[发明专利]一种用于高速列车上的隧道病害监测系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于高速列车的隧道病害监测系统和方法，包括：车载激光扫描装置，用于获取当前隧道三维图形数据；定位器，用于获取当前隧道位置信息；云端服务器，用于将当前隧道三维图形数据和当前隧道位置信息发送至隧道病害监控平台；隧道病害监控平台，用于将当前隧道三维图形数据和当前隧道位置信息，与BIM模型数据库预先存储的原始隧道三维图形数据和原始隧道位置信息进行数据对比，将得到的隧道病害信息通返回至云端服务器。采用本发明的技术方案，能够利用车载激光扫描装置全程实时监控隧道的整体情况，全面精确的检测出隧道病害数据以迅速完成隧道病害检测，从而快速准确得到隧道病害位置以对隧道进行病害处理。

技术领域

本发明属于隧道监测设备技术领域，尤其涉及一种用于高速列车的隧道病害监测系统和方法。

背景技术

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道；随着我国国民经济持续增长，隧道作为公路的咽喉，尤其是在偏远地山区公路建设中，由于客观地形条件，在保证汽车或高速列车行驶需要的根本上，修建隧道进而缩短交通里程的路线设计方案一直被广泛的应用。

但隧道运营过程中往往会出现很多的病害，隧道病害类型包括隧道内积水，隧道由于山体滑坡等情况被堵塞，隧道自身变形及开裂等，这种隧道病害会大大缩短隧道的使用寿命；因此如何在隧道运营期间，及时有效的检测和监控隧道的各种病害，受到越来越多道路工作者的关注。

现如今，隧道检测只考虑到各单项的如隧道内积水、开裂等评价指标，这些评价指标人为因素影响较大，所检测的数据不准确，不利于对隧道的病害进行处理，隧道的病害处理缺乏全程及实时的监控，一旦某段隧道出现病害问题，难以快速准确的对隧道进行病害处理，影响了隧道的安全使用，也影响了行驶在隧道内高速列车的安全行驶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于高速列车上的隧道病害监测系统和方法，以解决现有技术中检测数据不准确，不利于对隧道的病害进行处理，隧道的病害处理缺乏全程及实时的监控，难以快速准确的对隧道进行病害处理，影响隧道安全使用的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于高速列车的隧道病害监测系统，包括:

车载激光扫描装置，用于获取当前隧道三维图形数据；

定位器，用于获取当前隧道位置信息；

云端服务器，用于将所述当前隧道三维图形数据和当前隧道位置信息发送至隧道病害监控平台；

隧道病害监控平台，用于将所述当前隧道三维图形数据和当前隧道位置信息，与BIM模型数据库预先存储的原始隧道三维图形数据和原始隧道位置信息进行数据对比，得到隧道病害信息，同时将所述隧道病害信息通返回至云端服务器。

作为优选，所述隧道病害监控平台包括：：

去噪模块，用于对所述当前隧道三维图形数据和当前隧道位置信息进行去噪处理，得到去噪后的当前隧道三维图形数据和当前隧道位置信息；

处理模块，用于将原始隧道三维图形数据、原始隧道位置信息与去噪后的当前隧道三维图形数据、当前隧道位置信息进行三维BIM模型数据整合，得到隧道三维图形数据轮廓差图，所述轮廓差图为隧道三维图形数据坐标差形成的三维图；

输出模块，用于对所述轮廓差图中的轮廓差部分标注坐标，得到隧道的病害位置；同时根据所述轮廓差图，确定隧道病害类型和病害轮廓面积。

作为优选，所述车载激光扫描装置：包括：安装于高速列车车头顶端的支撑架、固定于所述支撑架背部并安装于所述高速列车车头顶端的横板、安装于所述横板上的接收装置、以及安装于所述支撑架顶端的激光扫描单元。