多媒体技术在地铁隧道变形监测中的应用

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1、201220l2Vo1．7No．2李祥瑞等：多媒体技术在地铁隧道变形监测中的应用第7卷第2期多媒体技术在地铁隧道变形监测中的应用李祥瑞，王若尧，王志武(1．河南省煤田地质局一队，新郑451100；2．黄河科技学院工学院建筑工程系，郑州450063)摘要：简述了通过摄像机、照相机、测量机器人，三维激光扫描仪和其他图形图像采集设备采集隧道变形数据的方法，提出了多媒体变形监测数据的数学处理流程，讨论了多媒体变形监测数据的存储、查询调用、分析和管理方法。研究表明，采用现代多媒体数据采集技术和数据库技术，建立隧道变形监测系统，能以数字曲线、图形和图像等方式，来反映隧道的实时变形情况并随

2、时提供预报报警信息，确保了隧道安全。关键词：地铁隧道；变形监测；多媒体应用；数据库；图形图像中图分类号：U456文献标识码：A文章编号：1007-1903(2012)02-0045-040引言境信息。利用GPS进行地面变形测量有两种方式。一是用几越来越多的大城市兴建了地铁工程，在其施工期和台GPS接收机，定期监测处理变形分析与预报；二是在监运营期要对其结构进行变形监测。地铁隧道结构变形监测点上建立无人执守的GPS观测系统，通过软件控制，实现测项目多、测点多、数据量大，数据处理、分析繁琐。为了实时监测和变形分析、预报。目前已开发出GPS一机多天及时快速地反馈监测信息，有必要采用

3、多媒体手段采集变线控制器，用一台GPS接收机连接多台天线。每个监测点形信息开发高效、使用方便的变形监测数据系统。国内目上只安装天线，不需安装接收机，使监测系统的成本大幅度前较多利用地铁施工期监测信息系统，但对运营期地下降。多天线GPS系统，采用分时原理将多付天线与接收铁隧道结构变形监测有很大局限性。为此，采用机器人、机连接，按设定的时间片顺序采集GPS观测数据。此系统摄像机、照相机三维扫描仪和其他图形图像等设备采集用一个GPS多天线开关在一台工业PC的控制下实现。其隧道变形数据，结合摄影测量和图形图像处理、数据库和天线所采集的数据都能计算相应天线的位置或位移，其精多媒体技术，

4、设计和开发隧道变形监测数据系统，研究监度5~6mm。测数据的存储、调用、分析和管理方法，可提高监测数据多台网络模式是将多台GPS、摄像机、三维扫描仪、处理的效率。测量机器人、电子水准仪或者传感器和多台或一台计算机，通过网络、通讯和供电电缆连接起来，组成监测网络1隧道多媒体数据采集系统。该模式根据现场情况布设多个测点或者断面，每个设站点均安装变形测量点。另外，各设站点与基准点组成可以利用GPS、摄像机、三维扫描仪、测量机器人、控制网，以确定各测量周期设站点相对于基准点的坐标变电子水准仪等现代测量仪器采集地表和隧道沿线建筑物化。系统可以实现控制网测量、变形点测量完全自动化。的三维

5、变形信息。可以采用摄像机、三维扫描仪、测量机用摄影机或者摄像机采集隧道变形信息是按照摄影测量器人、电子水准仪采集隧道内部收敛和下沉等三维变形信原理通过计算机计算和分析定量给出结构变化值，其数息；利用气象和地质、温度、应变传感器可以采集其他环据采集方法如图1。河南省重点科技攻关项目092102210252作者简介：李祥瑞(1962-)，男，工程师，主要从事测量、施工和工程管理工作。第7卷2Ol第22期技术应用2O12VO1．7No．2有效地做出相应决策。远程控制使用网络可以根据情况选择有线上网或无线上网。有线上网一般通过现有普通电话线，利用Modem拨号或申请ADSL提供宽带数

6、据传输服务的方式，进入Internet网。无线上网利用GPRS／CDMA移动通讯网络，通过一定的接入方式进入Internet网。(1)GPRS／CDMA手机通过红外线接口或者蓝牙接口与笔记本电脑对接，再通过相关的软件连上互联网；(2)通过数据线，连接到笔记本电脑的串口上，通过手机充当无线Modem的功能上网；(3)通过PCMCIA或USB接口的GPRS／CDMA无线上网卡，与计算机进行数据通信，连接到互联网上。图1隧道多媒体监测数据的采集综合考虑有线上网和无线上网方式的建设成本，城市安装电话线较容易，可以申请安装ADSL进行远程监控；如果监测系统的安装成本很高，建议采用安装简

7、单灵活的2多媒体隧道变形监测数据传输和处GPRS／CDMA无线上网。理流程2．3SMS短消息报警技术多媒体变形监测需要现代化的通讯、控制与报警技SMS是通过移动终端发送有限长度的文本信息技术。摄像机、照相机、测量机器人、三维激光扫描仪等取术，具有价格低、灵活方便等诸多优点。目前利用SMS进得的现场信息用有线和无线方式传给计算机，再通过互行已非常普遍。联网、路由器等传输~l

8、web服务器，实现数据采集、数据处理分析和变形预报的远程浏览与控制。。3多媒体监测数据库及其管理2_1数据采集设备与计算机的通讯3．