测量机器人在隧道自动化监测中的应用

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1、第37卷第1期测绘与空间地理信息Vo1．37，No．12014年1月GEOMATICS&SPATIALINFORMATIONTECHNOLOGYJan．，2014测量机器人在隧道自动化监测中的应用方成龙(中铁隧道勘测设计院有限公司，天津300133)摘要：当今，我国地铁发展迅速，许多城市地铁线路已逐步形成网状结构，这样有利于换乘，节省空间，但在新建隧道下穿既有隧道时，施工对既有隧道的安全会造成一定影响。为了在不影响既有线路运营的情况下确保安全，自动化监测成为不可缺少的一部分。本文主要阐述测量机器人在隧道自动化监测中的应用。关键词：测量机器人；自

2、动化监测；点位布设中图分类号：P2．5；TB22文献标识码：B文章编号：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引言当今，我国地铁发展迅速，许多城市地铁隧道已逐步形成网状结构，这样有利于换乘，节省空间，但在新建隧道下穿既有隧道时，施工对既有隧道的安全会造成一定影响。为了在不影响既有线路运营的情况下确

5、保安全，自动化监测成为不可缺少的一部分，现阶段实现自动化监测的方式有多种，如光纤光栅传感器、静力水准仪等，图1自动监测系统的基本组成但都存在有一定的局限性和不稳定性；测量机器人实现Fig．1Basiccompositionoftheautomatic自动化监测解决了这一问题；在一定范围内，测量机器人monitoringsystem可以获得既有隧道的三维空间变化，且精度满足要求；其对影响区间的位移量可以以影响区域以外的隧道本稳定性也在诸多大型工程中得到很好证实。身为基准，监测数据反映的是影响区域相对于基准点的位移量，根据误差传播理论在100m范围

6、内，使用1”，1基本原理1mm+2ppm的全站仪观测精度可以保证在1mm以内，自动监测系统的基本组成如图1所示。当测站和观测点固定(或强制对中)时，可以以较高的精将工作基点站应设在隧道侧壁，同时设置4个校核点度反映影响区域的变形量。以校核工作基点。安装于工作基站的测量机器人与监测该种方法可以同时测量水平及高程变化，即测量各系统机房建立网络通信联系，由机房控制全站仪对校核点三维坐标的变化量。点和变形点按一定的顺序进行逐点扫描、记录、计算及自校，并将测量结果发送至机房入库存储并进行整编分析。收稿日期：2013—04—09作者简介：方成龙(1988一

7、)，男，广西平南人，助理工程师，学士，主要从事隧道测量检测及监测工作。220测绘与空间地理信息2014皋模拟平差结果：2自动化监测的实施最弱点及其精度：2．1监测方法NameMX(cm)MY(cm)MP(cm)E(cm)F1)测量机器人的目标自动识别与马达驱动功能自动(cn1)T(dms)精瞄固定棱镜或自动跟踪移动目标，施测更迅速便利，即JD20．040．020．040．040．02使在弱光的环境下(尤其在地铁隧道里光线较差)，仪器0．38l6也能正常工作，记录采用仪器自动记录，平差采用计算机最弱点JD2的精度为0．4mm，误差椭圆比较均匀。自

8、动平差，避免人为误差。0．4mm为基准点最低可接受精度，如果再大就不能保证2)观测时控制点先与车站的控制基标连测取得坐标值，变形点位1mm的精度要求，