【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管片测量，尤其是涉及一种固定式管片错台测量装置。
技术介绍
1、盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。在盾构推进结束后，管片迅速拼装管片成环。除特殊场合外，大都采取错缝拼装，在联络通道处的管片有时采用通缝拼装。一般从下部的标准块（a型）管片开始，依次左右两侧交替安装标准管片，然后拼装邻接块（b型）管片，最后安装封顶块（k型）管片。拼装时，若盾构千斤顶同时全部缩回，则在开挖面土压的作用下盾构会后退，开挖面将不稳定，管片拼装空间也将难以保证。因此，随管片拼装顺序分别缩收和顶上盾构千斤顶非常重要。
2、“管片错台”是一个在隧道工程和地铁建设中常见的术语，指的是管片安装过程中，由于各种原因（如安装精度不足、变形、沉降等）导致相邻管片的接缝处出现不平整现象。这种现象不仅影响隧道结构的整体美观性，还可能影响隧道的结构安全和使用寿命。管片错台测量是确保隧道施工质量的重要环节。正确的测量方法和工具可以帮助施工人员及时发现和纠正错台现象，从而保证隧道的结构安全和使用寿命。
3、固定式管片错台测量装置可应用于隧道施工中，用于检测管片在拼装过程中的错位或变形。这种装置在保证结构安全和施工质量方面具有重要意义。
4、现有的技术只有人工使用三角尺、直尺、塞尺进行测量会存在以下问题：
5、1、测量精度受限：使用的工具单位
6、2、速度和实时性：该测量速度较慢，又因工作环境较为嘈杂，测量人员与拼装手沟通不便，不能很好的将测量数据反馈给拼装手。
7、3、人工成本：现场需安排专人进行测量，增大了劳动力。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种固定式管片错台测量装置。
2、本专利技术提供了一种固定式管片错台测量装置，该测量装置包括拼装机主架，该拼装机主架底部设置有拼装机吸盘，拼装机吸盘外侧两端均设置有固定支架，固定支架底部设置有激光传感器，拼装机吸盘内侧两端均设置有led数显屏幕；
3、其中，激光传感器包括环内块传感器、当前块传感器及环间块传感器，led数显屏幕包括环内显示屏幕与环间显示屏幕。
4、进一步的，该测量装置还包括：信号处理模块、控制模块、数据处理模块及通讯模块；
5、其中，信号处理模块，用于获取电信号形式的实时采样数据，经过预处理与格式转换后，输出数字信号形式的测距参数；
6、控制模块，用于调节实时采样数据的采集频率，控制激光传感器的激光发射与接收，并监控装置的运行状态；
7、数据处理模块，用于接收激光传感器的测距参数，并基于数据校正与距离测量算法，计算管片之间的错台尺寸；
8、通讯模块，用于将处理与计算后的错台尺寸计算结果传输至可编程逻辑控制器控制单元，再发送至远程监控系统。
9、进一步的，控制模块包括：状态监测子模块、频率控制子模块、反馈控制子模块及异常处理子模块；
10、其中，状态监测子模块，用于实时监控激光传感器与其他模块的运行状态，获取运行过程中的状态信息；
11、频率控制子模块，用于消除激光传感器测量过程中的噪声，并动态调整与实时优化激光传感器的采集频率与控制周期；
12、反馈控制子模块，用于基于实时采样数据与状态信息，结合数据校正结果，实时调整激光传感器的工作参数；
13、异常处理子模块，用于检测实时采样数据与状态信息中的异常数据，并应用容错控制策略，处理异常数据与故障情况。
14、进一步的，频率控制子模块包括：频率调整单元、噪声滤波单元、数据优化单元及监测反馈单元；
15、其中，频率调整单元，用于基于实时数据量与处理负载，利用自适应频率调整算法，动态调整实时采样数据的采集频率；
16、噪声滤波单元，用于利用快速傅里叶变换，将时间域转换为频率与，应用低通滤波器去除高频噪声，再转换回时间域；
17、数据优化单元，用于利用多线程技术，将实时采样数据的数据处理任务分配至多个数据处理模块；
18、监测反馈单元，用于依据采集频率的调整结果，进行频率控制。
19、进一步的，基于实时数据量与处理负载，利用自适应频率调整算法，动态调整实时采样数据的采集频率包括：
20、设定激光传感器的初始采集频率，以及模糊控制规则与自适应控制参数，并定义采样过程的实时性阈值与噪声容忍度；
21、获取当前时刻实时采样数据的数据处理负载与数据处理延迟，再收集历史数据，利用最小二乘法对历史数据进行建模，预测未来时刻的数据处理负载与数据处理延迟，并根据预测结果初步调整采集频率；
22、将当前时刻的数据处理负载与数据处理延迟作为输入变量，并将输入变量模糊化，通过模糊推理进行精细调整，输出具体的采集频率值。
23、进一步的，检测实时采样数据与状态信息中的异常数据，并应用容错控制策略，处理异常数据与故障情况包括：
24、检查实时采样数据与状态信息的完整性与格式，并通过与设定监控阈值进行比较，识别超出监控阈值的异常数据；
25、基于预定义的异常规则，识别异常数据的异常类型，并寻找异常来源；
26、按照异常类型，设定容错控制策略，并在异常数据确定后，应用容错控制策略处理异常情况，再记录处理结果。
27、进一步的，数据处理模块包括：距离测算子模块、数据校正子模块、偏移校正子模块、灵敏度校正子模块及数据整合子模块；
28、其中，距离测算子模块，用于获取信号处理模块转换得到的测距参数，利用光速传播原理计算目标管片的距离，得到测量数据；
29、数据校正子模块，用于根据激光传感器的标定数据与环境参数，对测量数据进行校正，减小测量误差；
30、偏移校正子模块，用于通过调整读取距离的基准线，消除激光传感器输出中的偏移；
31、灵敏度校正子模块，用于调整激光传感器的灵敏度，保持激光传感器输出幅度与实际测距参数之间的比例关系；
32、数据整合子模块，用于整合不同激光传感器校正后的测量数据，计算不同目标管片之间的错台尺寸。
33、进一步的，数据校正子模块包括：温度补偿单元、湿度补偿单元、压力补偿单元、标定曲线校正单元及综合校正单元；
34、其中，温度补偿单元，用于修正因温度变化引起的测量误差；
35、湿度补偿单元，用于修正因湿度变化引起的测量误差；
36、压力补偿单元，用于修正因压力变化引起的测量误差；
37、标定曲线校正单元，用于依据激光传感器标定数据中的校准曲线，输入当前测距参数查找校正值，应用校正值进行校正；
38、综合校正单元，用于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种固定式管片错台测量装置，该测量装置包括拼装机主架（1），该拼装机主架（1）底部设置有拼装机吸盘（2），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种固定式管片错台测量装置，其特征在于，该测量装置还包括：信号处理模块（6）、控制模块（7）、数据处理模块（8）及通讯模块（9）；
3.根据权利要求2所述的一种固定式管片错台测量装置，其特征在于，所述控制模块（7）包括：状态监测子模块、频率控制子模块、反馈控制子模块及异常处理子模块；
4.根据权利要求3所述的一种固定式管片错台测量装置，其特征在于，所述频率控制子模块包括：频率调整单元、噪声滤波单元、数据优化单元及监测反馈单元；
5.根据权利要求4所述的一种固定式管片错台测量装置，其特征在于，所述基于实时数据量与处理负载，利用自适应频率调整算法，动态调整实时采样数据的采集频率包括：
6.根据权利要求4所述的一种固定式管片错台测量装置，其特征在于， 所述检测实时采样数据与状态信息中的异常数据，并应用容错控制策略，处理异常数据与故障情况包括：
7.根据权利要求2所述的一
8.根据权利要求7所述的一种固定式管片错台测量装置，其特征在于，所述数据校正子模块包括：温度补偿单元、湿度补偿单元、压力补偿单元、标定曲线校正单元及综合校正单元；
9.根据权利要求7所述的一种固定式管片错台测量装置，其特征在于，所述偏移校正子模块包括：基准线定义单元、偏移检测单元、偏移校正单元及动态基准调整单元；
10.根据权利要求7所述的一种固定式管片错台测量装置，其特征在于，所述灵敏度校正子模块包括：灵敏度检测单元、灵敏度调整单元、灵敏度校准单元及自动增益控制单元；
...【技术特征摘要】
1.一种固定式管片错台测量装置，该测量装置包括拼装机主架（1），该拼装机主架（1）底部设置有拼装机吸盘（2），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种固定式管片错台测量装置，其特征在于，该测量装置还包括：信号处理模块（6）、控制模块（7）、数据处理模块（8）及通讯模块（9）；
3.根据权利要求2所述的一种固定式管片错台测量装置，其特征在于，所述控制模块（7）包括：状态监测子模块、频率控制子模块、反馈控制子模块及异常处理子模块；
4.根据权利要求3所述的一种固定式管片错台测量装置，其特征在于，所述频率控制子模块包括：频率调整单元、噪声滤波单元、数据优化单元及监测反馈单元；
5.根据权利要求4所述的一种固定式管片错台测量装置，其特征在于，所述基于实时数据量与处理负载，利用自适应频率调整算法，动态调整实时采样数据的采集频率包括：
6.根据权利要求4所述的一种固定...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐文礼，许永胜，梁玉强，石志鹏，周笑天，张天奇，马照坤，
申请(专利权)人：中交隧道工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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