一种隧道施工应力和变形自动化远程测控系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种隧道施工应力和变形自动化远程测控系统，包括移动测控装置、主服务器及控制中心；所述移动测控装置内设置有通讯模块；所述移动移动测控装置通过通讯模块与主服务器相连；所述主服务器通过网路与控制中心相连。本发明利用图像处理技术和超声探头探测技术解决了施工环境下的检测精度问题，降低监控人员的工作强度，保证了施工隧道的安全。通过通讯设备将获取的实时信息传输到控制中心，控制中心对收到的实时信息进行处理并显示，从而实现对隧道内施工情况的实时掌控。
【专利说明】一种隧道施工应力和变形自动化远程测控系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种隧道施工应力和变形自动化远程测控系统。
【背景技术】
[0002] 隧道施工是工程建设领域很常见的情况，例如，为了缓解交通压力，各大城市都争 相建设地铁，而地铁的核心内容便是开挖隧道。另外，国民经济的重要命脉-铁路，由于其 特有的灵活和优越性，发挥着其他运输方式不可替代的作用，而铁路工程结构的重要组成 部分之一也是隧道。随着技术的不断发展，隧道建筑规模越来越大，长度越来越长。然而隧 道规模越大，技术难度也相应加大，由于其施工环境复杂，风险相对较高，管理难度较大，因 此施工人员的安全问题永远是隧道施工的重中之重。。
【发明内容】
[0003] 为解决上述问题，本发明提出了一种隧道施工应力和变形自动化远程测控系统。
[0004] 本发明的一种隧道施工应力和变形自动化远程测控系统，包括移动测控装置、主 服务器及控制中心；所述移动测控装置内设置有通讯模块；所述移动移动测控装置通过通 讯模块与主服务器相连；所述主服务器通过网路与控制中心相连；所述移动测控装置包括
[0005] 图像采集模块：用于全方位采集隧道内的情况；
[0006] 图像转换模块：将采集的视频数据中的各帧图像转化为灰度；
[0007] 图像对比模块：将所述灰度图像与对应的建模背景进行差分操作；
[0008] 预测模块；利用预设阈值，对差分后的图像进行检测；
[0009] 超声探头探测模块：用超声探头进行隧道内部多种缺陷的探测；
[0010] 数据收集模块：用于收集预测模块所得的检测数据以及超声探头
[0011] 探测到的数据
[0012] 数据发送模块：将所述数据收集模块收集的数据传输至控制中心数据库。
[0013] 其中，所述控制中心上设置有问题处理单元、数据处理单元和数据存储单元。
[0014] 其中，所述的数据发送模块包括：
[0015] 短信息数据传输单元，用于接收解码短信息命令并发送至输入输出检测控制单 元，同时发送所述报告数据的编码；
[0016] 输入输出检测控制单元，用于执行上位机或通过手机短信息发送的命令并向上位 机或手机发送报告；
[0017] GSM传输单元，用于监控传感器设备及传输管理数据，接收所述输入输出检测控 制单元经过GSM网络传输的数据，并通过有线方式将所述接收的数据传输至控制中心数据 库。
[0018] 其中，所述超声探头探测模块内设置有探测芯片。
[0019] 本发明与现有技术相比较，其具有以下有益效果：利用图像处理技术和超声探头 探测技术解决了施工环境下的检测精度问题，降低监控人员的工作强度，保证了施工隧道 的安全。通过通讯设备将获取的实时信息传输到控制中心，控制中心对收到的实时信息进 行处理并显示，从而实现对隧道内施工情况的实时掌控。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1是本发明实施例一种隧道施工应力和变形自动化远程测控系统的结构示意 图。
[0021] 图2为图1中移动测控装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合
【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0023] 参照图1，本【具体实施方式】采用以下技术方案：一种隧道施工应力和变形自动化 远程测控系统，包括移动测控装置、主服务器及控制中心；所述移动测控装置内设置有通讯 模块；所述移动移动测控装置通过通讯模块与主服务器相连；所述主服务器通过网路与控 制中心相连；所述移动测控装置包括
[0024] 图像采集模块：用于全方位采集隧道内的情况；
[0025] 本发明实施例，只需常规摄像头，不以车辆为目标，利用隧道的特殊应用背景，即 光线暗，而车灯亮度大，二者形成的高对比度二值图像来进行目标检测。
[0026] 图像转换模块：将采集的视频数据中的各帧图像转化为灰度；
[0027] 本发明实施例将视频数据中的各帧图像由彩色转化为灰度的目的是检测主要针 对目标的轮廓和强度，与色彩无关。
[0028] 图像对比模块：将所述灰度图像与对应的建模背景进行差分操作；
[0029] 在本发明实施例中，利用均值法背景建模是对一些连续帧取像素平均值，其基本 思想为在视频图像中取连续N帧，计算这N帧图像像素灰度值的平均值作为背景图像的像 素灰度值。这种算法速度很快，但对环境光照变化和一些动态背景变化比较敏感；建模背景 作为基准与各帧图像进行差分，在视频图像中取连续N帧，计算这N帧图像像素灰度值的平 均值作为背景图像的像素灰度值，所以背景是不断变化的，
[0030] 预测模块；利用预设阈值，对差分后的图像进行检测；
[0031] 超声探头探测模块：用超声探头进行隧道内部多种缺陷的探测；
[0032] 数据收集模块：用于收集预测模块所得的检测数据以及超声探头
[0033] 探测到的数据
[0034] 数据发送模块：将所述数据收集模块收集的数据传输至控制中心数据库。
[0035] 其中，所述移动测控装置通过滑轨安装在隧洞中，所述移动测控装置上设有滑轮， 所述滑轮上设有制动装置，所述制动装置上设有定时装置、无线信号发射器和无线信号接 收器，所述制动装置通过无线连接控制中心。
[0036] 所述控制中心上设置有问题处理单元、数据处理单元和数据存储单元。
[0037] 所述的数据发送模块包括：
[0038] 短信息数据传输单元，用于接收解码短信息命令并发送至输入输出检测控制单 元，同时发送所述报告数据的编码；
[0039] 输入输出检测控制单元，用于执行上位机或通过手机短信息发送的命令并向上位 机或手机发送报告；
[0040] GSM传输单元，用于监控传感器设备及传输管理数据，接收所述输入输出检测控 制单元经过GSM网络传输的数据，并通过有线方式将所述接收的数据传输至控制中心数据 库。
[0041] 所述超声探头探测模块内设置有探测芯片。
[0042] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种隧道施工应力和变形自动化远程测控系统，其特征在于，包括移动测控装置、主 服务器及控制中心；所述移动测控装置内设置有通讯模块；所述移动移动测控装置通过通 讯模块与主服务器相连；所述主服务器通过网路与控制中心相连；所述移动测控装置包括 图像采集模块：用于全方位采集隧道内的情况； 图像转换模块：将采集的视频数据中的各帧图像转化为灰度； 图像对比模块：将所述灰度图像与对应的建模背景进行差分操作； 预测模块；利用预设阈值，对差分后的图像进行检测； 超声探头探测模块：用超声探头进行隧道内部多种缺陷的探测； 数据收集模块：用于收集预测模块所得的检测数据以及超声探头 探测到的数据 数据发送模块：将所述数据收集模块收集的数据传输至控制中心数据库。
2. 根据权利要求1所述的隧道施工应力和变形自动化远程测控系统，其特征在于，所 述控制中心上设置有问题处理单元、数据处理单元和数据存储单元。
3. 根据权利要求1所述的隧道施工应力和变形自动化远程测控系统，其特征在于，所 述的数据发送模块包括： 短信息数据传输单元，用于接收解码短信息命令并发送至输入输出检测控制单元，同 时发送所述报告数据的编码； 输入输出检测控制单元，用于执行上位机或通过手机短信息发送的命令并向上位机或 手机发送报告； GSM传输单元，用于监控传感器设备及传输管理数据，接收所述输入输出检测控制单元 经过GSM网络传输的数据，并通过有线方式将所述接收的数据传输至控制中心数据库。
4. 根据权利要求1所述的隧道施工应力和变形自动化远程测控系统，其特征在于，所 述超声探头探测模块内设置有探测芯片。
【文档编号】H04L29/06GK104089653SQ201410334089
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】栾桂涛, 刘靖伯, 李植淮, 宋战平, 李连友, 牛泽林 申请人:中国路桥工程有限责任公司