[实用新型]通过高清视频实现地铁盾构隧道地表位移实时监测的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及地铁工程监测技术领域，特别是一种通过高清视频实现地铁盾构隧道地表位移实时监测的系统。

背景技术

地铁隧道盾构施工及车站基坑开挖不可避免地会对周围土体产生扰动影响，引起地层移动和变形，地层移动和变形最直接的表现为地表沉降或隆起，严重的还会引起建筑物开裂、损坏等问题。各种施工沉陷引起的问题带来的经济损失是无疑巨大的。因此，必须对地铁施工引起的地表水平位移及竖向沉降进行有效的监测，以制定相应的控制措施防止工程事故的发生，确保施工对周围环境的影响降到最低。

发明内容

本实用新型提供了一种通过高清视频实现地铁盾构隧道地表位移实时监测的系统，可通过现代视频应用技术，通过高清视频实时获取地层位移图像，从而在位移或裂缝发生的初期进行实时监控，为地表沉降趋势预测提供依据，便于及早地对地层变形采取应对措施。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种通过高清视频实现地铁盾构隧道地表位移实时监测的系统，包括位移检测装置和计算机视频控制装置，其特征在于：

所述位移检测装置包括光源和高清摄像头，所述高清摄像头设在监测点处，所述光源将光线投射至监测点处；所述高清摄像头与计算机视频控制装置连接，并将获得的监测点图像通过信号传输至计算机视频控制装置，计算机视频控制装置内设有包含图像处理单元、数据计算单元和数据分析单元的控制器，所述图像处理单元与数据计算单元连接，数据计算单元与数据分析单元连接。

进一步的，所述光源下面设有固定光源的支架，支架与计算机视频控制装置连接，计算机视频控制装置通过控制支架的旋转调整光源的角度。

进一步的，所述图像处理单元用于将获得的监测点图像输出为监测点的位移数据，所述数据计算单元用于将位移数据转化为沉降参数，所述数据分析单元用于对沉降参数进行分析以对后续盾构施工的地表沉降进行预测。

进一步的，所述位移监测装置还包括数据传输模块，高清摄像头和支架通过数据传输模块与计算机视频控制装置相连接。

进一步的，所述数据传输模块为wifi或GPRS远程数据通讯模块。

进一步的，所述控制器还设置有预警单元，预警单元与数据分析单元连接，用于对沉降参数超过标准的监测点情况进行报警。

进一步的，所述位移检测装置还包括有电源模块，用于直接进行直流供电，或是将外部交流市电转换为预设直流供电。

进一步的，所述控制器还包括数据库，数据库分别与图像处理单元、数据计算单元和数据分析单元连接，用于储存高清摄像头采集的图像以及图像处理单元、数据计算单元和数据分析单元所获得的数据。

进一步的，所述位移检测装置还包括其他检测仪表，其他检测仪表包括位移器、裂缝计和倾角计，位移器、裂缝计和倾角计通过数据传输模块与计算机视频控制装置连接。

本实用新型具有以下优点：（1）本实用新型通过采用了高清摄像头和计算机视频控制装置实现了对监测点的位移情况进行实时监控，尤其是对地层的移动方向、位移大小进行监测，为地表沉降趋势提供有价值的实时数据参考；（2）本实用新型通过计算机视频控制装置对支架的旋转角度进行调整，进而调整光源的方向，从而使高清摄像头可获得清晰的图像；（3）本实用新型还配合采用了位移器、裂缝计和倾角计等其他检测仪表，从而可及时发现地层的一些微小位移或裂缝等不易被肉眼察觉的问题；（4）本实用新型还设立了数据库，将获得的图像和数据都储存在数据库中，从而可提供完整的地表变形情况以供查询和沉降趋势预测。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于以下实施例。

如图1所示，是一种通过高清视频实现地铁盾构隧道地表位移实时监测的系统的结构示意图，包括位移检测装置和计算机视频控制装置，其中，所述位移检测装置包括光源和高清摄像头，所述高清摄像头设在监测点处，所述光源将光线投射至监测点处；高清摄像头与计算机视频控制装置通过数据传输模块连接，并将获得的监测点图像通过信号传输至计算机视频控制装置，计算机视频控制装置内设有包含图像处理单元、数据计算单元和数据分析单元的控制器，图像处理单元与数据计算单元连接，数据计算单元与数据分析单元连接，其中，图像处理单元将获得的监测点图像输出为监测点的位移数据，数据计算单元将位移数据转化为沉降参数，数据分析单元利用沉降参数对后续盾构施工的地表沉降进行预测。