一种获取隧道内壁轮廓与沉降量的自动化装备和使用方法技术

技术编号:41318286 阅读:29 留言:0更新日期:2024-05-13 14:58
本发明专利技术公开了一种获取隧道内壁轮廓与沉降量的自动化装备和使用方法,涉及隧道监测技术领域。本发明专利技术包括主体结构、隧道监测结构、控制与数据后处理结构、装置行进结构和供电结构,主体结构的外侧依次设置有隧道监测结构、控制与数据后处理结构、装置行进结构和供电结构。本发明专利技术通过激光雷达传感器在起测点获取隧道一定距离内壁轮廓的点云数据,再将所测点云坐标传输到嵌入式电脑中,电脑选取某相同X值的点云数据并将各点云坐标依次连线,从而得到隧道截面二维图形,将起测点作为原点,通过等分法依次等分隧道壁长度,并获得依次的划分角度,最后将所划分的角度通过舵机的上位机软件传输给舵机,从而使舵机带动高精度激光测距传感器对隧道壁均匀测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隧道监测,具体为一种获取隧道内壁轮廓与沉降量的自动化装备和使用方法


技术介绍

1、隧道工程是一项重要而复杂的工程,涉及到地下空间的建设与管理。在隧道建设和运营的过程中,对隧道内壁轮廓获取以及隧道沉降监测的需求逐渐凸显。这两方面的技术和监测手段对于确保隧道结构的安全性和运行的可靠性至关重要。

2、在隧道施工和维护过程中,准确获取隧道内壁的轮廓信息对于设计、施工和维护都至关重要。传统的方法包括人工测量和使用光学仪器,但这些方法效率低、成本高、且受到环境条件的限制。近年来,随着激光扫描仪、三维激光雷达等现代化技术的发展,壁轮廓获取进入了一个新的阶段。然而,目前仍然存在一些问题,比如对于复杂形状的隧道内壁,激光扫描仪的覆盖可能存在不足,需要继续研究改进。

3、隧道沉降是由于地下工程施工、地下水位变化或其他原因引起的隧道结构下沉的现象。沉降监测是确保隧道结构安全运行的重要手段。传统的沉降监测方法主要包括基准点测量和应变测量,但这些方法存在监测周期长、覆盖范围有限的问题。

4、由于智能化隧道监测技术尚未完善,检测仪器本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种获取隧道内壁轮廓与沉降量的自动化装备,其特征在于:包括主体结构、隧道监测结构、控制与数据后处理结构、装置行进结构和供电结构,所述主体结构的外侧依次设置有隧道监测结构、控制与数据后处理结构、装置行进结构和供电结构;

2.根据权利要求1所述的一种获取隧道内壁轮廓与沉降量的自动化装备,其特征在于:所述第一层承台的底端对称设置有四个编码器的电机(3),所述带编码器的电机(3)的一端设置有橡胶轮胎,所述编码器的电机(3)所带编码器可获取轮胎所转动圈数。

3.根据权利要求1所述的一种获取隧道内壁轮廓与沉降量的自动化装备,其特征在于:所述第二层承台的顶端设置有辅助载架和...

【技术特征摘要】

1.一种获取隧道内壁轮廓与沉降量的自动化装备,其特征在于:包括主体结构、隧道监测结构、控制与数据后处理结构、装置行进结构和供电结构,所述主体结构的外侧依次设置有隧道监测结构、控制与数据后处理结构、装置行进结构和供电结构;

2.根据权利要求1所述的一种获取隧道内壁轮廓与沉降量的自动化装备,其特征在于:所述第一层承台的底端对称设置有四个编码器的电机(3),所述带编码器的电机(3)的一端设置有橡胶轮胎,所述编码器的电机(3)所带编码器可获取轮胎所转动圈数。

3.根据权利要求1所述的一种获取隧道内壁轮廓与沉降量的自动化装备,其特征在于:所述第二层承台的顶端设置有辅助载架和竖向板,所述辅助载架位于第二层承台顶部的一端,所述竖向板位于辅助载架的一端。

4.根据权利要求3所述的一种获取隧道内壁轮廓与沉降量的自动化装备,其特征在于:所述辅助载架的顶端设置有嵌入式平板电脑(4),所述竖向板远离辅助载架的一端设置有二维舵机云台(6),所述二维舵机云台(6)与竖向板水平倒置连接。

5.根据权利要求4所述的一种获取隧道内壁轮廓与沉降量的自动化装备,其特征在于:所述激光雷达传感器(9)位于第二层承台的顶端,且位于在第二层承台远离辅助载架的一端的位置,所述二维舵机云台(6)远离竖向板的一端设置有高精度激光测距传感器(8),所述激光雷达传感器(9)为多线激光雷达传感器,由隧道规模大小确定其扫描角与扫描距离限值。

6.根据权利要求5所述的一种获取隧道内壁轮廓与沉降量的自动化装备,其特征在于:所述二维舵机云台(6)与高精度激光测距传感器(8)水平固定连接,从而控制高精度激光测距传感器(8)各方向转动,所述嵌入式平板电脑(4)通过各...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄博陈鹏马参考原山山王邵锐朱明泽陈华荆松陈超刘伟崔晓璐黄诗渊
申请(专利权)人:重庆交通大学
类型:发明
国别省市:

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