隧道變形監測中的激光基準監測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基準監測方法，特別是一種隧道變形監測中的激光基準監測方法。
【背景技術】
[0002]目前，各種用于隧道安全建設的測量手段都有了很大的發展，但都存在一定的問題。利用固定激光束作為基準，機器視覺和濾光透射屏作為監測手段，微波通訊作為遠距離數據傳輸方法，能夠不間斷自動分析監測累計數據并做出報警、預警等預設響應。激光器自身的位姿穩定性制約著激光光束在被測點附件的成像位置。如果激光器在監測過程中出現位移或角度變化，則激光束在被測點橫截面上的投影位置將產生變化，直接影響系統的檢測精度。為保證基準激光束自身的穩定性，需要設定基準監測系統，排除基準光束變化對監測系統的影響。最終以實現高精度、可擴展量程、高度自動化和實時監測的功能。
【發明內容】
[0003]本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種隧道變形監測中的激光基準監測方法，采用該方法能夠避免發射基準激光束的激光器組失穩對監測系統檢測精度的影響。
[0004]本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:一種隧道變形監測中的激光基準監測方法，在激光器組的后方設置一組監視圖像傳感器，所述激光器組的前方是測量圖像傳感器；所述監視圖像傳感器將監視光斑數據傳輸給控制單元，所述控制單元判斷監視圖像傳感器上的光斑位置是否發生變化，如果是，停止對所述測量圖像傳感器傳輸的被測點數據的累計記錄；如果否，繼續采集所述測量圖像傳感器傳輸的被測點數據并進行累計記錄。
[0005]本發明具有的優點和積極效果是:在激光器組后方固定監視圖像傳感器，由于監視圖像傳感器的位置變化很小，可以認為其與激光器組間的相對位移無變化，即認為監視圖像傳感器上光斑點的變化完全是由于激光器組的位置變動而造成的。當監視圖像傳感器檢測到剛性固定在基準面上的激光器組有扭轉或者位移時，控制單元暫停被測點數據的累計記錄，待激光器組穩定后再繼續累計記錄，進而可以過濾掉激光器組自身的扭轉或者位移對系統精度的影響，以減少激光器發生位姿變化對測量結果的影響。從而提高系統的檢測精度，解決激光器組的位姿自穩定問題。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發明應用的結構框圖；
[0007]圖2為本發明控制單元的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0008]為能進一步了解本發明的
【發明內容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0009]請參閱圖1和圖2，一種隧道變形監測中的激光基準監測方法，在激光器組的后方設置一組監視圖像傳感器，所述激光器組的前方是測量圖像傳感器；所述監視圖像傳感器將監視光斑數據傳輸給控制單元，所述控制單元判斷監視圖像傳感器上的光斑位置是否發生變化，如果是，停止對所述測量圖像傳感器傳輸的被測點數據的累計記錄；如果否，繼續采集所述測量圖像傳感器傳輸的被測點數據并進行累計記錄。
[0010]在進行隧道變形監測時，發射基準激光束的激光器組是剛性固定在基準面上，測量圖像傳感器安裝在監測斷面上，即掌子面附近；激光器組安裝在基準面上，通過激光束向測量圖像傳感器傳遞基準，實現測量。
[0011]通常激光器組發生扭轉或者位移都是由于外界的強烈振動或者人員意外碰撞所造成的，所以其變形速度都很快，并且幅度較小，整個變形過程在很短時間內就能結束。為了過濾掉激光器組自身的扭轉或者位移對隧道變形監測系統精度的影響，本發明在隧道的二次襯砌上、激光器組的反方向上加裝一組監視圖像傳感器。因為隧道的二次襯砌位移非常小，基本在毫米級，那么，可以認為激光器組和監視圖像傳感器之間沒有相對位移。
[0012]當激光器組的位置發生扭轉時，監視圖像傳感器和測量圖像傳感器上的光斑都會發生變化；而當監視圖像傳感器發生扭轉時，因為其扭轉角度很小，所以可以近似認為不會改變自身圖像光斑點的位置；也就是說，監視圖像傳感器上光斑點的變化完全是由于激光器組的位置變動而造成的。
[0013]當監視圖像傳感器上的光斑位置發生變化時，說明激光器組發生了移動，這時控制單元作出判斷，并且在監視圖像傳感器上光斑位置發生變化的時間區間內，停止對被測點數據的累計記錄，當位置變化停止時，繼續采集數據。這樣就過濾掉了激光器組自身的扭轉或者位移對系統精度的影響。
[0014]盡管上面結合附圖對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種隧道變形監測中的激光基準監測方法，其特征在于，在激光器組的后方設置一組監視圖像傳感器，激光器組的前方是測量圖像傳感器，所述監視圖像傳感器將監視光斑數據傳輸給控制單元，所述控制單元判斷監視圖像傳感器上的光斑位置是否發生變化，如果是，停止對所述測量圖像傳感器傳輸的被測點數據的累計記錄，如果否，繼續采集所述測量圖像傳感器傳輸的被測點數據并進行累計記錄。
【專利摘要】本發明公開了一種隧道變形監測中的激光基準監測方法，在激光器組的后方設置一組監視圖像傳感器，所述激光器組的前方是測量圖像傳感器，所述監視圖像傳感器將監視光斑數據傳輸給控制單元，所述控制單元判斷監視圖像傳感器上的光斑位置是否發生變化，如果是，停止對所述測量圖像傳感器傳輸的被測點數據的累計記錄，如果否，繼續采集所述測量圖像傳感器傳輸的被測點數據并進行累計記錄。本發明采用監視圖像傳感器檢測激光器組的位姿，當激光器組的位姿發生變化時，暫停被測點數據的累計記錄，進而過濾掉激光器組位姿變化對系統精度的影響，以減少激光器發生位姿變化對測量結果的影響。從而提高系統的檢測精度，解決激光器組的姿態自穩定問題。
【IPC分類】G01B11/16
【公開號】CN104897075
【申請號】CN201510346368
【發明人】裘祖榮, 秦國花, 劉佳琛, 胡文川
【申請人】天津大學
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月19日