CN104793259A - 一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置及其方法 - Google Patents

一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104793259A
CN104793259A CN201510172132.7A CN201510172132A CN104793259A CN 104793259 A CN104793259 A CN 104793259A CN 201510172132 A CN201510172132 A CN 201510172132A CN 104793259 A CN104793259 A CN 104793259A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tunnel
infrared detection
section
computing machine
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510172132.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104793259B (zh
Inventor
许振浩
张延欢
李术才
李利平
石少帅
张乾青
周轮
孙超群
吴静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN201510172132.7A priority Critical patent/CN104793259B/zh
Publication of CN104793259A publication Critical patent/CN104793259A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104793259B publication Critical patent/CN104793259B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置及其方法，探测车内部安装计算机信息控制系统，根据所测隧道参数调整红外探测系统布置测线，控制其采样率，并调整探测车运行轨道。计算机信息控制系统对反馈的红外探测数据进行处理并成像，探测时异常部位运用数码摄像记录系统进行记录，生成隧道超前地质预报报告。同时本发明还公开了所述设备的使用方法。本发明可用于隧道超前地质预报，该车载全断面红外探测超前地质预报设备可自动布置测线进行测量，控制采样率，提高探测效率。同时此设备测线测点构成三维空间网络，增加了采样率，提高预报精度。

Description

一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置及其方法。
背景技术
隧道施工过程中，掌子面前方及隧道周围不良地质情况影响施工进度及人员安全。地质异常体每时每刻都在向外部发射红外能量，并形成红外辐射场。地质体由内向外发射红外辐射时，会把地质体内部的地质信息，以红外电磁场的形式传递出来。通过红外探测可以根据红外异常进行超前地质预报。传统红外探测方法需要人工布置测线，且不能同时对隧道进行全方位探测，探测数据处理方面也较为简单，不够直观。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置及其方法，本装置可自动布置测线进行测量，控制采样率，提高探测效率。同时此设备测线测点构成三维空间网络，增加了采样率，提高预报精度。同时计算机处理系统可对探测数据快速处理，得到隧道三维空间的场强信息，进行三维成像，结果更加直观，有效指导隧道施工。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置，包括探测车、掌子面红外探测系统、隧道断面红外探测系统、数码摄像记录系统、隧道测距及参数测量系统和计算机控制处理系统，其中，数码摄像记录系统设置于车辆前端，所述掌子面红外探测系统安装于探测车前部，掌子面红外探测系统可多角度旋转，用于探测掌子面红外场场强，隧道断面红外探测系统设置于数码摄像记录系统后端，隧道断面红外探测系统沿转轴旋转，用于探测隧道断面红外场场强，隧道测距及参数测量系统固定于探测车顶端，计算机控制处理系统放置于车辆内部，隧道断面红外探测系统的转动角度及转动距离由计算机控制处理系统控制，从而进行测线布置。
所述隧道测距及参数测量系统控实时测量隧道参数及探测车行进方向、距离及速度，并反馈至计算机控制处理系统，所述计算机控制处理系统根据隧道测距及参数测量系统所反馈测量数据控制探测车沿隧道轴线方向移动，并可控制行进距离及速度。
所述计算机控制处理系统对探测数据进行实时处理，对隧道整体情况进行三维成像展现，并控制数码摄像记录系统对出现异常部位进行拍照记录。
所述探测车的测线测点构成三维空间网络，增加了采样率，提高预报精度，同时计算机处理系统可对探测数据快速处理，得到隧道三维空间的场强信息，进行三维成像，结果更加直观，有效指导隧道施工。
一种基于上述装置的使用方法，包括以下步骤：
(1)对隧道断面进行探测，在计算机控制处理系统中输入采样率，计算机控制处理系统根据采样率和隧道测距及参数测量系统所测参数，调整探测车沿隧道轴线行进，控制行进距离及速度，到达指定位置；计算机控制处理系统控制隧道断面红外探测系统沿转轴转动探测整个断面；
(2)在探测过程中，计算机控制处理系统对探测数据进行实时处理，并对表现异常部位运用数码摄像记录系统进行记录；
(3)对隧道掌子面进行探测，计算机控制处理系统根据所输入采样率及隧道测距及参数测量系统所测参数对掌子面进行测线布置，并控制隧道断面红外探测系统旋转，实现对掌子面的探测；
(4)计算机处理系统对探测数据处理，得到隧道三维空间的场强信息，进行三维成像，结果更加直观，有效指导隧道施工。
所述步骤(1)中，隧道断面红外探测系统每次旋转角度及探测点数由采样率决定；计算机控制处理系统根据采样率控制探测车到达下一待测断面，两断面间距离由采样率决定。
本发明的有益效果为：
(1)该全断面红外探测超前地质预报设备可自动布置测线进行测量，控制采样率，提高探测效率；
(2)测线测点构成三维空间网络，增加了采样率，提高预报精度；
(3)计算机处理系统可对探测数据快速处理，得到隧道三维空间的场强信息，进行三维成像，结果更加直观，有效指导隧道施工。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为探测车前部安装装置俯视图；
图3为隧道测点示意图；
图4为三维成像效果图。
其中1.隧道断面红外探测系统、2.掌子面红外探测系统、3.探测车、4.隧道测距及参数测量系统、5.计算机控制处理系统(置于车内)6.转轴、7、数码摄像记录系统、8、数码摄像记录系统。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1-图4所示，车载式全断面红外探测超前地质预报设备使用方法，包括探测车3、掌子面红外探测系统2、隧道断面红外探测系统1、数码摄像记录系统7和8、隧道测距及参数测量系统4以及计算机控制处理系统5、转轴6。
所述车载式全断面红外探测超前地质预报设备，红外探测系统1、2安装于探测车前部，掌子面红外探测系统2可多角度旋转，用于探测掌子面红外场场强。隧道断面红外探测1系统可沿转轴旋转，用于探测隧道断面红外场场强。从而对隧道进行全方位探测。期间探测系统转动角度及转动距离由计算机控制处理系统5控制，从而进行测线布置。
所述隧道测距及参数测量系统控4，可实时测量隧道参数及探测车行进方向、距离及速度。根据隧道测距及参数测量系统4，计算机控制处理系统5根据隧道测距及参数测量系统4所反馈的测量数据控制探测车沿隧道轴线方向移动，并可控制行进距离及速度。
所述计算机控制处理系统5，可对探测数据进行实时处理，对隧道整体情况进行三维成像展现，并控制数码摄像记录系统7、8对出现异常部位进行拍照记录。同时此设备测线测点构成三维空间网络，增加了采样率，提高预报精度。同时计算机处理系统5可对探测数据快速处理，得到隧道三维空间的场强信息，进行三维成像，结果更加直观，有效指导隧道施工。
车载式全断面红外探测超前地质预报设备使用方法，包括以下步骤：
A.首先对隧道断面进行探测，在计算机5中输入采样率，计算机5根据采样率和隧道测距及参数测量系统4所测参数，调整探测车沿隧道轴线行进，控制行进距离及速度，到达指定位置。然后计算机5控制隧道断面红外探测系统1沿转轴6转动探测整个断面，其每次旋转角度及探测点数由采样率决定。然后计算机控制处理系统5根据采样率控制探测车3到达下一待测断面，两断面间距离由采样率决定。
B.在探测过程中，计算机控制处理系统5对探测数据进行实时处理，并对表现异常部位运用数码摄像记录系统7、8进行记录，7用于记录隧道断面位置，8用于记录掌子面位置处；
C.然后对隧道掌子面进行探测，计算机控制处理系统5根据所输入采样率及隧道测距及参数测量系统4所测参数对掌子面进行测线布置，并控制隧道断面红外探测系统1旋转，实现对掌子面的探测。
D.计算机处理系统5可对探测数据快速处理，得到隧道三维空间的场强信息，进行三维成像，结果更加直观，有效指导隧道施工。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置，其特征是：包括探测车、掌子面红外探测系统、隧道断面红外探测系统、数码摄像记录系统、隧道测距及参数测量系统和计算机控制处理系统，其中，数码摄像记录系统设置于车辆前端，所述掌子面红外探测系统安装于探测车前部，掌子面红外探测系统可多角度旋转，用于探测掌子面红外场场强，隧道断面红外探测系统设置于数码摄像记录系统后端，隧道断面红外探测系统沿转轴旋转，用于探测隧道断面红外场场强，隧道测距及参数测量系统固定于探测车顶端，计算机控制处理系统放置于车辆内部，隧道断面红外探测系统的转动角度及转动距离由计算机控制处理系统控制，从而进行测线布置。
2.如权利要求1所述的一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置，其特征是：所述隧道测距及参数测量系统控实时测量隧道参数及探测车行进方向、距离及速度，并反馈至计算机控制处理系统，所述计算机控制处理系统根据隧道测距及参数测量系统所反馈测量数据控制探测车沿隧道轴线方向移动，并可控制行进距离及速度。
3.如权利要求1所述的一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置，其特征是：所述计算机控制处理系统对探测数据进行实时处理，对隧道整体情况进行三维成像展现，并控制数码摄像记录系统对出现异常部位进行拍照记录。
4.如权利要求1所述的一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置，其特征是：所述探测车的测线测点构成三维空间网络，增加了采样率，提高预报精度，同时计算机处理系统可对探测数据快速处理，得到隧道三维空间的场强信息，进行三维成像，结果更加直观，有效指导隧道施工。
5.一种基于如权利要求1-4中任一项所述的装置的使用方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)对隧道断面进行探测，在计算机控制处理系统中输入采样率，计算机控制处理系统根据采样率和隧道测距及参数测量系统所测参数，调整探测车沿隧道轴线行进，控制行进距离及速度，到达指定位置；计算机控制处理系统控制隧道断面红外探测系统沿转轴转动探测整个断面；
(2)在探测过程中，计算机控制处理系统对探测数据进行实时处理，并对表现异常部位运用数码摄像记录系统进行记录；
(3)对隧道掌子面进行探测，计算机控制处理系统根据所输入采样率及隧道测距及参数测量系统所测参数对掌子面进行测线布置，并控制隧道断面红外探测系统旋转，实现对掌子面的探测；
(4)计算机处理系统对探测数据处理，得到隧道三维空间的场强信息，进行三维成像，结果更加直观，有效指导隧道施工。
6.如权利要求5所述的使用方法，其特征是：所述步骤(1)中，隧道断面红外探测系统每次旋转角度及探测点数由采样率决定；计算机控制处理系统根据采样率控制探测车到达下一待测断面，两断面间距离由采样率决定。
CN201510172132.7A 2015-04-13 2015-04-13 一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置及其方法 Active CN104793259B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510172132.7A CN104793259B (zh) 2015-04-13 2015-04-13 一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置及其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510172132.7A CN104793259B (zh) 2015-04-13 2015-04-13 一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104793259A true CN104793259A (zh) 2015-07-22
CN104793259B CN104793259B (zh) 2017-12-12

Family

ID=53558220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510172132.7A Active CN104793259B (zh) 2015-04-13 2015-04-13 一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置及其方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104793259B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107063018A (zh) * 2017-06-22 2017-08-18 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种硬岩隧道岩爆的主动防治方法
CN110145366A (zh) * 2019-05-10 2019-08-20 山东大学 一种车载式隧道塌方监测预警系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH085565A (ja) * 1995-01-17 1996-01-12 Asahi Koyo Kk トンネル構造物の空洞・亀裂等の検査方法
CN102211590A (zh) * 2011-04-07 2011-10-12 同济大学 用于隧道的检测车
CN102435173A (zh) * 2011-09-21 2012-05-02 北京市市政工程研究院 一种基于机器视觉的隧道病害快速调查系统及调查方法
CN102607477A (zh) * 2012-01-13 2012-07-25 西南交通大学 铁路隧道衬砌全断面车载检测方法与装置
CN102620672A (zh) * 2011-12-01 2012-08-01 中国人民解放军63653部队 图像拼接技术在隧道围岩变形非接触测量中的应用
CN203870250U (zh) * 2014-03-05 2014-10-08 大连中睿科技发展有限公司 一种车载道路灾害病害预警雷达系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH085565A (ja) * 1995-01-17 1996-01-12 Asahi Koyo Kk トンネル構造物の空洞・亀裂等の検査方法
CN102211590A (zh) * 2011-04-07 2011-10-12 同济大学 用于隧道的检测车
CN102435173A (zh) * 2011-09-21 2012-05-02 北京市市政工程研究院 一种基于机器视觉的隧道病害快速调查系统及调查方法
CN102620672A (zh) * 2011-12-01 2012-08-01 中国人民解放军63653部队 图像拼接技术在隧道围岩变形非接触测量中的应用
CN102607477A (zh) * 2012-01-13 2012-07-25 西南交通大学 铁路隧道衬砌全断面车载检测方法与装置
CN203870250U (zh) * 2014-03-05 2014-10-08 大连中睿科技发展有限公司 一种车载道路灾害病害预警雷达系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘钦等: "红外探测技术在龙潭隧道F2断层段超前预报中的应用", 《工程勘察》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107063018A (zh) * 2017-06-22 2017-08-18 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种硬岩隧道岩爆的主动防治方法
CN107063018B (zh) * 2017-06-22 2018-05-25 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种硬岩隧道岩爆的主动防治方法
CN110145366A (zh) * 2019-05-10 2019-08-20 山东大学 一种车载式隧道塌方监测预警系统及方法
CN110145366B (zh) * 2019-05-10 2020-04-21 山东大学 一种车载式隧道塌方监测预警系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104793259B (zh) 2017-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105371871B (zh) 井下采煤机捷联惯导系统的组合初始对准系统及对准方法
WO2018095213A1 (zh) 一种基于变密度正弦条纹的转轴转速测量装置及方法
JP5501818B2 (ja) トンネル切羽前方探査装置
CN105352504A (zh) 一种惯性导航与激光扫描融合的采煤机定位装置及方法
CN110887460B (zh) 一种基于激光扫描仪和里程计的隧道变形监测方法及系统
CN103170980A (zh) 一种家用服务机器人的定位系统及定位方法
AU2019100966A4 (en) Automatic coal drawing control system and method
CN106989683A (zh) 一种盾构机盾尾间隙视觉测量方法
CN103322936A (zh) 轮对尺寸在线监测方法
CN109696710B (zh) 基于多场信息反馈的矿井瞬变电磁自动化观测方法
CN105005081B (zh) 煤机采动激励下综采面近场煤岩动态层析成像系统及方法
CN106855492A (zh) 矿井煤尘浓度动态检测系统及煤尘浓度动态监测方法
EP3312641B1 (en) Method, apparatus and system for scanning and imaging
CN106199594A (zh) 搭载于tbm刀盘上的前向阵列雷达超前探测系统和方法
US20230184983A1 (en) Vector-resistivity-based real-time advanced detection method for water-bearing hazard body
CN108375788A (zh) 一种行进式快速地震数据采集装置
CN104793259A (zh) 一种车载式全断面红外探测超前地质预报装置及其方法
CN110850435A (zh) 车载式隧道地质素描装置及使用方法
CN104181547A (zh) 一种基于阵列探测单元的三维激光成像系统及成像方法
CN105411618A (zh) 放射源的位置调节方法及系统
CN110926417B (zh) 基于机器视觉的车载铁路隧道检测系统
CN113075638B (zh) 用于地下空间勘察的多源数据同步采集及融合方法和系统
CN103810676A (zh) 一种钢管运行速度的监测方法
CN104777500B (zh) 碾压车行驶方向与作业部位高精度测定系统及方法
US7360844B2 (en) Geosteering detectors for boring-type continuous miners

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant