[发明专利]一种隧道形变实时监测方法及装置

权利要求书

1.一种隧道形变实时监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在需要监测的隧道结构不稳定区域和隧道结构相对稳定的二衬区域分别架设多个结构光光源，并且，在所述二衬区域架设监测终端，所述监测终端与所述多个结构光光源通信；

S2、所述监测终端观测隧道结构不稳定区域和二衬区域内的所有结构光，并实时获取结构光曲线；

S3、所述监测终端根据二衬区域的结构光位移变化，判断所述监测终端自身是否发生沉降或收敛，数据处理单元分析所述隧道结构不稳定区域的结构光成像变化，并根据二衬区域的结构光位移变化，校正所述隧道结构不稳定区域的结构光曲线的位移量，实时检测隧道形变程度及偏移距离，监测隧道单截面沉降、收敛、以及多截面整体沉降病害。

2.根据权利要求1所述的隧道形变实时监测方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下步骤：

S31、数据处理单元利用图像识别模块定位结构光区域及其边缘；

S32、数据处理单元提取结构光曲线的中心线；

S33、数据处理单元自动或手动更新由所述中心线形成的基准线；

S34、数据处理单元检测隧道结构状态，判断是否发生隧道单截面沉降、收敛、或者多截面整体沉降灾害。

3.根据权利要求2所述的隧道形变实时监测方法，其特征在于，在所述步骤S34中，所述数据处理单元检测隧道结构状态的方法包括：

S341、划分隧道壁区间，分为左右侧壁和拱顶部分，左右侧壁检测横向和纵向位移，拱顶检测纵向位移；

S342、将实时结构光曲线中心线与基准线进行匹配，分析像素位移变化；

S343、检测隧道多截面整体沉降，结合隧道前后多条结构光曲线中心线匹配结构，多条整体下移即为隧道多截面整体沉降病害；

S344、沉降量空间映射，通过像素量化将像素位移转换为空间偏移距离，获得实际沉降及收敛量，并根据位移方向确定病害类型。

4.一种实施如权利要求1所述的隧道形变实时监测方法的监测装置，其特征在于，包括多个结构光光源和一台监测终端，

所述多个结构光光源架设在隧道结构不稳定区域和隧道结构相对稳定的二衬区域；

所述监测终端架设在隧道结构相对稳定的二衬区域，其与所述多个结构光光源通信，并控制所述多个结构光光源，所述监测终端包括数据处理单元和多个图像传感器。

5.根据权利要求4所述的监测装置，其特征在于，所述结构光光源为多波段光源，监测终端能感知多波段光源，多波段光源的测量结果综合分析得到最终测量结果。

6.根据权利要求4所述的监测装置，其特征在于，所述结构光光源内置传感器，用于检测自身是否被撞击，当检测到被撞击时，所述结构光光源自动重新调整结构光的基准曲线。