[实用新型]铁路边坡车载扫描检测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土工程监测技术领域，具体涉及一种铁路边坡车载扫描检测系统。 

背景技术

随着客运专线的大量修建会形成大量工程边坡。由于地质环境条件复杂，已建及在建工程常常发生或潜在大量的铁路边坡地质灾害问题。隧道列车的逐步提速，对铁路边坡运营养护等方面提出了新的要求。由于铁路边坡的稳定状况事关人民生命财产安全，有时甚至是国家经济和社会发展。因而，对铁路边坡的评估显得越来越重要。要对铁路边坡的状况进行评估，最主要的是高效、准确的获得影响铁路边坡状况的各物理力学指标的变化规律。 

目前，针对铁路边坡的检测大多以现场定点监测为主，考虑到检测巨大的工作量，不能够大范围的对铁路边坡进行检测，也就不能对线路运营后的铁路边坡状况进行全面的对比。因而，严重的影响着铁路运输的安全性。对铁路边坡进行检测并及时反馈信息是降低边坡潜在危险的最有效方法。然而传统的铁路边坡检测主要是在现场布置一定的传感器或仪器后，通过如全站仪、GPS、测斜仪等设备，人工定时读取数据，并汇总后来判断铁路边坡的安全状况，这样做最明显的缺点就是不能实时采集到有用的信息，当信息汇总分析后往往铁路边坡已经产生了破坏，延误了预警或是处治的最佳时间，有着一定的滞后性。而且取得实时信息的办法多半是在现场安排工作人员昼夜值守，这样不仅人力资源浪费，增加了铁路边坡治理的成本，而且值班人轻工程及人员的灾害损失。如长江西陵峡新滩边坡，通过监测预报，减少直接经济损失9000万元；重庆马家坝边坡，在出现滑动前兆后及时预警，使当地930人幸免遇难；国外如瑞士阿尔卑斯山边坡(91年5月15日)，设站仪器及自动连续观测，成功的进行了预报。 

探索长距离低成本快速监测手段一直是铁路边坡监测工程中需要解决的问题，但从上述可以看出，现有的监测方式如全站仪、GPS、测斜仪等，虽然已被广泛使用，但其还是存在种种弊端，随着电子学和光学技术的发展普及，激光测距技术用于民用领域也得到了极大的发展。但多是应用于工业方面，主要是作为工业检测的手段，如工业产品尺寸的鉴定，铁轨宽度的检测等。在铁路边坡监测领域，目前激光测距技术也在逐渐展开应用，但是仍处于探索阶段。国内相关人员将激光位移检测原理应用到地质体状态监测中，进行了激光位移监测系统的模拟试验，并对模拟试验的结果进行了适当的分析。 

中国专利局公布的CN102096944A号专利，该发明涉及属于地质结构面信息获取技术，特别是地质体结构面三维激光扫描点云识别方法，其特征是：1)确定需要扫描的地质体结构面范围；2)通过三个不在同一直线上的点坐标确定需要扫描的地质体结构面范围的一个面；3) 通过三维激光扫描地质体结构面的三个点三维座标；获得一个平面方程；4)对确定的结构面的粗糙起伏和地形，通过三维激光扫描结构面出露面上的所有点；5)重新选择下一个地质体结构面，如果下一个面不存在到第6步；6)对上述获取的每一个平面方程，提取结构面的产状参数，然后进行结构面拟合。该方法只能实现对边坡的定点扫描，无法实现对铁路边坡移动、快速的检测。 

本实用新型目的就在于摸索出一套新型的铁路边坡监测系统，它不仅能够达到定点长距离、快速高效，使用成本低廉，而且从铁路边坡稳定性信息的获取到传输能够及时有效，这样可以帮助决策者对铁路边坡的稳定性做出更为准确的判断。 

发明内容

为了克服现有检测方法及效率的不足，本实用新型提供一种铁路车载装置扫描边坡状态的系统，通过数据的实时动态采集，获取铁路边坡三维形貌状态，实现铁路边坡高质量信息的获取，该系统能构对铁路边坡的三维形貌状态及稳定状态进行识别与判别。