測量機器人在隧道自動化監(jiān)測中的應(yīng)用

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1、第37卷第1期測繪與空間地理信息Vo1．37，No．12014年1月GEOMATICS&SPATIALINFORMATIONTECHNOLOGYJan．，2014測量機器人在隧道自動化監(jiān)測中的應(yīng)用方成龍(中鐵隧道勘測設(shè)計院有限公司，天津300133)摘要：當(dāng)今，我國地鐵發(fā)展迅速，許多城市地鐵線路已逐步形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這樣有利于換乘，節(jié)省空間，但在新建隧道下穿既有隧道時，施工對既有隧道的安全會造成一定影響。為了在不影響既有線路運營的情況下確保安全，自動化監(jiān)測成為不可缺少的一部分。本文主要闡述測量機器人在隧道自動化監(jiān)測中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：測量機器人；自

2、動化監(jiān)測；點位布設(shè)中圖分類號：P2．5；TB22文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1672—5867(2014)01—0219—02TheApplicationofGeorobotinAutomatedMonitoringofTunnelFANGCheng—long(ChinaRailwayTunnelSurvey&DesignInstituteCo．，Ltd．，Tianjin300133，China)Abstract：Today，astherapiddevelopmentofmetroinourcountry，manycitysubwaylinesha

3、vegraduallyformedareticularstruc—ture，whichisconducivetothetransferandspacesaving，butwhenthenew—builttunnelcrossestheexistingtunnelfrombelow，con—structionwillcauseacertainimpactonexistingtunnelsafety．Inordertoensurethesafetywhichdoesnotaffecttheoperationofexist—ingsubwayline

4、case，automaticmonitoringhasbecomeanindispensablepart．Thispapermainlyexpoundstheapplicationofgeorobotinautomatedmonitoringoftunne1．Keywords：georobot；automatedmonitoring；pointlay—out0引言當(dāng)今，我國地鐵發(fā)展迅速，許多城市地鐵隧道已逐步形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這樣有利于換乘，節(jié)省空間，但在新建隧道下穿既有隧道時，施工對既有隧道的安全會造成一定影響。為了在不影響既有線路運營的情況下確

5、保安全，自動化監(jiān)測成為不可缺少的一部分，現(xiàn)階段實現(xiàn)自動化監(jiān)測的方式有多種，如光纖光柵傳感器、靜力水準(zhǔn)儀等，圖1自動監(jiān)測系統(tǒng)的基本組成但都存在有一定的局限性和不穩(wěn)定性；測量機器人實現(xiàn)Fig．1Basiccompositionoftheautomatic自動化監(jiān)測解決了這一問題；在一定范圍內(nèi)，測量機器人monitoringsystem可以獲得既有隧道的三維空間變化，且精度滿足要求；其對影響區(qū)間的位移量可以以影響區(qū)域以外的隧道本穩(wěn)定性也在諸多大型工程中得到很好證實。身為基準(zhǔn)，監(jiān)測數(shù)據(jù)反映的是影響區(qū)域相對于基準(zhǔn)點的位移量，根據(jù)誤差傳播理論在100m范圍

6、內(nèi)，使用1”，1基本原理1mm+2ppm的全站儀觀測精度可以保證在1mm以內(nèi)，自動監(jiān)測系統(tǒng)的基本組成如圖1所示。當(dāng)測站和觀測點固定(或強制對中)時，可以以較高的精將工作基點站應(yīng)設(shè)在隧道側(cè)壁，同時設(shè)置4個校核點度反映影響區(qū)域的變形量。以校核工作基點。安裝于工作基站的測量機器人與監(jiān)測該種方法可以同時測量水平及高程變化，即測量各系統(tǒng)機房建立網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)系，由機房控制全站儀對校核點三維坐標(biāo)的變化量。點和變形點按一定的順序進(jìn)行逐點掃描、記錄、計算及自校，并將測量結(jié)果發(fā)送至機房入庫存儲并進(jìn)行整編分析。收稿日期：2013—04—09作者簡介：方成龍(1988一

7、)，男，廣西平南人，助理工程師，學(xué)士，主要從事隧道測量檢測及監(jiān)測工作。220測繪與空間地理信息2014皋模擬平差結(jié)果：2自動化監(jiān)測的實施最弱點及其精度：2．1監(jiān)測方法NameMX(cm)MY(cm)MP(cm)E(cm)F1)測量機器人的目標(biāo)自動識別與馬達(dá)驅(qū)動功能自動(cn1)T(dms)精瞄固定棱鏡或自動跟蹤移動目標(biāo)，施測更迅速便利，即JD20．040．020．040．040．02使在弱光的環(huán)境下(尤其在地鐵隧道里光線較差)，儀器0．38l6也能正常工作，記錄采用儀器自動記錄，平差采用計算機最弱點JD2的精度為0．4mm，誤差橢圓比較均勻。自

8、動平差，避免人為誤差。0．4mm為基準(zhǔn)點最低可接受精度，如果再大就不能保證2)觀測時控制點先與車站的控制基標(biāo)連測取得坐標(biāo)值，變形點位1mm的精度要求，