專利名稱：一種地鐵隧道病害數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集方法，尤其是涉及ー種地鐵隧道病害數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集方法。
背景技術(shù)：
隨著隧道運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增長(zhǎng)，幾乎所有的隧道結(jié)構(gòu)都暴露出不同程度的病害，主要包括以下幾類滲漏、襯砌腐蝕、襯砌裂損、隧道凍害等，影響運(yùn)營(yíng)的安全。為及時(shí)掌握隧道病害的發(fā)生和發(fā)展情況，隧道運(yùn)營(yíng)維護(hù)和管理部門通常采用定期或?qū)ｍ?xiàng)的病害調(diào)查活動(dòng)，收集隧道結(jié)構(gòu)的病害信息，基于收集的隧道病害信息進(jìn)行維護(hù)決策。雖然目前自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化的病害調(diào)查設(shè)備和方法逐步得到重視和應(yīng)用，但由于隧道環(huán)境的特殊性及各類技術(shù)應(yīng)用的局限性，自動(dòng)化的病害信息采集方法往往難以獲取精度較高的病害信息，從而影響先進(jìn)的隧道病害信息采集儀器設(shè)備的推廣。目前采用較多的地鐵隧道病害檢測(cè)方式仍然是現(xiàn)場(chǎng)人工檢測(cè)，配合常用的儀器設(shè)備，如鋼尺、游標(biāo)卡尺、裂縫測(cè)深儀、裂縫測(cè)寬儀等，人工書面記錄調(diào)查信息。傳統(tǒng)的人工定期檢測(cè)法，不僅效率不高，耗費(fèi)人力、物カ大；對(duì)于前期病害現(xiàn)象也很難發(fā)現(xiàn)，無(wú)法保證盾構(gòu)隧道長(zhǎng)期安全運(yùn)行；另外，由于部分病害無(wú)法獲取詳細(xì)的幾何形狀信息，造成病害信息的失真或者丟失。因此，迫切需要開發(fā)ー種地鐵隧道病害信息采集方法，以達(dá)到病害信息快速、準(zhǔn)確的采集，提高病害檢測(cè)工作的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供ー種病害信息采集快速、準(zhǔn)確的地鐵隧道病害數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)—種地鐵隧道病害數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集方法，該方法包括以下步驟I)將主控制器、相機(jī)、測(cè)距儀、編碼器安裝在采集車上；2)主控制器控制采集車以一定速度行駛設(shè)定距離后停止進(jìn)行測(cè)距操作，測(cè)距儀測(cè)量當(dāng)前安裝坐標(biāo)位置，并保存測(cè)距數(shù)據(jù)；3)根據(jù)當(dāng)前安裝坐標(biāo)位置計(jì)算相機(jī)的拍照距離間隔；4)主控制器控制相機(jī)以步驟3)計(jì)算得到的拍照距離間隔進(jìn)行圖片采集并保存圖片，同時(shí)控制編碼器保存每次拍照的位置、時(shí)間及拍照數(shù)量；5)重復(fù)步驟2)-步驟4)，直至采集結(jié)束；6)采集結(jié)束后，相機(jī)將保存的圖片傳送給計(jì)算機(jī)。所述的相機(jī)設(shè)有多臺(tái)，每臺(tái)相機(jī)的視角范圍大于45度。所述的步驟2)中的一定速度小于采集車限定的最高速度。所述的步驟2)中的設(shè)定距離為測(cè)距距離或變形測(cè)距距離。所述的步驟3)具體為
設(shè)當(dāng)前安裝坐標(biāo)位置為(Lu，Ld，Ll，Lr)，Lu、Ld、Ll、Lr分別為上下左右距離數(shù)據(jù)，則相機(jī)的拍照距離間隔Ls = 2Xmin(Lu, LI, Lr)/3。所述的采集車上還安裝有電池和報(bào)警器，當(dāng)采集過(guò)程發(fā)生下列異常情況時(shí)，主控制器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)a)采集車行駛速度高于限定的最高速度；b)采集車行駛距離超出設(shè)定距離而沒有停止進(jìn)行測(cè)距操作；c)電池容量低于設(shè)定值；d)同一方位的兩次測(cè)距數(shù)據(jù)的差值大于設(shè)定值。所述的主控制器上設(shè)有圖片采集控制接口、數(shù)據(jù)采集接口和異常報(bào)警接口，所述的圖片采集控制接口與相機(jī)連接，所述的數(shù)據(jù)采集控制接口分別連接測(cè)距儀和編碼器，所述的異常報(bào)警接口與報(bào)警器連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)I)本發(fā)明可自動(dòng)化地對(duì)地鐵隧道病害信息進(jìn)行采集，提高了病害檢測(cè)工作的效率；2)本發(fā)明采用多臺(tái)相機(jī)進(jìn)行拍照，同時(shí)運(yùn)用測(cè)距儀和編碼器進(jìn)行定位，病害信息采集快速、準(zhǔn)確。


圖1為本發(fā)明方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明主控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例如圖1所示，一種地鐵隧道病害數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集方法，該方法包括以下步驟I)將主控制器、相機(jī)、測(cè)距儀和編碼器安裝在采集車上，同時(shí)采集車上還安裝有電池和報(bào)警器，如圖2所示，所述的主控制器上設(shè)有圖片采集控制接口1、數(shù)據(jù)采集接口 2和異常報(bào)警接口 3，所述的圖片采集控制接口 I與相機(jī)連接，所述的數(shù)據(jù)采集控制接口 2分別連接測(cè)距儀和編碼器，所述的異常報(bào)警接口 3與報(bào)警器連接。2)主控制器控制采集車以小于采集車限定的最高速度的速度行駛設(shè)定距離后停止，進(jìn)行測(cè)距操作，測(cè)距儀測(cè)量當(dāng)前安裝坐標(biāo)位置，并保存測(cè)距數(shù)據(jù)，然后采集車?yán)^續(xù)行走；設(shè)定距離為測(cè)距距離或變形測(cè)距距離。3)根據(jù)當(dāng)前安裝坐標(biāo)位置計(jì)算相機(jī)的拍照距離間隔設(shè)當(dāng)前安裝坐標(biāo)位置為(Lu，Ld, LI, Lr)，Lu、LcU L1、Lr分別為上下左右距離數(shù)據(jù)，上左右距離由測(cè)距儀測(cè)量得到，離地面高度由檢車車高度加安裝臺(tái)高度得到，則相機(jī)的拍照距離間隔 Ls = 2Xmin(Lu, LI, Lr)/34)主控制器控制相機(jī)以步驟3)計(jì)算得到的拍照距離間隔進(jìn)行圖片采集并保存圖片，同時(shí)控制編碼器保存每次拍照的位置、時(shí)間及拍照數(shù)量。5)重復(fù)步驟2)-步驟4)，直至采集結(jié)束。
6)采集結(jié)束后，相機(jī)將保存的圖片傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行后續(xù)處理。保存的圖片可以按特定的格式重新命名，如相機(jī)號(hào)-時(shí)間-距離.jpg，其中距離指每次拍照時(shí)采集車行駛的距離，即每次拍照時(shí)的位置。所述的相機(jī)設(shè)有6臺(tái)，6臺(tái)相機(jī)按一定角度安裝，每臺(tái)相機(jī)有一個(gè)編號(hào)，每臺(tái)相機(jī)的視角范圍大于45度。當(dāng)采集過(guò)程發(fā)生下列異常情況時(shí)，主控制器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)a)采集車行駛速度高于限定的最高速度；b)采集車行駛距離超出設(shè)定距離而沒有停止進(jìn)行測(cè)距操作；c)電池容量低于設(shè)定值；d)同一方位的兩次測(cè)距數(shù)據(jù)的差值大于設(shè)定值。
權(quán)利要求
1.一種地鐵隧道病害數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集方法，其特征在于，該方法包括以下步驟1)將主控制器、相機(jī)、測(cè)距儀、編碼器安裝在采集車上；2)主控制器控制采集車以一定速度行駛設(shè)定距離后停止進(jìn)行測(cè)距操作，測(cè)距儀測(cè)量當(dāng)前安裝坐標(biāo)位置，并保存測(cè)距數(shù)據(jù)；3)根據(jù)當(dāng)前安裝坐標(biāo)位置計(jì)算相機(jī)的拍照距離間隔；4)主控制器控制相機(jī)以步驟3)計(jì)算得到的拍照距離間隔進(jìn)行圖片采集并保存圖片，同時(shí)控制編碼器保存每次拍照的位置、時(shí)間及拍照數(shù)量；5)重復(fù)步驟2)-步驟4)，直至采集結(jié)束；6)采集結(jié)束后，相機(jī)將保存的圖片傳送給計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地鐵隧道病害數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集方法，其特征在于，所述的相機(jī)設(shè)有多臺(tái)，每臺(tái)相機(jī)的視角范圍大于45度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地鐵隧道病害數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集方法，其特征在于，所述的步驟2)中的一定速度小于采集車限定的最高速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地鐵隧道病害數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集方法，其特征在于，所述的步驟2)中的設(shè)定距離為測(cè)距距離或變形測(cè)距距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地鐵隧道病害數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集方法，其特征在于，所述的步驟3)具體為設(shè)當(dāng)前安裝坐標(biāo)位置為(Lu，Ld, LI，Lr)，Lu、LcU L1、Lr分別為上下左右距離數(shù)據(jù)，則相機(jī)的拍照距離間隔Ls = 2Xmin(Lu, LI, Lr)/3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地鐵隧道病害數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集方法，其特征在于，所述的采集車上還安裝有電池和報(bào)警器，當(dāng)采集過(guò)程發(fā)生下列異常情況時(shí)，主控制器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)a)采集車行駛速度高于限定的最高速度；b)采集車行駛距離超出設(shè)定距離而沒有停止進(jìn)行測(cè)距操作；c)電池容量低于設(shè)定值；d)同一方位的兩次測(cè)距數(shù)據(jù)的差值大于設(shè)定值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種地鐵隧道病害數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集方法，其特征在于，所述的主控制器上設(shè)有圖片采集控制接口、數(shù)據(jù)采集控制接口和異常報(bào)警接口，所述的圖片采集控制接口與相機(jī)連接，所述的數(shù)據(jù)采集控制接口分別連接測(cè)距儀和編碼器，所述的異常報(bào)警接口與報(bào)警器連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種地鐵隧道病害數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集方法，該方法包括以下步驟1)將主控制器、相機(jī)、測(cè)距儀、編碼器安裝在采集車上；2)主控制器控制采集車以一定速度行駛設(shè)定距離后停止進(jìn)行測(cè)距操作，測(cè)距儀測(cè)量當(dāng)前安裝坐標(biāo)位置，并保存測(cè)距數(shù)據(jù)；3)根據(jù)當(dāng)前安裝坐標(biāo)位置計(jì)算相機(jī)的拍照距離間隔；4)主控制器控制相機(jī)以步驟3)計(jì)算得到的拍照距離間隔進(jìn)行圖片采集并保存圖片，同時(shí)控制編碼器保存每次拍照的位置、時(shí)間及拍照數(shù)量；5)重復(fù)步驟2)-步驟4)，直至采集結(jié)束；6)采集結(jié)束后，相機(jī)將保存的圖片傳送給計(jì)算機(jī)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有病害數(shù)據(jù)采集快速準(zhǔn)確、提高了病害檢測(cè)工作的效率等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/88GK103018255SQ201210517539
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者朱愛璽, 劉學(xué)增, 朱合華 申請(qǐng)人:上海同巖土木工程科技有限公司, 同濟(jì)大學(xué)