一种地铁形变检测系统的制作方法

本发明涉及地铁检测技术领域，具体涉及一种地铁形变检测系统。

背景技术：

地铁，即“地下铁路”的简称，原本指在地下运行的城市轨道交通系统，但随着城市轨道交通系统的发展，实际上地铁有时会因建造环境而将部分路线铺设在地上。地铁是沿着地下铁路系统的形式逐步发展形成的一种用电力牵引的快速大运量城市轨道交通模式。从专业角度讲，轻轨和地铁的区别并非轨道是否位于地下，而是编组：选用C型列车并采用采用2～4节编组列车的轨道交通路线称为轻轨。我国隧道管理与养护技术滞后，养护技术规范还需要完善，在长大隧道方面更需要研究。国内虽在多座隧道中引进了成套隧道营运监控系统的技术，但效果不甚理想，主要原因在于控制模式不切合实际，且在长大隧道方面还应用的较少。因此研究地铁隧道运营、养护技术与智能管理系统显得极为重要、迫切。在专利号为CN201010253984的专利文件中公开了一种地铁隧道整体形变检测系统，隧道工程监测技术领域。该系统整体包括在隧道内壁上分布的多个测站以及在隧道车站上设有的站级监测系统，各测站内的图像采集终端通过RS485总线连接成网络并与站级监测系统中的监控电脑连接，实现将图像采集终端采集处理获得的相邻测站坐标位移变化信息发至站级监测系统并由监控电脑统一汇总分析两车站间隧道变形状况。本发明首次利用采用网络传感器技术和图像识别技术对运营地铁隧道形变进行在线式实时监测，根据隧道变形数据分析隧道变形状况，及时预报隧道变形状况不良引起的灾害。

上述专利文件可以有效检测隧道的整体形变量，据此分析得到隧道的沉降情况，及时提供预警信号，保持隧道营运安全，但是对于如何提供一种结构简单，价格便宜，只需几台仪器便可完成对整个地铁系统的监测，设备若是损毁，容易通过另一台监测仪进行校准，维修简单，改变了故障排除困难的现状的地铁形变检测系统缺少技术性解决方案。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了地铁形变检测系统，其结构简单，价格便宜，只需几台仪器便可完成对整个地铁系统的监测，设备若是损毁，容易通过另一台监测仪进行校准，维修简单，改变了故障排除困难的现状。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种地铁形变检测系统，包括地铁线路，所述地铁线路包括上轨道、隧道拱顶和下轨道，还包括地铁形变检测仪、感应靶、汇聚节点、外部网络和客户端，所述地铁形变检测仪包括速度控制器、超声波测距装置、单片机、轮子和外壳，所述轮子设置在所述外壳的顶部的左右两端，所述速度控制器、超声波测距装置和单片机均设置在所述外壳内，所述速度控制器和超声波测距装置均与所述单片机相连，所述轮子滚动设置在所述上轨道上，所述轮子与马达相连，所述速度控制器包括慢速控制和快速控制，所述感应靶紧贴在所述下轨道上，所述单片机通过无线连接所述汇聚节点，所述汇聚节点通过所述外部网络与所述客户端相连。

优选的，所述上轨道设置在所述隧道拱顶的左右两侧，所述地铁形变检测仪有2个并通过滚轮分别设置在左右上轨道上。

优选的，左侧地铁形变检测仪启动并检测到达右端自动返回到左端，左端有一个插口，可对仪器进行充电，此时右端地铁形变检测仪开始工作。

优选的，所述单片机带有存储模块，所述单片机内存储的数据以有线或者无线的形式传输到附近的汇聚节点。

优选的，所述汇聚节点将信息通过外部网络传递给客户端，客户端进行对数据的分析和警报。

优选的，在地铁下轨道每隔50米安放一个感应靶，在开始端向地铁形变检测仪发送一个启动命令，加速器进行加速，地铁形变检测仪运行。

优选的，当地铁形变检测仪到达另一端，按照事先编好的成粗可控控制其自动返回，再次测量，两次测量可求平均值，此平均值是此次测量的结果。

优选的，所述地铁形变检测仪回到最左端，由之前设定好的休眠时间进行充电，同时将测得的数据通过串口通信传输给附近的传感器，传感器进行数据的处理。

(三)有益效果

本发明变静测为动测，引入精准控制速度的原理，引入自动充电装置，两次测量取平均值，减少了误差，一条铁路两台仪器仪器测量，可进行校准。较传统的监测系统而言，本仪器结构简单，价格便宜，只需几台仪器便可完成对整个地铁系统的监测。设备若是损毁，容易通过另一台监测仪进行校准，维修简单，改变了故障排除困难的现状。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是地铁形变检测仪的结构示意图；

图中的标号分别代表：

1、单片机；2、轮子；3、外壳；4、速度控制器；5、超声波测距装置；6、上轨道；7、隧道拱顶；8、下轨道；9、地铁形变检测仪；10、感应靶。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

当地铁开挖成功后，即可在拱顶上方搭建一个检测仪运行轨道，在地铁线路两端放置两个检测仪，左侧检测仪启动并检测到达右端自动返回到左端，左端有一个插口，可对仪器进行充电，此时右端检测仪开始工作。并将仪器内存储的数据以有线或者无线的形式传输到附近的汇聚节点，汇聚节点可将信息通过外部网络传递给客户端，客户端进行对数据的分析、警报等。

轨道搭建方法：上轨道搭建略大于下方轨道，检测仪正对下轨道旁边的感应靶，轨道材料选取刚体，感应靶可为小铁片。

在地铁下轨道每隔50米安放一个感应靶，在开始端向仪器发送一个启动命令，加速器进行加速，仪器便可以运行，采用火车控制速度的方法，可精准控制检测仪的速度，进而控制监测仪到达感应靶的时间，以此方式可对这条线路进行检测，当检测仪到达另一端，按照事先编好的成粗可控控制其自动返回，再次测量，两次测量可求平均值，以此平均值带便此次测量的结果，回到最左端，由之前设定好的休眠时间进行充电，同时将测得的数据通过串口通信传输给附近的传感器，传感器进行数据的处理，然后可通过外部网络将信息发送给客户端。

当左侧检测仪休眠的时候，右侧监测仪进行测量，方法原理同上。

以后每次监测都为同一点监测，以第一次监测数据作为原始数据，以后的监测数据进行对比，设立预警、报警阈值。

本发明的创新点和优势为：

创新点：1、变静测为动测

2、引入精准控制速度的原理

3、引入自动充电装置

4、两次测量取平均值，减少了误差。

5、一条铁路两台仪器仪器测量，可进行校准。

优势：1、较传统的监测系统而言，本仪器结构简单，价格便宜，只需几台仪器便可完成对整个地铁系统的监测。

2、设备若是损毁，容易通过另一台监测仪进行校准，维修简单，改变了故障排除困难的现状。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。