隧道变形监测中的激光基准监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基准监测方法，特别是一种隧道变形监测中的激光基准监测方法。
【背景技术】
[0002]目前，各种用于隧道安全建设的测量手段都有了很大的发展，但都存在一定的问题。利用固定激光束作为基准，机器视觉和滤光透射屏作为监测手段，微波通讯作为远距离数据传输方法，能够不间断自动分析监测累计数据并做出报警、预警等预设响应。激光器自身的位姿稳定性制约着激光光束在被测点附件的成像位置。如果激光器在监测过程中出现位移或角度变化，则激光束在被测点横截面上的投影位置将产生变化，直接影响系统的检测精度。为保证基准激光束自身的稳定性，需要设定基准监测系统，排除基准光束变化对监测系统的影响。最终以实现高精度、可扩展量程、高度自动化和实时监测的功能。
【发明内容】
[0003]本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种隧道变形监测中的激光基准监测方法，采用该方法能够避免发射基准激光束的激光器组失稳对监测系统检测精度的影响。
[0004]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种隧道变形监测中的激光基准监测方法，在激光器组的后方设置一组监视图像传感器，所述激光器组的前方是测量图像传感器；所述监视图像传感器将监视光斑数据传输给控制单元，所述控制单元判断监视图像传感器上的光斑位置是否发生变化，如果是，停止对所述测量图像传感器传输的被测点数据的累计记录；如果否，继续采集所述测量图像传感器传输的被测点数据并进行累计记录。
[0005]本发明具有的优点和积极效果是:在激光器组后方固定监视图像传感器，由于监视图像传感器的位置变化很小，可以认为其与激光器组间的相对位移无变化，即认为监视图像传感器上光斑点的变化完全是由于激光器组的位置变动而造成的。当监视图像传感器检测到刚性固定在基准面上的激光器组有扭转或者位移时，控制单元暂停被测点数据的累计记录，待激光器组稳定后再继续累计记录，进而可以过滤掉激光器组自身的扭转或者位移对系统精度的影响，以减少激光器发生位姿变化对测量结果的影响。从而提高系统的检测精度，解决激光器组的位姿自稳定问题。
【附图说明】
[0006]图1为本发明应用的结构框图；
[0007]图2为本发明控制单元的工作流程图。
【具体实施方式】
[0008]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0009]请参阅图1和图2，一种隧道变形监测中的激光基准监测方法，在激光器组的后方设置一组监视图像传感器，所述激光器组的前方是测量图像传感器；所述监视图像传感器将监视光斑数据传输给控制单元，所述控制单元判断监视图像传感器上的光斑位置是否发生变化，如果是，停止对所述测量图像传感器传输的被测点数据的累计记录；如果否，继续采集所述测量图像传感器传输的被测点数据并进行累计记录。
[0010]在进行隧道变形监测时，发射基准激光束的激光器组是刚性固定在基准面上，测量图像传感器安装在监测断面上，即掌子面附近；激光器组安装在基准面上，通过激光束向测量图像传感器传递基准，实现测量。
[0011]通常激光器组发生扭转或者位移都是由于外界的强烈振动或者人员意外碰撞所造成的，所以其变形速度都很快，并且幅度较小，整个变形过程在很短时间内就能结束。为了过滤掉激光器组自身的扭转或者位移对隧道变形监测系统精度的影响，本发明在隧道的二次衬砌上、激光器组的反方向上加装一组监视图像传感器。因为隧道的二次衬砌位移非常小，基本在毫米级，那么，可以认为激光器组和监视图像传感器之间没有相对位移。
[0012]当激光器组的位置发生扭转时，监视图像传感器和测量图像传感器上的光斑都会发生变化；而当监视图像传感器发生扭转时，因为其扭转角度很小，所以可以近似认为不会改变自身图像光斑点的位置；也就是说，监视图像传感器上光斑点的变化完全是由于激光器组的位置变动而造成的。
[0013]当监视图像传感器上的光斑位置发生变化时，说明激光器组发生了移动，这时控制单元作出判断，并且在监视图像传感器上光斑位置发生变化的时间区间内，停止对被测点数据的累计记录，当位置变化停止时，继续采集数据。这样就过滤掉了激光器组自身的扭转或者位移对系统精度的影响。
[0014]尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种隧道变形监测中的激光基准监测方法，其特征在于，在激光器组的后方设置一组监视图像传感器，激光器组的前方是测量图像传感器，所述监视图像传感器将监视光斑数据传输给控制单元，所述控制单元判断监视图像传感器上的光斑位置是否发生变化，如果是，停止对所述测量图像传感器传输的被测点数据的累计记录，如果否，继续采集所述测量图像传感器传输的被测点数据并进行累计记录。
【专利摘要】本发明公开了一种隧道变形监测中的激光基准监测方法，在激光器组的后方设置一组监视图像传感器，所述激光器组的前方是测量图像传感器，所述监视图像传感器将监视光斑数据传输给控制单元，所述控制单元判断监视图像传感器上的光斑位置是否发生变化，如果是，停止对所述测量图像传感器传输的被测点数据的累计记录，如果否，继续采集所述测量图像传感器传输的被测点数据并进行累计记录。本发明采用监视图像传感器检测激光器组的位姿，当激光器组的位姿发生变化时，暂停被测点数据的累计记录，进而过滤掉激光器组位姿变化对系统精度的影响，以减少激光器发生位姿变化对测量结果的影响。从而提高系统的检测精度，解决激光器组的姿态自稳定问题。
【IPC分类】G01B11/16
【公开号】CN104897075
【申请号】CN201510346368
【发明人】裘祖荣, 秦国花, 刘佳琛, 胡文川
【申请人】天津大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月19日