[发明专利]隧道洞口状态监测系统、方法、电子设备及存储介质

说明书

本发明揭示了一种隧道洞口状态监测系统、方法、电子设备及存储介质，所述监测系统包括点云数据获取模块、数据处理模块及状态分析模块；点云数据获取模块用以获取隧道洞口及边坡的的三维激光扫描数据，所述三维激光扫描数据包括隧道口点云数据及边坡点云数据；数据处理模块用以对所述点云数据获取模块获取的隧道洞口及边坡的三维激光扫描数据进行大数据处理；状态分析模块用以根据所述数据处理模块形成的数据分析隧道洞口的状态。本发明可实时对隧道洞口进行连续观察分析，掌握洞口及附属结构的动态发展过程，可对该过程进行分析和预警，从而保障了地铁运营过程的安全。

技术领域

本发明属于状态监测技术领域，涉及一种监测系统，尤其涉及一种隧道洞口状态监测系统、方法、电子设备及存储介质。

背景技术

现阶段地铁隧道洞口受地质条件、水文条件及施工开挖等因素的影响，运营过程中存在滑坡、变形等事故风险。同时地铁过渡段与城市道路交错，存在过车、行人丢弃固定物，车辆事故导致防护网等异物掉入地铁线内等等诸多风险。

如今还没有对地铁隧道洞口进行状态监测的方案，当危害发生时只能被动解决出现的问题。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种隧道洞口状态监测方式，以便克服现有隧道洞口状态管理方式存在的上述至少部分缺陷。

发明内容

本发明提供一种隧道洞口状态监测系统、方法、电子设备及存储介质，可实时对隧道洞口进行连续观察分析，掌握洞口及附属结构的动态发展过程，可对该过程进行分析和预警，从而保障了地铁运营过程的安全。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：

一种隧道洞口状态监测系统，所述监测系统包括：

点云数据获取模块，用以获取隧道洞口及边坡的的三维激光扫描数据，所述三维激光扫描数据包括隧道口点云数据及边坡点云数据；

数据处理模块，连接所述点云数据获取模块，用以对所述点云数据获取模块获取的隧道洞口及边坡的三维激光扫描数据进行大数据处理；

状态分析模块，连接所述数据处理模块，用以根据所述数据处理模块形成的数据分析隧道洞口的状态。

作为本发明的一种实施方式，所述点云数据获取模块为三维激光扫描装置。

作为本发明的一种实施方式，所述监测系统进一步包括：三维模型构建模块，用以采用多站激光点云联合的隧道洞口及边坡数据进行三维模型构建，获取精确的隧道洞口及边坡相对几何结构参数。

作为本发明的一种实施方式，所述监测系统进一步包括：监测点信息获取模块，用以通过控制点约束的三维点云绝对基准转换，获取监测点平面绝对位置及高程，为隧道绝对基准下的变形观测提供数据基础，结合各项成果进行后续的相关变形检测应用。

作为本发明的一种实施方式，所述三维激光扫描装置具体包括：

激光器控制单元，用以触发激光及调整激光发射功率单元；

激光器，用以发射出用于扫描的激光；

发射光学系统，用以调整激光的输出波形及方向；

接收光学系统，用以接收激光回波，将接收到的激光能力聚集到光电探测器上；

光电探测器，用以对激光回波信号进行光电转换，输出微弱电信号；

模拟信号调试单元，用以对探测器输出的微弱信号进行处理，包括跨阻运放电路、自动增益运放电路；

高速模拟信号采集单元，用以对调理后的激光回波信号进行采集；

回波强度检测单元，用以对调理后的激光回波信号采样检测回波强度；