[发明专利]一种基于测量机器人的地铁隧道结构安全监测方法

说明书

本申请公开了一种基于测量机器人的地铁隧道结构安全监测方法，属于交通安全监测技术领域，可用于地铁隧道结构安全智能监测，该方法包含以下步骤：确定监测方案，配置测量方案点位，批量生成断面及监测点，并布置测量机器人和棱镜；对监测点进行三维坐标采集，将采集数据传输给安全智能监测平台；对采集的数据进行粗差去除和曲线平滑；平台根据点位配置自动计算各类监测项的监测数据并计算本次变化量和累积变化量，参照作业规范和项目经验为各测项的本次变化量和累积变化量的设置各级预警阈值，在监测值达到预定预警级别后，自动向利害关系人发送预警信息，实现对隧道结构物安全的全自动化监测。

技术领域

本申请涉及交通安全监测技术领域，具体为一种基于测量机器人的地铁隧道结构安全监测方法。

背景技术

城市轨道交通是城市公共交通系统的骨干，是城市综合交通体系的重要组成部分，城市轨道交通安全至关重要，由于城市轨道交通列车在运行时会产生较大的振动，开展轨道交通结构物的变形监测难以获取准确的监测数据，并且，为保障轨道交通列车的运行安全，轨道交通线网多处于封闭的环境中，因此监测人员只有在列车停运的窗口期才能进入监测现场开展作业，因此对轨道交通运营期结构安全监测提出了更高的精度和时间要求。

传统的轨道交通结构物安全监测是在结构物上布设多个监测点，人工定期采集监测点的监测数据并分析监测数据的变化趋势，从而对结构物的安全状况进行评估，并采取各种手段防止结构物变形超出安全范围。另外，人工获取的数据还需回到室内后进行内业处理，由此牺牲了监测数据的时效性，特别是当结构物短时间内发生较大变形时，难以准确及时获取变形数据，对结构物的安全防控带来较大的风险。

所以有必要提供一种基于测量机器人的地铁隧道结构安全监测方法来解决上述问题。

需要说明的是，本背景技术部分中公开的以上信息仅用于理解本申请构思的背景技术，并且因此，它可以包含不构成现有技术的信息。

发明内容

基于现有技术中存在的上述问题，本申请所要解决的问题是：提供一种基于测量机器人的地铁隧道结构安全监测方法，达到可对隧道结构物的信息进行自动化采集、分析、处理、预警的效果。

本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于测量机器人的地铁隧道结构安全监测方法，应用于隧道结构物的监测，包括以下步骤：

步骤S1：根据隧道结构物自身风险等级、周边环境风险等级和地质条件复杂程度综合确定隧道结构物安全的监测方案，所述监测方案包括监测类型、监测点的数量和位置、监测频率、变形预警分级、预警信息发布信息；

步骤S2:按照监测方案在地铁隧道监测范围内，根据隧道起止点里程桩号确定监测隧道区间的长度，按照方案中监测断面的间距，在地铁左线和右线隧道上按间距批量生成监测断面，并在每个监测断面上设置监测点，所述监测点设置在断面的拱顶，拱腰，道床及轨道上，通过配置指定同一断面不同位置的监测点动态组合来表示对隧道结构的监测；

步骤S3：根据监测方案在地铁隧道的侧壁上部署测量机器人，同时在所述监测点上安装棱镜或反射片，同时在隧道相对稳定的区域设置均匀布设若干个监测基准点并安装棱镜或反射片；

步骤S4:通过全站仪联测隧道外地面高等级的控制点与所述监测基准点，确定监测基准点的三维坐标，作为监测基准点的初始位置；

步骤S5:使用测量机器人照准各个监测基准点，依据所述监测基准点的初始位置坐标，通过后方交会方法完成测量机器人的坐标定位；

步骤S6:使用测量机器人对所述监测点进行自动化监测，并存储所述监测点中照准方向的水平角和竖直角；

步骤S7：测量机器人定时对所述监测点进行信息采集并获取第一信号，所述第一信号表示隧道结构物上布设的各类监测点的实时三维坐标信息，利用存储设备将获取的第一信号进行本地存储后，存储设备再将第一信号通过物联网传输给安全智能监测平台；