1.一種已運營長距離地鐵隧道結(jié)構(gòu)位移實時監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:包括位移監(jiān)測機器人工作站、監(jiān)測棱鏡和自動化監(jiān)測遠(yuǎn)程主機;
所述位移監(jiān)測機器人工作站由位移監(jiān)測機器人(1)、強制對中托架(2)、電源通信箱(3)、隧道內(nèi)已有220V電源(4)及相關(guān)電纜線組成;所述監(jiān)測棱鏡包括后視圓棱鏡(5)和L形小棱鏡(6),所述L形小棱鏡(6)分別安裝在地鐵的軌道板及襯砌,所述后視圓棱鏡(5)上下錯開安裝在襯砌處;
位移監(jiān)測機器人工作站通過后視圓棱鏡(5)建立球坐標(biāo)系作為監(jiān)測控制網(wǎng),并基于控制網(wǎng)坐標(biāo)實時測量L形小棱鏡(6)坐標(biāo)變化;所述位移監(jiān)測機器人與電源通信箱(3)內(nèi)的通訊模塊(3-a)相連,所述通訊模塊(3-a)將實時球坐標(biāo)無線反饋至計算機遠(yuǎn)程端;
所述計算機遠(yuǎn)程端包括以下內(nèi)容:動態(tài)基準(zhǔn)實時測量模塊(10),用于遠(yuǎn)程控制位移監(jiān)測機器人的測量作業(yè),以及核查比對每個監(jiān)測棱鏡的坐標(biāo)位置;變形點監(jiān)測分析模塊(11),用于將位移監(jiān)測機器人測量的球坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成三維坐標(biāo),計算道床沉降值、差異沉降值、隧道水平位移、隧道收斂值,并按時間順序整理存儲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的已運營長距離地鐵隧道結(jié)構(gòu)位移實時監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述電源通信箱包含一個通訊模塊(3-a)、一個位移監(jiān)測機器人電源適配器(3-b)、一個通訊模塊電源適配器(3-c)及其相應(yīng)電纜線;所述位移監(jiān)測機器人包含一臺位移監(jiān)測機器人主機與一枚360°棱鏡。
3.一種如權(quán)利要求1所述的已運營長距離地鐵隧道結(jié)構(gòu)位移實時監(jiān)測系統(tǒng)的測試方法,其特征在于,包括如下步驟:
1)于地鐵盾構(gòu)隧道區(qū)間內(nèi),按需要的數(shù)量安裝多個可形成通視的位移監(jiān)測機器人工作站;
2)依據(jù)需要進(jìn)行監(jiān)測斷面的劃分,一側(cè)共2個基準(zhǔn)后視斷面,每個基準(zhǔn)后視斷面布設(shè)錯開的2個后視圓棱鏡;每個監(jiān)測斷面布設(shè)4個L形小棱鏡;
3)第一次測量采集的初始值由人工依次操作位移監(jiān)測機器人采集后視圓棱鏡坐標(biāo),繼而建立監(jiān)測控制網(wǎng),進(jìn)行多個位移監(jiān)測機器人聯(lián)合作業(yè),再采集所有L形小棱鏡坐標(biāo);
4)導(dǎo)入第一次人工采集的坐標(biāo),通過計算機遠(yuǎn)程端的動態(tài)基準(zhǔn)實時測量模塊與隧道內(nèi)通訊模塊的網(wǎng)絡(luò)連通,達(dá)到實時控制位移監(jiān)測機器人監(jiān)測的目的,而后續(xù)位移監(jiān)測機器人監(jiān)測成果也經(jīng)由通訊模塊發(fā)送至計算機遠(yuǎn)程端;
5)通過變形點監(jiān)測分析模塊,查看經(jīng)過自動換算的監(jiān)測小棱鏡坐標(biāo);變形點監(jiān)測分析模塊可以將位移監(jiān)測機器人反饋得到的監(jiān)測小棱鏡水平角、豎直角及斜距等球坐標(biāo)換算為三維坐標(biāo);
6)將得到的模塊自動換算的三維坐標(biāo)進(jìn)行人工換算成各個監(jiān)測項目的指標(biāo)數(shù)值,所述監(jiān)測項目包括道床沉降、道床差異沉降、隧道水平位移、隧道水平收斂。