[发明专利]盾构机及其姿态偏移检测方法、装置、设备与存储介质

说明书

本发明适用于计算机技术领域，提供了一种盾构机及其实时姿态偏移检测方法、装置、设备与存储介质，所述方法包括：根据扫描仪坐标系和盾构机坐标系之间的第一转换参数确定在盾构机坐标下的扫描仪点云数据；根据扫描仪点云数据与基础点云数据确定盾构机坐标系与基础点云坐标系之间的第二转换参数；确定盾构机轴线上的多个轴线点并确定其盾构机坐标系下的坐标；根据第二转换参数确定多个轴线点在基础点云坐标系下的坐标，并确定盾构机实时姿态实时轴线，可与设计轴线对比确定盾构机实时姿态是否存在偏移。本发明提供的姿态偏移检测方法能够很好的对盾构机实时姿态偏移进行实时检测，自动化程度高，可实现盾构机在工作状态下的姿态实时调整。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种盾构机及其实时姿态偏移检测方法、装置、设备与存储介质。

背景技术

随着地铁的快速发展，暗挖施工越来越普及，盾构法以其挖进速度快，占用路面范围小、路面恢复快等优点在城市地铁建设中得到了越来越多的应用，盾构法施工的关键是确保盾构机的姿态和位置是正确的，这样才能保证盾构机的行进和设计路线的在偏差的允许范围内。

在实际施工测量中常用的盾构机姿态测量方法有人工测量方法(水平尺法，侧边法，拟合圆法)和自动测量方法(自动全站仪法)，人工测量方法有时会造成较大的测量误差，且只能利用暂停施工的间隙进行操作，导致人工测量是不连续的，影响工程进度，而自动测量方法的实时性较差。

可见，现有的盾构机姿态测量方法还存在着测量实时性差导致盾构机姿态偏移无法实时检测的技术问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种盾构机实时姿态偏移检测方法，旨在解决现有的盾构机姿态测量方法还存在的测量实时性差导致姿态偏移检测无法实时检测的技术问题。

本发明实施例是这样实现的，一种盾构机实时姿态偏移检测方法，所述方法包括：

根据扫描仪点云坐标系与盾构机坐标系之间的第一转换参数对获取的扫描仪点云数据进行转换处理，生成在盾构机坐标下的扫描仪点云数据；所述第一转换参数是根据扫描仪标定原理所确定的；

根据预设的点云匹配算法对所述盾构机坐标下的扫描仪点云数据与基础点云数据进行配准，确定盾构机坐标系与基础点云坐标系之间的第二转换参数；

确定盾构机轴线上的多个轴线点并确定所述多个轴线点在盾构机坐标系下的坐标；

根据所述第二转换参数对所述多个轴线点在盾构机坐标系下的坐标进行转换处理，生成多个轴线点在基础点云坐标系下的坐标；

根据所述多个轴线点在基础点云坐标系下的坐标确定盾构机姿态实时轴线。

本发明实施例的另一目的在于提供一种盾构机实时姿态偏移检测装置，其特征在于，所述装置包括：

扫描仪-盾构机坐标系转化处理单元，用于根据扫描仪点云坐标系与盾构机坐标系之间的第一转换参数对获取的扫描仪点云数据进行转换处理，生成在盾构机坐标下的扫描仪点云数据；所述第一转换参数是根据扫描仪标定原理所确定的；

点云数据匹配单元，用于根据预设的点云匹配算法对所述盾构机坐标下的扫描仪点云数据与基础点云数据进行配准，确定盾构机坐标系与基础点云坐标系之间的第二转换参数；

轴线点坐标确定单元，用于确定盾构机轴线上的多个轴线点并确定所述多个轴线点在盾构机坐标系下的坐标；

盾构机-基础坐标系转化处理单元，用于根据所述第二转换参数对所述多个轴线点的坐标进行转换处理，生成多个轴线点在基础点云坐标系下的坐标；

姿态偏移确认单元，用于根据所述多个轴线点在基础点云坐标系下的坐标确定盾构机实时姿态实时轴线，可与设计轴线对比确定盾构机实时姿态是否存在偏移。