[发明专利]单路激光测距隧道变形监测系统及方法

说明书

本发明属于隧道检测技术领域，尤其涉及单路激光测距隧道变形监测系统及方法，该系统包括环境检测单元、测距单元、处理单元和存储单元；处理单元用于进行变形监测前，给环境检测单元发送第一检测信号；环境检测单元用于接收到第一检测信号后，进行隧道内的环境数据检测；处理单元还用于接收到环境数据后分析判断是否符合测距条件；若符合测距条件，处理单元还用于给测距单元发送第二检测信号；测距单元用于接收到第二检测单元后进行隧道测距；处理单元还用于接收到测距数据后进行三维建模，并根据当前建立的三维模型与存储的三维模型进行隧道变形分析，并在分析结果为异常时，生成异常信号。本申请能够提高隧道变形监测的稳定性。

技术领域

本发明属于隧道检测技术领域，尤其涉及单路激光测距隧道变形监测系统及方法。

背景技术

在隧道施工时，为了保证隧道的稳定性以及施工的安全性，需要对已施工路段进行变形监测，以便在发生变形时，及时了解情况并作出应对措施。

现有技术中，主要是利用多台单路激光测距仪采集隧道内的测距数据，将测距数据上传给处理器进行隧道的三维建模，再由处理器将三维模型与历史的三维模型按时间顺序进行比对，以判断隧道内的形变情况。采用这样的方式，可以及时了解当前隧道的整体形状，如果隧道出现了异常的变形，可以及时知晓情况。并且，通过三维模型的形状对比，当出现变形时，除了知晓发生了变形外，还可以知晓变形的程度以及变形的具体位置。

但是，激光测距仪在使用的过程中，其测距数据会受到环境的影响，从而出现采集数据不准确的情况。例如，随隧道内雾霾较重，激光测距仪的测距路径会存在较为严重的衰耗，进而导致采集的数据精度不足；而在隧道渗漏水时，激光测距仪的测距光线则会发生折射/反射。用这种情况下采集的数据进行三维建模，得到的模型会和实际的隧道状态不一致，进而会出现隧道未发生变形，分析结果却显示隧道发生形变(甚至较为严重的形变)需要处理的情况。

因此，需要一种单路激光测距隧道变形监测系统及方法，能够提高隧道变形监测的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种单路激光测距隧道变形监测系统及方法，能够提高隧道变形监测的稳定性。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

单路激光测距隧道变形监测系统，包括环境检测单元、测距单元、处理单元和存储单元；

处理单元用于按照第一频率进行变形监测；处理单元还用于进行变形监测前，给环境检测单元发送第一检测信号；环境检测单元用于接收到第一检测信号后，进行隧道内的环境数据检测并发送给处理单元；处理单元还用于接收到环境数据后，进行环境分析判断是否符合测距条件；若不符合，处理单元还用于生成环境异常信号；

若符合测距条件，处理单元还用于给测距单元发送第二检测信号；测距单元用于接收到第二检测单元后，进行隧道内测距并将测距数据发送给处理单元；处理单元还用于接收到测距数据后进行三维建模，并将三维模型及对应数据存储在存储单元内；处理单元还用于根据当前建立的三维模型与存储的三维模型进行隧道变形分析，并在分析结果为异常时，生成异常信号。

基础方案原理及有益效果如下：

使用本系统，在进行隧道的变形监测前，处理单元会给环境检测单元发送第一检测信号，环境检测单元对隧道内的环境(如雾霾浓度、湿度等)进行采集并发送给处理单元。之后，处理单元进行隧道内的环境分析，判断当前隧道内的环境是否符合测距条件。即，通过环境分析可以知道若马上进行测距检测及三维建模分析，是否能够准确的反应隧道的形状。

若环境检测不符合，处理单元会生成环境异常信号，让工作人员了解情况，对隧道内的环境进行处理后，再进行检测。防止出现因为环境问题，导致测距数据存在问题进而导致随便变形监测分析结果不准确的情况出现。