[实用新型]基于基准传递的地铁隧道三维变形监测的车载测量装置

说明书

本实用新型属于地铁隧道三维检测技术领域，公开了一种基于基准传递的地铁隧道三维变形监测的车载测量装置，包括激光测距仪、倾角传感器、高精度旋转台、PLC控制器共同集成用于高速测距、测角、可旋转的激光测距系统；对隧道断面轮廓以离散的多点方式进行测量；同时结合安装于隧道检测车底测距轮上的光电编码器，获得检测车沿隧道轴线方向上起始位置和行驶位置间的固定位移量，触发程序，将检测到的在隧道内特定位置的数据经过无线通信器传输至上位机。本实用新型在隧道结构安全的在线监测的实用技术创新方面取得突破，为形成轨道交通设施可靠性设计、分析、试验、评价的技术体系奠定基础，在诸多领域获得具有实用性。

技术领域

本实用新型属于地铁隧道三维检测技术领域，尤其涉及一种基于基准传递的地铁隧道三维变形监测的车载测量装置。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

变形监测作为一种新型的高科技技术，有着不同的测量方法。摄影测量技术主要针对大面积的变形监测，例如隧道施工平面的大型特殊测量。利用数字近景摄影测量技术与激光扫描的形态对隧道地面进行精准的剖析测量与智能技术化分析，综合地统计隧道施工期间地面的变形情况。

隧道收敛监测法适用于大断面的隧道的监控测量，但由于需要的设备过大，例如平台车等，使得技术复杂，操作不方便。在施工过程中，如果隧道发生位移，分为“地表下沉位移”与“隧道周边位移”两种情况。一是地表下沉位移监测。在隧道的洞口地段埋设监控测量点位，用于观察施工期间地表发生下陷的变形情况，一般设置三个左右的水准基点，综合几个点位的监测数据进行分析，计算出地表的下陷量。二是隧道周边位移。一般将监控测量点位与水准基点设置于隧道的两侧壁上，监测整个隧道周边的坑道断面的收敛情况。

地铁是地下铁道交通的简称，属于轨道交通行业。地铁是采用在地下挖隧道，运用有轨电力机车牵引的交通方式，除为方便乘客，在地面每隔一段距离建一个进出站口外，一般不占用城市的土地和空间，既不对地面构成环境污染，又可为乘客躲避城市的嘈杂提供良好环境。地铁是一种独立的有轨交通系统，其正常运行不受地面道路拥挤的影响，能快捷、安全、舒适地运送旅客。轨道交通是现代城市交通的主流和方向，其运量大，速度快，干扰小，能耗低，被誉为现代城市的大动脉，是一座城市融入国际大城市现代化交通的显著标志，它不仅是一个国家国力和科技水平的实力展现，而且是解决大城市交通紧张状况的最有效的方式。

近年来，中国地铁行业发展迅速。短时间内，仅北京、上海、广州这三个城市每年就要分别开工建设40多公里线路。据有关方面介绍，到2015年，全国地铁运营总里程将达3000公里，而2020年，将有40个城市建设地铁，总规划里程达7000公里，是目前总里程的4.3倍。这种发展进度是中国历史上从未有的，也是国际上所罕见的。但是，由于我国城市轨道交通发展历史比较短、经验也不足，加之，我国尚未建立起独立自主的城市轨道交通的制造产业，目前除了土建以外，几乎所有城市轨道交通的车辆、通信信号、控制等系统，以及盾构等设施、设备都是从不同国家引进或所谓的国内组装。这些标准不一、制式不同的轨道交通系统，有可能给建设和运营管理留下不容忽视的问题和安全隐患。

地铁是一种在狭小空间内快速载运高度密集人群的复杂系统，空间狭小决定了其管理措施的难度和复杂性；高速运转更突显了系统多方面协调配合的重要性，每一个系统每一个细节都可能是影响安全的因素；人口高度密集决定了轨道交通一旦发生事故就是巨大的危险和灾难；轨道交通的安全与规划、建设、运营各个阶段密切关联又决定了轨道交通安全管理的系统性和整体性。这些说明，城市轨道交通一旦发生安全事故，其后果将极其严重。因此，地铁的安全问题显得尤为重要。