否在准确率范围内；判断差值是否在准确率范围内；根据上述判断结果，决定是否需要进行校准。
21、有益效果：本专利技术公开了一种用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，包括步骤：在仿真隧道的侧壁安装待检测的测量终端，测量终端发出结构光投射到仿真隧道的内壁，形成一条用于校定测量的连续光线，连续光线的形状与仿真隧道内壁截面的边线形状相一致；在仿真隧道的内壁设置量块，量块位于连续光线照射的路径上，形成垂直于连续光线上的间隔变化，用于改变连续光线在仿真隧道内壁显现的连续性；利用测量主站对连续光线进行拍照获得测量图像，对测量图像进行图像分析，得到连续光线被量块隔断产生间隔变化对应的间隔距离，再与量块的实际厚度进行比较，由此检验测量主站对隧道形变测量的准确性。本申请的方法能够实现对隧道内围岩变形的情况进行及时、有效的监测，且能保证监测数据的准确性。
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1.一种用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，还包括对所述结构光进行角度校准，方法为：
3.根据权利要求1所述的用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，还包括对所述结构光的光线进行质量检定，方法为：
4.根据权利要求3所述的用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，计算所述结构光的宽度，方法为：
5.根据权利要求3所述的用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，计算所述结构光的亮度均值，方法为：
6.根据权利要求5所述的用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，所述结构光的标准差的计算方法为：
7.根据权利要求3所述的用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，对所述结构光的光线进行质量检定，还包括所述结构光应该与所述测量终端的发射口平行，且所述结构光为均匀、亮度适中以及无边缘毛刺的光线。
8.根据权利要求1所述的用于隧道围岩变形测量设备的标定校验
9.根据权利要求1所述的用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，所述量块包含长宽相同、厚度不同的不同规格，且所述量块的两端分别设有孔槽；
10.根据权利要求1所述的用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，在步骤三中，检验所述测量主站对隧道形变测量的准确性的方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，还包括对所述结构光进行角度校准，方法为：
3.根据权利要求1所述的用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，还包括对所述结构光的光线进行质量检定，方法为：
4.根据权利要求3所述的用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，计算所述结构光的宽度，方法为：
5.根据权利要求3所述的用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，计算所述结构光的亮度均值，方法为：
6.根据权利要求5所述的用于隧道围岩变形测量设备的标定校验方法，其特征在于，所述结构光...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴国强，连捷，李海潮，蒋天煜，王列伟，黄友群，
申请(专利权)人：南京派光智慧感知信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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