移动式三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用

地铁运营阶段对隧道结构的变形监测保证了地铁运行的安全。现阶段我国地铁隧道监测主要采用传统的全站仪等设备进行人工测量，该方法布设的变形监测点有限，且监测过程缓慢，难以全面反映隧道结构的整体变形特征。本文将移动式三维激光技术引入地铁隧道监测，采用推行式扫描方法快速获取隧道完整结构信息，自动化后处理软件全面监测隧道结构变形信息。该方法在满足监测精度要求的情况下，实现了地铁隧道快速、全面、可靠的结构监测结果。     

三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用

针对传统隧道监测手段工作效率低、数据不全面、自动化程度低等缺陷,将三维激光扫描技术引入地铁隧道变形监测中,详细介绍其作业流程,并以实际工程为例进行数据采集和处理分析。试验结果表明了该方法在隧道变形监测中的可行性和优越性。     

浅析三维激光扫描仪在边坡变形监测中的应用

针对传统隧道监测手段工作效率低、数据不全面、自动化程度低等缺陷,将三维激光扫描技术引入地铁隧道变形监测中,详细介绍其作业流程,并以实际工程为例进行数据采集和处理分析。试验结果表明了该方法在隧道变形监测中的可行性和优越性。     

移动三维激光扫描技术在盾构隧道收敛监测中的应用

盾构隧道收敛监测是地铁运营检测的重要监测部分。针对收敛尺、全站仪、断面仪和巴塞特收敛系统、站式扫描仪等传统监测设备和监测方法的缺陷，本文提出一种基于移动三维激光扫描的新型收敛监测方法。移动三维激光扫描技术是利用二维断面扫描仪结合移动轨道车、惯性导航定位及编码器等多种传感器协同作业，通过人工推行扫描的方式全面获取隧道结构点云数据。结合自动化点云处理软件对管片断面收敛进行分析，实现地铁隧道收敛的快速全面监测，弥补了传统收敛监测效率低、断面监测不完善的缺点。工程应用实例结果表明，该方法不仅可以实现隧道收敛快速、高效监测，而且获取的海量点云数据可进一步深度挖掘，为地铁隧道的安全监测提供基础数据，保障地铁安全运行。     

基于激光雷达数据的隧道变形监测方法评估

随着激光技术的不断发展,利用激光雷达数据进行隧道变形监测已成为当前研究的热点。为了探明现有方法在隧道变形监测中的适用性,对现有的几种主流点云数据变形监测方法进行了整理归纳,通过分析点云变化监测误差来源,提出一套实验方法,排除配准误差影响,在不同的变形距离和不同的点云密度下对比分析了各种方法在隧道变形监测中的表现并分析了精度和点云密度之间的关系。实验表明,在不考虑配准误差的情况下,基于剖面的变化监测方法效果较好。     

地铁隧道结构变形监测数据管理系统的设计与实现

探讨开发地铁隧道结构变形监测系统的必要性与紧迫性。以Visual Basic编程语言和ACCESS数据库为工具,应用先进的数据库管理技术设计开发地铁隧道结构变形监测数据管理系统。系统程序采用模块化结构,具有直接与外业观测电子手簿连接下传原始观测资料、预处理和数据库管理等功能,实现了测量内外业的一体化。系统结构合理、易于维护、利于后继开发,提高监测数据处理的效率、可靠性以及监测数据反馈的及时性,值得类似工程的借鉴。     

利用TLS技术进行地铁隧道断面提取及变形监测分析

针对传统测量方法在地铁隧道断面提取及变形监测中存在的成果单一、过程复杂、效率低下等问题,本文采用地面三维激光扫描(TLS)技术,提出了一种基于最小二乘法曲面拟合的断面提取及变形监测分析方法。该方法以隧道中轴线为基础提取隧道连续断面,将截取的断面拟合成曲面,通过多次曲面比较,获取拟合曲面水平与垂直方向的变化尺寸,进而计算地铁隧道的变形量。以西安地铁某隧道上行区间为例进行试验,结果表明本文技术方法较传统监测方法能够快速实现隧道断面提取及变形监测,有效提升工作效率。     

基于地面激光技术的隧道变形监测技术

研究了将地面激光技术应用于地铁隧道变形监测,运用基于点云法向量差异的点云分割算法对点云数据进行抽稀,使用抽稀后点云数据构建地铁隧道模型,对隧道进行整体变形分析,构建地铁隧道三维模型不仅提高了变形监测精度,而且能够反映隧道整体变形趋势。将此方法应用于天津地铁一号线隧道变形监测,通过与光纤位移计结果对比,变形监测精度在4 mm以内,能够满足地铁隧道变形监测的需要。     

大径高隧道变形监测方法及分析

我国隧道建设工程的日益增加,为隧道变形监测提出了新的要求,为适应大径高隧道变形监测的高新要求,本文在分析了传统监测方法的基础上,探讨了一种利用铟钢丝进行隧道变形监测的新方法,详细阐述了该方法的特点、实施过程和要求,结合工程实例验证了这种方法的有效性和高精度。     

测量机器人隧道变形自动监测系统的研究进展

在介绍测量机器人隧道变形自动监测系统的原理及结构基础上,采用文献分析和比较分析方法,综合分析测量机器人隧道自动监测系统在隧道结构自动化变形监测中的应用情况。分析表明,测量机器人隧道变形自动监测系统具有精度高、实时、动态、全天候智能远程遥测的优点,在地铁和隧道工程安全监测领域具有一定的应用前景。其局限性是只能逐个单点定期监测,增加工程监测的成本。因此,控制成本、开发多点监测功能并全面实现自动化、智能化和网络化是其发展方向。     

地铁隧道收敛监测方法的探讨

传统的地铁隧道管径收敛监测采用"高精度全站仪+反射片"测管片水平收敛直径和垂直基线的方法进行,该方法外业数据采集效率较低。因运营期地铁结构监测作业时间的限制,传统测量方法将难以满足运营期地铁监测的需要。结合南昌地铁1号线运营期结构监测实例,介绍三维激光扫描技术在地铁隧道结构管径收敛监测中的应用。经隧道监测试验及工程实践应用结果表明,基于三维激光扫描点云数据所获取的管径收敛值满足地铁管径收敛监测的精度要求。     

测量机器人地铁隧道建设自动变形监测研究

地铁隧道在建设过程中受到诸多因素的影响,其自身结构安全变形监测需要及时、快速的反映。使用传统测量仪器按照传统的方法进行隧道变形监测已经很难满足要求。文章以TM30测量机器人为监测设备,使用VB编程语言和GeoCOM接口技术,依托SQL Server数据库存储技术,实现地铁隧道建设过程中的自动变形监测。     

移动三维激光测量系统在地铁运营隧道病害监测中的应用研究

随着我国轨道交通建设事业的蓬勃发展，三维地理信息系统在地铁隧道相关的竣工测量、变形监测等方面逐步得到应用，越来越受到地铁工程建设和管理部门的重视。由于地铁隧道工程的复杂性，采用传统方法进行运营隧道监测需要花费大量的人力、物力和时间。为了适应地铁建设和运营管理部门对地铁工程信息化、三维可视化工作的迫切要求，本文提出了一种集成多种传感器于一体的移动三维激光测量系统。该系统集成了高精度三维扫描仪及编码器等传感器，能快速、高精度地获取隧道内轮廓断面尺寸，通过配套的软件处理，高效地对限界、断面轮廓及隧道变形进行分析。通过在实际项目中应用验证表明，该方法能有效地解决地铁隧道病害监测中的实际问题，可供同类地铁工程项目参考借鉴。     

基于移动式激光扫描的点云数据处理

因具备高速、灵活和高精度的特点,移动式激光扫描被广泛用于地铁隧道的监测系统中。针对现有数据处理方法的里程配准误差大、数据利用率低的问题,本文提出了从扫描到后处理的一体化数据转换方法。在预扫描阶段,对隧道进行预标定,根据速度曲线的概率密度确定噪声界限;在正式扫描阶段,标定小车匀速运动的开始计速点,仅在惯导速度超限的情况下更新里程;在后处理阶段,首次基于激光点云数据生成360°全景图用于病害监测,提高了用户交互性。试验结果表明,本文方法在50 m内的测量误差小于1.2 mm,优于已有的螺旋扫描方法。因此,本文方法更适用于传感器精度低,测量频率高,且监测隧道较长的移动式激光扫描系统。同时,生成的全景图为隧道病害监测提供新的发展方向。     

地铁隧道断面变形分析方法研究

针对目前以单点描述隧道断面变形的不足,本文采用B样条曲线拟合隧道断面扫描数据,计算待分析部位两期曲线段的豪斯多夫距离,以各部位曲线段的整体变形信息来反映断面变形。同时根据地铁隧道断面扫描数据的特点,提出了B样条曲线拟合的主点选取方法以及非断面信息的剔除方法。最后以某地铁隧道断面扫描数据为例,通过加入模拟变形信息拟合分析,验证了该方法的有效性。     

光纤传感技术下电力隧道自动化变形监测系统的设计与实现

城市电力隧道具有结构多样、截面尺寸小、设施多、电磁干扰大等特点,在运营期间,采用传统测量方法进行变形监测费时费力,难以保证监测精度,需要推进智能化监测。光纤传感技术的应用逐渐成为行业应用的新趋势,但采用光纤传感技术在小截面隧道变形监测中应用成果鲜见。本文结合实际,研发了基于光纤传感技术的电力隧道自动化变形监测系统,应用结果表明,该系统实现了无线传输、自动化、高精度、实时采集数据、分析和预警等功能,极大地提高了工作效率,降低了运营和维护成本,对于其他类似变形监测需求具有较高的应用和参考价值。     

隧道洞口边坡变形监测的一种方法

结合工程实例介绍了一种在作业条件比较困难的情况下，不利用已知控制点，而是以相对固定点为已知点，用后方交会的方法建立一个近似于隧道施工坐标系的独立坐标系统作为变形监测的参考网。     

利用三维点云数据的地铁隧道断面连续截取方法研究

提出了一种可应用于变形监测的基于三维激光点云的隧道断面连续截取方法.该方法分为点云拼接、中轴线提取和断面截取.隧道中轴线的提取通过随机采样一致性算法和最小二乘平差算法完成;断面截取过程先基于隧道轴线信息调整隧道姿态,再对隧道数据采取局部曲面拟合进行,其中引用了限制最小二乘算法和随机采样一致性算法.采用RIEGL VE-400获取的地铁隧道点云数据进行了验证.实验证明了本文方法在三维激光扫描技术的应用方面具有一定的实践意义.     

基于惯导和CPⅢ控制点的地铁隧道移动激光扫描三维点云重建

地铁隧道初始运营前,需要对隧道的施工质量和零状态进行检测,传统方法采用全站仪测量隧道的特征点及断面,工作量大、效率低、成果单一。针对上述问题,本文提出了基于惯导和CPⅢ控制点的地铁隧道移动扫描三维点云重建方法,并验证了隧道断面点云、中轴线及轨道中心位置成果精度,满足隧道规划验收测量要求。同时,该方法可同步获得隧道的水平直径、管壁影像、纵断面图及横断面图等成果,既提高了作业效率,其测量成果又可作为轨道交通结构的零状态档案,为地铁隧道规划验收测量及后期运营维护提供翔实的基础资料。     

地铁隧道结构变形监测控制网及其数据处理

由于地铁隧道结构变形监测控制网的特殊性,在变形数据处理过程中基准点稳定性判断是不容忽视的环节,通常稳定性判断是在室内数据处理时进行,为了优化变形数据处理过程,本文采用已有组合后验方差检验法进行基准点稳定性检验,并验证该方法的可靠性,在此基础上提出灵敏度的概念,即检验观测值出现多大变动时能被该方法检测出来,并测试出组合后验方差检验法的灵敏度。通过灵敏度的研究和应用可以现场进行稳定性分析,指导外业变形监测工作,提高观测结果利用率和数据处理效率。