专利名称：一种地铁隧道病害数据自动化采集方法
技术领域：
本发明涉及一种自动化的数据采集方法，尤其是涉及ー种地铁隧道病害数据自动化采集方法。
背景技术：
随着隧道运营时间的增长，几乎所有的隧道结构都暴露出不同程度的病害，主要包括以下几类渗漏、衬砌腐蚀、衬砌裂损、隧道冻害等，影响运营的安全。为及时掌握隧道病害的发生和发展情况，隧道运营维护和管理部门通常采用定期或专项的病害调查活动，收集隧道结构的病害信息，基于收集的隧道病害信息进行维护决策。虽然目前自动化、信息化、数字化的病害调查设备和方法逐步得到重视和应用，但由于隧道环境的特殊性及各类技术应用的局限性，自动化的病害信息采集方法往往难以获取精度较高的病害信息，从而影响先进的隧道病害信息采集仪器设备的推广。目前采用较多的地铁隧道病害检测方式仍然是现场人工检测，配合常用的仪器设备，如钢尺、游标卡尺、裂缝测深仪、裂缝测宽仪等，人工书面记录调查信息。传统的人工定期检测法，不仅效率不高，耗费人力、物カ大；对于前期病害现象也很难发现，无法保证盾构隧道长期安全运行；另外，由于部分病害无法获取详细的几何形状信息，造成病害信息的失真或者丢失。因此，迫切需要开发ー种地铁隧道病害信息采集方法，以达到病害信息快速、准确的采集，提高病害检测工作的效率。

发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供ー种病害信息采集快速、准确的地铁隧道病害数据自动化采集方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现—种地铁隧道病害数据自动化采集方法，该方法包括以下步骤I)将主控制器、相机、测距仪、编码器安装在采集车上；2)主控制器控制采集车以一定速度行驶设定距离后停止进行测距操作，测距仪测量当前安装坐标位置，并保存测距数据；3)根据当前安装坐标位置计算相机的拍照距离间隔；4)主控制器控制相机以步骤3)计算得到的拍照距离间隔进行图片采集并保存图片，同时控制编码器保存每次拍照的位置、时间及拍照数量；5)重复步骤2)-步骤4)，直至采集结束；6)采集结束后，相机将保存的图片传送给计算机。所述的相机设有多台，每台相机的视角范围大于45度。所述的步骤2)中的一定速度小于采集车限定的最高速度。所述的步骤2)中的设定距离为测距距离或变形测距距离。所述的步骤3)具体为
设当前安装坐标位置为(Lu，Ld，Ll，Lr)，Lu、Ld、Ll、Lr分别为上下左右距离数据，则相机的拍照距离间隔Ls = 2Xmin(Lu, LI, Lr)/3。所述的采集车上还安装有电池和报警器，当采集过程发生下列异常情况时，主控制器控制报警器发出报警信号a)采集车行驶速度高于限定的最高速度；b)采集车行驶距离超出设定距离而没有停止进行测距操作；c)电池容量低于设定值；d)同一方位的两次测距数据的差值大于设定值。所述的主控制器上设有图片采集控制接口、数据采集接口和异常报警接口，所述的图片采集控制接口与相机连接，所述的数据采集控制接口分别连接测距仪和编码器，所述的异常报警接口与报警器连接。与现有技术相比，本发明具有以下优点I)本发明可自动化地对地铁隧道病害信息进行采集，提高了病害检测工作的效率；2)本发明采用多台相机进行拍照，同时运用测距仪和编码器进行定位，病害信息采集快速、准确。


图1为本发明方法的流程示意图；图2为本发明主控制器的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例如图1所示，一种地铁隧道病害数据自动化采集方法，该方法包括以下步骤I)将主控制器、相机、测距仪和编码器安装在采集车上，同时采集车上还安装有电池和报警器，如图2所示，所述的主控制器上设有图片采集控制接口1、数据采集接口 2和异常报警接口 3，所述的图片采集控制接口 I与相机连接，所述的数据采集控制接口 2分别连接测距仪和编码器，所述的异常报警接口 3与报警器连接。2)主控制器控制采集车以小于采集车限定的最高速度的速度行驶设定距离后停止，进行测距操作，测距仪测量当前安装坐标位置，并保存测距数据，然后采集车继续行走；设定距离为测距距离或变形测距距离。3)根据当前安装坐标位置计算相机的拍照距离间隔设当前安装坐标位置为(Lu，Ld, LI, Lr)，Lu、LcU L1、Lr分别为上下左右距离数据，上左右距离由测距仪测量得到，离地面高度由检车车高度加安装台高度得到，则相机的拍照距离间隔 Ls = 2Xmin(Lu, LI, Lr)/34)主控制器控制相机以步骤3)计算得到的拍照距离间隔进行图片采集并保存图片，同时控制编码器保存每次拍照的位置、时间及拍照数量。5)重复步骤2)-步骤4)，直至采集结束。
6)采集结束后，相机将保存的图片传送给计算机进行后续处理。保存的图片可以按特定的格式重新命名，如相机号-时间-距离.jpg，其中距离指每次拍照时采集车行驶的距离，即每次拍照时的位置。所述的相机设有6台，6台相机按一定角度安装，每台相机有一个编号，每台相机的视角范围大于45度。当采集过程发生下列异常情况时，主控制器控制报警器发出报警信号a)采集车行驶速度高于限定的最高速度；b)采集车行驶距离超出设定距离而没有停止进行测距操作；c)电池容量低于设定值；d)同一方位的两次测距数据的差值大于设定值。
权利要求
1.一种地铁隧道病害数据自动化采集方法，其特征在于，该方法包括以下步骤1)将主控制器、相机、测距仪、编码器安装在采集车上；2)主控制器控制采集车以一定速度行驶设定距离后停止进行测距操作，测距仪测量当前安装坐标位置，并保存测距数据；3)根据当前安装坐标位置计算相机的拍照距离间隔；4)主控制器控制相机以步骤3)计算得到的拍照距离间隔进行图片采集并保存图片，同时控制编码器保存每次拍照的位置、时间及拍照数量；5)重复步骤2)-步骤4)，直至采集结束；6)采集结束后，相机将保存的图片传送给计算机。
2.根据权利要求1所述的一种地铁隧道病害数据自动化采集方法，其特征在于，所述的相机设有多台，每台相机的视角范围大于45度。
3.根据权利要求1所述的一种地铁隧道病害数据自动化采集方法，其特征在于，所述的步骤2)中的一定速度小于采集车限定的最高速度。
4.根据权利要求1所述的一种地铁隧道病害数据自动化采集方法，其特征在于，所述的步骤2)中的设定距离为测距距离或变形测距距离。
5.根据权利要求1所述的一种地铁隧道病害数据自动化采集方法，其特征在于，所述的步骤3)具体为设当前安装坐标位置为(Lu，Ld, LI，Lr)，Lu、LcU L1、Lr分别为上下左右距离数据，则相机的拍照距离间隔Ls = 2Xmin(Lu, LI, Lr)/3。
6.根据权利要求1所述的一种地铁隧道病害数据自动化采集方法，其特征在于，所述的采集车上还安装有电池和报警器，当采集过程发生下列异常情况时，主控制器控制报警器发出报警信号a)采集车行驶速度高于限定的最高速度；b)采集车行驶距离超出设定距离而没有停止进行测距操作；c)电池容量低于设定值；d)同一方位的两次测距数据的差值大于设定值。
7.根据权利要求6所述的一种地铁隧道病害数据自动化采集方法，其特征在于，所述的主控制器上设有图片采集控制接口、数据采集控制接口和异常报警接口，所述的图片采集控制接口与相机连接，所述的数据采集控制接口分别连接测距仪和编码器，所述的异常报警接口与报警器连接。
全文摘要
本发明涉及一种地铁隧道病害数据自动化采集方法，该方法包括以下步骤1)将主控制器、相机、测距仪、编码器安装在采集车上；2)主控制器控制采集车以一定速度行驶设定距离后停止进行测距操作，测距仪测量当前安装坐标位置，并保存测距数据；3)根据当前安装坐标位置计算相机的拍照距离间隔；4)主控制器控制相机以步骤3)计算得到的拍照距离间隔进行图片采集并保存图片，同时控制编码器保存每次拍照的位置、时间及拍照数量；5)重复步骤2)-步骤4)，直至采集结束；6)采集结束后，相机将保存的图片传送给计算机。与现有技术相比，本发明具有病害数据采集快速准确、提高了病害检测工作的效率等优点。
文档编号G01N21/88GK103018255SQ201210517539
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者朱爱玺, 刘学增, 朱合华 申请人:上海同岩土木工程科技有限公司, 同济大学