基于激光扫描的隧道变形监测的误差来源及变形分析

研究目的:采用误差分析理论和工程实验应用研究方法,在介绍三维激光扫描技术的隧道变形监测流程的基础上提出隧道环境下扫描仪测距、测角、环境影响和数据处理引起的误差,讨论其特点,实验各因素对隧道变形分析的敏感性,研究三维激光扫描技术应用于隧道环境进行变形监测的误差来源和影响规律。研究结论:(1)三维激光扫描仪用于隧道变形监测的误差有多源性,测距、测角、环境影响和数据处理引起的误差可以根据其特点采用相应的措施加以减弱或控制;(2)隧道直径的变化、隧道断面扰动频率和倾斜不影响变形误差,系统噪音和随机噪音对变形误差有较大的影响;(3)对于有大量遮挡数据集的隧道断面,只要遮挡率不超过60%,变形监测和分析误差就不会有大的变化;(4)研究成果可应用于隧道安全监测。     

三维激光扫描在高陡边坡勘察中的测距分析

为指导三维激光扫描测量技术在危岩落石勘察中的仪器选择、测站布设和植被降噪,对三维激光扫描仪测距进行分析.利用仪器测距数据拟合获得扫描仪测距曲线,基于测距曲线,结合被测目标地物和噪声波谱特征分析仪器对不同植被和岩石的最大测距.通过数理统计方法分析岩石和植被最大测距分布特征,提出一种利用测站布设位置选择来减少植被噪音的新方...     

三维激光扫描技术在桥梁支架施工安全监控中应用研究

以济广高速济南连接线工程某互通立交主梁支架现浇施工为背景,从测点布置、监控方案、支架扫描测量及数据分析处理等方面介绍了三维激光扫描技术在现浇桥梁支架变形监控中的应用,并给出了基于三维激光扫描技术的支架安全监控系统。     

精密三角高程代替二等水准测量的研究

根据三角高程测量原理,利用误差传播定律推导高差中误差公式,对三角高程高差误差的来源及高差中误差进行分析;利用两种不同精度的全站仪,按距离和竖直角的不同,分别对测角、测距、大气折光引起的误差和每公里高差中误差进行计算,得出竖直角测量误差是其主要误差来源,以及每公里高差中误差与三角高程各项误差源之间的关系。通过在平坦地区三角高程导线测量和丘陵山区电子水准仪与高精度全站仪三角高程测量对比,验证了采用精密三角高程测量代替二等水准测量的可行性。采用高精度全站仪进行精密三角高程测量代替二等水准测量时,最好选择早晚气象稳定、外界噪声影响较小时进行,否则,无法准确读取数据;竖直角观测至少3个测回以上。     

三维激光扫描技术在地铁隧道断面测量中的应用

地铁隧道土建施工完成后为了对线路进行调线调坡,需要对地铁隧道进行断面测量,三维激光扫描技术与常规测量方法相比具有非接触式测量、可高密度采集空间三维点云数据等特点,为地铁断面测量提供了新的技术手段。介绍三维激光扫描技术的基本原理和在地铁隧道断面测量中的方法,并结合南宁地铁1号线隧道断面测量工程实例,对三维激光扫描技术在地铁隧道断面测量中应用的可行性进行探讨。断面测量成果不仅为线路进行调线调坡提供依据,而且还可以为后续的隧道模型构建、隧道变形分析以及铺轨和设备安装等工作提供相关应用和支持。     

基于三维激光扫描的铁路限界检测技术

结合现阶段铁路限界检测的具体情况,对基于三维激光扫描的铁路限界检测技术开展研究.重点论述采用三维激光扫描进行铁路限界检测的外业工作、在扫描点云中确定铁路线路的中心,以及采用限界组合圆柱(台)体进行限界超限判定的方法.测试结果表明,该技术较好地解决了采用三维激光扫描进行铁路限界检测的关键性问题,满足限界测量对精度的要求,...     

光电测量方法在盾构隧道收敛监测中的可行性研究

针对盾构隧道收敛监测常见的3种光电测量方法开展可行性研究,并进行对比分析。三维激光扫描技术采用静态架站式数据采集,针对获取的圆形盾构隧道点云数据利用激光雷达隧道测量检测软件进行隧道轴线输入、迭代式断面中心拟合与噪点过滤、断面提取、椭圆拟合、生成断面测点图和椭圆拟合曲线图等处理来获取隧道收敛值;TS60全站仪利用免棱镜测距功能获取收敛值,徕卡D2手持测距仪利用直接测量获取收敛值;通过对3种光电测量方法获取的盾构隧道管环横径值进行数据分析。研究表明：3种测量方法均可以满足地铁隧道收敛变形监测指标要求;针对测量误差在±3 mm内,三维激光扫描和测距仪直接测量的横径值差异较小,且分布区间较为集中;三维激光扫描与全站仪免棱镜测量的横径值差异较为分散;全站仪免棱镜与测距仪测量的横径值差异较小,分布区间较为集中。综合可知,针对隧道横径值测量,三维激光扫描和测距仪测量的效率与效果优于全站仪免棱镜测量;三维激光扫描和手持测距仪两种隧道横径测量方法在技术与精度上是完全可行并且可靠的。     

应用三维激光扫描技术判定围岩稳定性试验研究

为验证采用隧道断面面积变形率判定围岩稳定性方法的工程可行性,依托某在建隧道工程进行三维激光扫描和常规监控量测的现场测试,获取监测断面的面积变形和特征点收敛数据,并对数据进行分析。研究结果表明:三维激光扫描的隧道断面变化率趋势能较好地反映隧道围岩稳定性状态;对比两种方法所得到的监测断面特征点部位的收敛曲线,可知其趋势一致、数量级接近。研究结果验证了三维激光扫描用于隧道监控量测及围岩稳定性判识的可行性,并且三维激光扫描所得到的隧道断面变化趋势信息更为丰富。     

轮对外形非接触式自动测量系统研究

提出了一种全新的测量轮对外形尺寸的方案,即采用车轴基准探尺测定轮对的轴线。以并联式机构和旋转测头作为传感器的执行机构,扫描轮辋断面的轮廓线,由此计算出轮对的相关外形参数。分析了该机构中各单一因素对测量误差的影响,得出了误差补偿的依据。借助虚拟仪器的思想．结合计算机控制．完成了测量系统的电气部分设计：通过电涡流传感器非接触式扫描测量试验．进一步证明了该测量系统的可行性。     

地面激光扫描技术在城市轨道交通构筑物结构断面检测中的应用

为研究三维激光扫描技术在城市轨道交通构筑物结构断面检测中的精度和可靠性,采用Leica HDS6100三维激光扫描仪在隧道中自由设站并采集数据,利用扫描区域内的控制点靶标建立布尔莎七参数严密解算模型,再将点云由扫描仪坐标系转换到施工坐标系。通过单站多次扫描同名靶标进行内符合精度分析,得到20 m范围内的单点精度(为±3 mm),并将实验成果与全站仪测量成果进行比较。研究表明,该方法得到的高程误差优于±10 mm,平面误差优于±20 mm,成果满足《城市轨道交通工程测量规范》的相关要求。     

高效率轨道精测模式研究及精度分析

针对现有轨道精测效率较低的情况,提出一种改进的精测模式。改进模式通过改变全站仪的设站位置,减少设站次数,提高轨道精测的效率。对改进前后模式的精度进行分析,对于2种测量模式,调整量的精度相同。研究结果表明：轨道水平面调整量和高程调整量的精度主要受测量距离和天顶距的影响,其中高程的精度受天顶距的影响尤为显著,而水平角对水平面调整量和高程调整量的影响均较小。通过计算分析可知,在实际测量过程中,尽量减小全站仪与轨检小车棱镜的高程差能在很大程度上减小测量误差对高程调整量的影响。     

地铁盾构断面椭圆度检测及数据分析研究

在地铁隧道竣工检测和运营监测中,盾构断面椭圆度是隧道变形和维修整治的关键指标,对其高效准确地测量是一项重要的工作。随着与日俱增的交通需求和施工技术的快速发展,地铁竣工验收、运维监护对断面测量的精度、效率以及信息全面性等方面的要求越来越高。介绍盾构管片椭圆度的多种测量方法和数据处理原理,并对其优劣性进行对比分析。针对盾构管片断面变形规律的复杂性,利用大量实例数据,统计分析管片椭圆的旋转角、横向收敛、椭圆度等参数的关联和分布情况,发现横向收敛与椭圆度有很强的相关性,且椭圆旋转角超过一定数值对常规水平收敛测量也有影响,即横向与水平直径的偏差不容忽视。因此,横向收敛作为管片结构安全评估的重要参数,将椭圆长轴作为收敛基线更能客观反映实际变形情况,该结果可为类似工程提供一定的参考价值。     

电流测定信号的过采样与电动机电流测定(二)

介绍电流测定信号的过采样的几种方法,例如十进制滤波器等.同时阐述了电动机电流测定的常用方法,如瞬时值的测定,积分测定等.     

电流测定信号的过采样与电动机电流测定(一)

介绍电流测定信号的过采样的几种方法,例如十进制滤波器等.同时阐述了电动机电流测定的常用方法,如瞬时值的测定,积分测定等.     

铁路灾害管理信息系统中灾害风险估计的方法

在铁路灾害管理信息系统中实现铁路灾害的风险估计,是对铁路的抗灾减灾进行风险管理的需要。本文对该系统进行了介绍,并探讨了系统中风险估计模块的设计及其主要技术难点的解决方法。     

轨道精密三维测控新技术的研究与应用

介绍城市轨道交通领域的轨道三维测控新技术,通过在地下控制测量中研究并应用自由测站三维边角测量新技术,实现控制点在施工与运营维护中的长久保存和使用,可显著提高地铁控制网的精度;在城市轨道交通中提出并应用轨道几何状态测量仪进行轨道精密测量,实现城市轨道测量的自动化与程序化,可提高轨道的初始平顺性;研究轨道基础控制网的测量与三维数据处理技术,并研发出自由测站三维边角网的数据采集与处理软件,可实现数据采集与处理的一体化,能够有效提高轨道测控的相对和绝对精度以及平顺性,具有较好的推广应用价值。     

路基填挖方量计算软件DM2简介

介绍了轻便实用的路基断面填挖方量计算程序DM2的特点、原理和使用方法 ,适合于铁路、公路施工现场的路基横断面测量和方量计算。该软件对用传统花杆皮尺法测量断面和现代全站仪三维测量断面都有良好的支持。与传统的方量计算方法比较起来 ,计算速度快、精度高 ,省时省力 ;与其他类似软件比较 ,本软件小巧 ,不需复杂设置 ,操作方便 ,简单明了 ,很容易上手     

断面测量系统在隧道围岩变化量测中的应用

研究目的:采用徕卡断面测量系统对隧道围岩净空位移变化进行量测,该断面测量系统的机载软件能自动采集隧道围岩净空位移变化数据,再利用其后处理软件进行数据分析与处理,可以快捷地获得隧道围岩变化量测结果,并以准确直观的图形和数据表输出,为隧道围岩的稳定性判断和施工提供依据。研究结论:采用断面测量系统进行围岩净空位移量测是可行的,在判定隧道围岩的稳定性、支护效果、发现变异等方面取得了良好的效果,保证了数据的准确性和可靠性,减少了人为误差,为隧道施工提供了科学合理的数据依据,保证了施工安全和施工质量,加快了施工进度,也为优化隧道设计提供了重要依据。     

城布轨道交通列车测速系统及算法比较研究

城市轨道交通列车测速系统通常采用多传感器融合方式实现.综合分析了各种速度采集设备的原理、功能、性能及接口,对比了主流测速系统的配置方案、安装布置及系统结构.不同测速算法的设计思路不同:车辆参数法是在车辆防滑控制研究的基础上,提炼出信号系统判定车轮打滑的经验参数;实时检测法则是基于信号系统自身的速度采集设备判定车轮打滑,更加准确、贴近现场实际工况.