[发明专利]一种软土已运营地铁车站结构位移实时监测系统及测试方法

权利要求书

1.一种软土已运营地铁车站结构位移实时监测系统，其特征在于：包括位移监测机器人工作站、监测棱镜和自动化监测远程主机；

所述位移监测机器人工作站由位移监测机器人(1)、强制对中托架(2)、电源通信箱(3)、隧道内已有220V电源(4)及相关电缆线组成；所述监测棱镜包括后视圆棱镜(5)和L形小棱镜(6)，所述L形小棱镜(6)安装在地铁的轨道板所述后视圆棱镜(5)上下错开安装在与车站相邻的盾构区间衬砌处；

位移监测机器人工作站通过后视圆棱镜(5)建立球坐标系作为监测控制网，并基于控制网坐标实时测量L形小棱镜(6)坐标变化；所述位移监测机器人与电源通信箱(3)内的通讯模块(3-a)相连，所述通讯模块(3-a)将实时球坐标无线反馈至计算机远程端；

所述计算机远程端包括：动态基准实时测量模块(7)，用于远程控制位移监测机器人的测量作业，以及核查比对每个监测棱镜的坐标位置；变形点监测分析模块(8)，用于将位移监测机器人测量的球坐标转换成三维坐标，计算道床沉降值、道床差异沉降值、道床水平位移，并按时间顺序整理存储。

2.根据权利要求1所述的软土已运营地铁车站结构位移实时监测系统，其特征在于：所述电源通信箱包含一个通讯模块(3-a)、一个位移监测机器人电源适配器(3-b)、一个通讯模块电源适配器(3-c)及其相应电缆线。

3.一种如权利要求1所述的软土已运营地铁车站结构位移实时监测系统的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)于地铁车站轨行区内，安装位移监测机器人工作站；

2)依据需要进行监测断面的划分，一侧共2个基准后视断面，每个基准后视断面布设错开的2个后视圆棱镜；每个监测断面仅布设2个L形小棱镜于轨道两侧；后视圆棱镜均布设于相接盾构区间的隧道两腰位置，形成空间控制网；

3)第一次测量采集的初始值由人工依次操作位移监测机器人采集后视圆棱镜坐标，继而建立监测控制网，进行多个位移监测机器人联合作业，再采集所有L形小棱镜坐标；

4)导入第一次人工采集的坐标，通过计算机远程端的动态基准实时测量模块与隧道内通讯模块的网络连通，达到实时控制位移监测机器人监测的目的，而后续位移监测机器人监测成果也经由通讯模块发送至计算机远程端；

5)通过变形点监测分析模块，查看经过自动换算的监测小棱镜坐标；变形点监测分析模块可以将位移监测机器人反馈得到的监测小棱镜水平角、竖直角及斜距等球坐标换算为三维坐标；

6)将得到的模块自动换算的三维坐标进行人工换算成各个监测项目的指标数值，所述监测项目包括道床沉降、道床差异沉降、道床水平位移。