發(fā)布時間：2020-10-23 14:21

　　 近幾年國內(nèi)各大城市都在快速推進(jìn)地鐵建設(shè)的進(jìn)程,但是我國的大多數(shù)地鐵隧道都建在孱弱的第四紀(jì)沉積土體中,容易發(fā)生較大的沉降病害,因此地鐵隧道建成后的沉降檢測和維護(hù)對于保障地鐵運(yùn)營安全意義重大�，F(xiàn)有的地鐵隧道沉降檢測技術(shù)的自動化程度普遍不高,主要還是依靠人工進(jìn)行測量操作,工作量巨大且成本高昂。因此,本文旨在研發(fā)一套用于自動測量地鐵隧道沉降數(shù)據(jù)的系統(tǒng),確保沉降測量精度的同時,可以進(jìn)行自動化檢測,提高效率,保障地鐵安全運(yùn)營。本文基于水準(zhǔn)測量原理,應(yīng)用機(jī)器視覺、圖像處理等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)水準(zhǔn)測量的自動化,并設(shè)計(jì)了移動式地鐵隧道沉降自動檢測系統(tǒng)的總體方案。參考人工水準(zhǔn)測量操作步驟選用相應(yīng)的硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化測量;考慮地鐵隧道實(shí)際環(huán)境,設(shè)計(jì)了整個系統(tǒng)的測量過程;針對傳統(tǒng)地鐵列車定位方式存在的問題,提出了基于圖像處理的測量點(diǎn)定位算法以及基于二維碼識別的測量點(diǎn)全隧道定位方法,實(shí)現(xiàn)了對地鐵隧道原有沉降測量點(diǎn)的精確定位,可以準(zhǔn)確知道地鐵隧道發(fā)生較大沉降的位置,便于及時進(jìn)行維護(hù);提出了基于特征的標(biāo)尺定位追蹤算法,利用相機(jī)焦平面的角度關(guān)系和串口通信等,實(shí)現(xiàn)電子水準(zhǔn)儀自動對準(zhǔn)標(biāo)尺的功能,并且能夠自動進(jìn)行沉降測量、數(shù)據(jù)回傳等操作;編寫了一個上位機(jī)程序,實(shí)現(xiàn)圖像處理算法、硬件設(shè)備控制、數(shù)據(jù)存儲等功能。通過在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行測量點(diǎn)定位算法及檢測系統(tǒng)測量精度的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的算法具有較強(qiáng)的魯棒性,而且測量精度能夠滿足項(xiàng)目要求。通過在廣州地鐵廈滘車輛段隧道的實(shí)地實(shí)驗(yàn),證明所設(shè)計(jì)的移動式地鐵隧道沉降自動檢測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)地鐵隧道沉降的自動化測量,對于保障隧道結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定和地鐵安全運(yùn)營具有重大的意義。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP391.41;U456;U231
【部分圖文】：

效率就比較低下，進(jìn)行線路測量時技術(shù)人員的勞動強(qiáng)大也很大，雖然電子水準(zhǔn)儀??的使用進(jìn)一步提升了工作效率，同時也提高了測量的精度，但仍然無法滿足長期??自動化檢測的需求。如圖１－２所示為地鐵隧道進(jìn)行二等水準(zhǔn)測量時的測量點(diǎn)布設(shè)示??意。??５??

?ｕ—＾?路線??圖１－２地鐵隧道二等水準(zhǔn)測量示意??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒ?ｌｅｖｅｌｉｎｇ?ｏｆ?ｓｕｂｗａｙ?ｔｕｎｎｅ

?特點(diǎn)就是可傳播的距離非常遠(yuǎn)，因此ＦＢＧ傳感技術(shù)對于遠(yuǎn)距離檢測就特別有優(yōu)勢，??能夠達(dá)到遠(yuǎn)距離無人監(jiān)管的自動化測量的要求［２６＿３Ｇ】。如圖１－４所示為ＦＢＧ沉降管??示意圖。??ＦＢＧｌ?ＦＢＧ２?＾??＾?ＨＨ?叫－．１＝??Ｕ??ＬＬＯＤ－ｃ＾ｒ??ＦＢＧ３?ＦＢＧ４??？??？??ｌｍ?２ｍ?ｌｍ??圖１－４?ＦＢＧ沉降管示意??Ｆｉｇ．?１－４?Ｔｈｅ?ＦＢＧ?ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ?ｐｉｐｅ?ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ??ＦＢＧ沉降管檢測方法能夠?qū)崿F(xiàn)自動化檢測地鐵隧道變形的需求。但是由于光??纖光柵傳感器比較脆弱，從而給在隧道內(nèi)安裝時帶來較大困難，同時對安裝方式??要求很高。??（４）
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2853150