CN111910672A - 一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置及方法，包括灌浆套筒；滑轨组件，所述滑轨组件被固定于灌浆套筒上；双目像机，双目像机搭载在所述滑轨组件上，用于水下摄像灌浆套筒是否漏浆；带通孔的腔体装置，带通孔的腔体装置设置于灌浆套筒下环板下端处，其通孔外径大于桩套管直径，其初始状态为折叠压缩状，在被充入填充物后，所述带通孔的腔体装置向内膨胀紧密贴合桩套管外壁；终端，用于在预灌浆时接收双目像机拍摄灌浆套筒是否漏浆的信号，判断灌浆套筒内的灌浆封隔器是否损坏，若是，则触发带通孔的腔体装置膨胀贴合桩套管外壁；接收双目像机运行期通过反馈灌浆套筒的位置信息，经双目视觉定量算法得到套筒沉降量。

Description

一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置及方法

技术领域

本发明属于工程监测领域，涉及一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置及方法。

背景技术

海上风能作为一种清洁、稳定的可再生能源，在过去十年全球风力发电逐年攀升。随着风电开发的水深越来越大，越来越多的风电场采用了导管架基础形式，灌浆套筒应用于导管架与桩基础的连接，是确保海上风机支撑结构安全的关键部件之一。

目前，由于海上风机灌浆套筒在水下施工完成，灌浆封隔器常会破坏或部分脱落，而在灌浆时情况未知的情况下灌注大量灌浆材料不仅浪费了大量的金钱并且污染了海下环境。目前常常需要潜水员下潜观察灌浆封隔器是否破坏，但此种方式需要的人力金钱成本很大，因此需要寻找一种更加经济便捷的解决方式。另外，海上风电基础在长期运行时，海上风机基础灌浆连接段会出现疲劳失效和质量缺陷，目前缺乏对灌浆套筒在运行期性状变化的技术手段。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置及方法，以解决相关技术中存在的施工过程中无法确认灌浆封隔器完整性，无法对漏浆范围和漏浆量进行定量测算，无法对风机套筒长期运行进行安全监测，以及无法保证在出现危及结构安全运行的情况时迅速预警的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置，包括：

灌浆套筒，所述灌浆套筒安装在海上风机导管架上；

滑轨组件，所述滑轨组件被固定于灌浆套筒上，用于提供上下移动；

双目像机，所述双目像机搭载在所述滑轨组件上，用于水下摄像灌浆套筒是否漏浆；

带通孔的腔体装置，所述带通孔的腔体装置设置于灌浆套筒下环板下端处，其通孔外径大于桩套管直径，其初始状态为折叠压缩状，在被充入填充物后，所述带通孔的腔体装置向内膨胀紧密贴合桩套管外壁；

终端，用于在预灌浆时接收双目像机拍摄灌浆套筒是否漏浆的信号，判断灌浆套筒内的灌浆封隔器是否损坏，若是，则触发带通孔的腔体装置膨胀贴合桩套管外壁；接收双目像机运行期通过反馈灌浆套筒的位置信息，经双目视觉定量算法得到套筒沉降量。

进一步地，所述滑轨组件由提升装置提供上下移动的动力，所述提升装置包括导向轮、电机以及绳索，电机固定在所述导管架侧壁上，所述绳索的一端固定在所述电机的转轴上，绳索的另一端固定在滑轨组件上。

进一步地，所述带通孔的圆柱腔体装置上侧环向有若干孔洞，套在桩套管的下环板下侧环向安置的金属挂钩上。

进一步地，还包括：

应变计，所述应变计沿轴向均匀被固定于灌浆套筒外壁上，用于获取灌浆套筒外壁的应变；

终端还用于接收应变计的应变数据进行安全性校核计算，若超出安全预阈值，则将触发报警。

进一步地，根据应变计安装后初始应变计算得到套筒的初始轴力F0为：

其中，C为套筒的截面周长，E为灌浆套筒弹性模量，L为灌浆套筒长度，n为套筒长度方向上的应变计个数，ε_0i为套筒外壁的应变计安装后初始值；

根据海上风电机组运行中应变计的读数得到套筒轴力ΔF变化的计算公式为：

其中，ε_i为运行过程中的应变计读数为；

灌浆套筒的实际支撑力为F：

F＝F0+ΔF

报警系数R为以下两个指标进行控制：

(iii)F/F_m≤【R₁】

(iv)F/F0≤【R₂】

(iii)ΔF/Δt≤【R₃】

其中，F_m为灌浆套筒极限承载力，Δt为监测时间间隔；

通过上述三指标R₁、R₂以及R₃条件，控制运行期间灌浆套筒内力以及内力变化速度不超过限值，综合对导管架运行异常情况进行监测。

进一步地，还包括：

倾角传感器，所述倾角传感器被固定于灌浆套筒上；用于获取灌浆套筒的倾角数值；

终端还用于接收倾角传感器的数据进行安全性校核计算，若超出安全预阈值，则将触发报警。

进一步地，所述倾角传感器在风机运行过程中监测并记录倾角数值，通过对比运行中倾角数值变化，计算风机套筒1与桩之间的位移情况；规定导管架的中心为坐标原点，规定正东方向为x轴正方向，正北方向为y轴正方向，经矢量叠加得到导管架初始倾角θ_α：

其中，θ₁、θ₂、θ₃分别为三桩导管架的三个套筒与桩之间的倾角；而长期运行后的倾角θ_β为：

其中，θ₄、θ₅、θ₆分别为套筒运行一段时间后的倾角；根据初始倾角与运行一段时间之后的倾角矢量相减可得到导管架的倾角变化即

通过设定安全倾角阈值对超出安全范围的变化及时预警。

第二方面，本发明实施例提供一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的方法，该方法包括如下步骤：

(1)通过滑轨组件4将双目摄像机5移动至灌浆套筒内的灌浆封隔器附近；

(2)使用预留灌浆孔处对灌浆套筒1进行灌浆，并在灌浆料中混合入荧光剂；

(3)双目摄像机5进行全程直播并录像；

(4)通过观看直播，检查灌浆套筒封隔器附近是否漏浆，通过双目视觉定量算法，计算套筒封隔器附近出浆的尺寸范围和出浆量；

(5)若出现漏浆则说明灌浆封隔器已破损，向腔体装置中泵送气体，腔体装置8膨胀抱住灌浆套筒，从而保证灌浆套筒1灌浆时不会漏浆；若未出现漏浆则说明灌浆封隔器功能正常；

(6)若灌浆封隔器功能正常，则从预留灌浆口处灌浆，并将所述双目摄像机5调至灌浆套筒顶部，进行全程直播并摄像；根据灌浆套筒顶的出浆视频，通过双目视觉定量算法，计算灌浆套筒顶部的出浆量。

进一步地，双目相机通过双目摄像测距算法，计算灌浆体出浆量和测出导管架相对沉降，包括：

(1)对双目相机进行双目标定，得到左目相机内参矩阵A₁，右目相机内参矩阵A₂，以及左目相机和右目相机间的旋转矩阵R和平移矩阵t；

(2)用双目相机采集灌浆体漏出部分的图像；

(3)根据双目测距原理，得以下方程组：

式中，(u₁，v₁)和(u₂，v₂)分别表示同一空间点在双目相机左目和右目采集的图像的像素坐标，(x_c1，y_c1，z_c1)和(x_c2，y_c2，z_c2)分别表示该空间点在左目和右目摄像机坐标下的空间坐标，由以上方程组，解得(x_c1，y_c1，z_c1)；

(4)将漏出部分的底部和顶部所对应的像素坐标代入步骤(3)所述方程组，解得漏出部分的底部和顶部在双目摄像机坐标下的空间坐标，计算其欧氏距离，解得漏出部分高度和漏出浆体积；

(5)在进行导管架相对沉降测量计算时，通过提取桩顶，套筒壁上的特定标识点，获取相应各个位置处的像素坐标，代入步骤(3)所述方程组，计算得到各个点在双目摄像机坐标下的空间坐标，计算其欧氏距离，得到导管架的相对沉降量。

根据以上技术方案，具有有益效果是：通过设置双目摄像头对灌浆作业进行直播监控灌浆是否泄漏以及运行期沉降监测，双目摄像机能够实现对所关注目标的定量测量和计算。同时，通过利用带通孔的圆柱腔体装置充气紧密贴合套筒的方法避免了灌浆封隔器破损后灌浆泄漏的情况，可以保证灌浆的顺利进行。通过对灌浆套筒应变计与倾角传感器的设置及相应算法，实现对风机导管架监测的目的，在导管架基础结构特征达到报警阈值时迅速反馈，减小重大事故发生的概率。

附图说明：

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置的剖面示意图；

图中：套筒1、应变计2、倾角传感器3、滑轨组件4、摄像机5、导向轮6、电机7、带通孔的腔体装置8、导管架9。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了构件和区域的尺寸，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

参考图1，本发明实施例提供一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置，包括：灌浆套筒1、滑轨组件4、双目像机5、带通孔的腔体装置8和终端，所述灌浆套筒安装在海上风机导管架9上；所述滑轨组件4被固定于灌浆套筒1上，用于提供上下移动；所述双目像机5搭载在所述滑轨组件4上，用于水下摄像灌浆套筒是否漏浆；所述带通孔的腔体装置8设置于灌浆套筒1下环板下端处，其通孔外径大于桩套管直径，其初始状态为折叠压缩状，在被充入填充物后，所述带通孔的腔体装置8向内膨胀紧密贴合桩套管外壁；终端用于在预灌浆时接收双目像机5拍摄灌浆套筒是否漏浆的信号，判断灌浆套筒内的灌浆封隔器是否损坏，若是，则触发带通孔的腔体装置8膨胀贴合桩套管外壁；接收双目像机运行期通过反馈灌浆套筒的位置信息，经双目视觉定量算法得到套筒沉降量。

在现有技术中，当灌浆封隔器破坏出现灌浆泄漏时，主要依靠派遣潜水员下潜修复灌浆封隔器，施工人员海下操作不但难度大，且增加生命危险。本实施例中，灌浆套筒下水前预安装带通孔的腔体装置，灌浆时终端接收双目像机5拍摄灌浆套筒是否漏浆的信号，判断灌浆套筒内的灌浆封隔器是否损坏，若损坏，则触发带通孔的腔体装置8膨胀贴合桩套管外壁以保证灌浆的正常运行。该设备发现漏浆即刻触发腔体装置保障灌浆套筒灌浆安全，具有自动化、简易、高效的特点。

本实施例中，所述滑轨组件4由提升装置提供上下移动的动力，所述提升装置包括导向轮6、电机7以及绳索，电机7固定在导管架9侧壁上，所述绳索的一端固定在所述电机7的转轴上，绳索的另一端固定在滑轨组件4上。

本实施例中，所述带通孔的圆柱腔体装置8上侧环向有若干孔洞，套在桩套管的下环板下侧环向安置的金属挂钩上。

具体地，该圆柱腔体装置为橡胶材质材料，其上侧环向若干孔洞用于挂在金属挂钩上，其下侧有用于灌填充物的小孔。在灌浆套筒下水前将圆柱腔体装置安装在下环板下侧，可保证灌浆套筒下水沉到预设位置时，圆柱腔体不会随意移动；由于灌浆封隔器破坏后终端触发圆柱腔体装置，则圆柱腔体会从插到腔体装置的管子中被充入略大于腔体装置体积的填充物，则圆柱腔体膨胀贴合桩套管外壁，完成灌浆材料灌注，待灌浆料初凝后即可拔出管子。该方法保证了灌浆的顺利进行，降低了因灌浆封隔器破坏延误工期的概率。

本实施例中，一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置还包括：应变计2，所述应变计2沿轴向均匀被固定于灌浆套筒1外壁上，用于获取灌浆套筒1外壁的应变；终端还用于接收应变计的应变数据进行安全性校核计算，若超出安全预阈值，则将触发报警。

进一步地，根据应变计安装后初始应变计算得到套筒的初始轴力F0为：

其中，C为套筒的截面周长，E为灌浆套筒弹性模量，L为灌浆套筒长度，n为套筒长度方向上的应变计个数，ε_0i为套筒外壁的应变计安装后初始值；

根据海上风电机组运行中应变计的读数得到套筒轴力ΔF变化的计算公式为：

其中，ε_i为运行过程中的应变计读数为；

灌浆套筒的实际支撑力为F：

F＝F0+ΔF

报警系数R为以下两个指标进行控制：

(v)F/F_m≤【R₁】

(vi)F/F0≤【R₂】

(iii)ΔF/Δt≤【R₃】

其中，F_m为灌浆套筒极限承载力，Δt为监测时间间隔；

通过上述三指标R₁、R₂以及R₃条件，控制运行期间灌浆套筒内力以及内力变化速度不超过限值，综合对导管架运行异常情况进行监测。

本实施例中，本实施例中，一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置还包括：倾角传感器3，所述倾角传感器3被固定于灌浆套筒1上；用于获取灌浆套筒的倾角数值；终端还用于接收倾角传感器的数据进行安全性校核计算，若超出安全预阈值，则将触发报警。

进一步地，所述倾角传感器在风机运行过程中监测并记录倾角数值，通过对比运行中倾角数值变化，计算风机套筒1与桩之间的位移情况；规定导管架的中心为坐标原点，规定正东方向为x轴正方向，正北方向为y轴正方向，经矢量叠加得到导管架初始倾角θ_α：

其中，θ₁、θ₂、θ₃分别为三桩导管架的三个套筒与桩之间的倾角；而长期运行后的倾角θ_β为：

其中，θ₄、θ₅、θ₆分别为套筒运行一段时间后的倾角；根据初始倾角与运行一段时间之后的倾角矢量相减可得到导管架的倾角变化即

通过设定安全倾角阈值对超出安全范围的变化及时预警。

目前风机运行健康监测成果较多，本发明通过简便易行的方式给出了灌浆套筒内力变化以及报警系数指标；同时给出导管架倾角变化公式，清晰易懂。

本实施例还提供一种监测灌浆套筒灌浆及运行安全的方法，该方法包括如下步骤：

(1)通过滑轨组件4将双目摄像机5移动至灌浆套筒内的灌浆封隔器附近；

(2)使用预留灌浆孔处对灌浆套筒1进行灌浆，并在灌浆料中混合入荧光剂；

(3)双目摄像机5进行全程直播并录像；

(4)通过观看直播，检查灌浆套筒封隔器附近是否漏浆，通过双目视觉定量算法，计算套筒封隔器附近出浆的尺寸范围和出浆量；

(5)若出现漏浆则说明灌浆封隔器已破损，向腔体装置中泵送气体，腔体装置8膨胀抱住灌浆套筒，从而保证灌浆套筒1灌浆时不会漏浆；若未出现漏浆则说明灌浆封隔器功能正常；

(6)若灌浆封隔器功能正常，则从预留灌浆口处灌浆，并将所述双目摄像机5调至灌浆套筒顶部，进行全程直播并摄像；根据灌浆套筒顶的出浆视频，通过双目视觉定量算法，计算灌浆套筒顶部的出浆量。

在现有技术中，灌浆效果监测主要依赖潜水员下潜观察或是使用摄像头直播的形式。但由于海水下亮度低，可见性差，且单目像机会有可视范围小，清晰度不足等情况，因此目前两种主流方法有一定弊端。在本实施例中，灌浆料中加入了荧光剂，可大大提升漏出材料的可见性。且使用双目像机，使用摄像机摄像时清晰可见，终端可通过双目像机反馈的信息利用双目视觉定量算法计算出灌浆套筒顶部出浆量，减少了灌浆材料的浪费，同时又减轻了海洋污染。

本实施例中，通过操控所述电机7拉动绳索将双目摄像机5分别移动至灌浆封隔器处与灌浆套筒顶部处，通过双目摄像测距算法，计算灌浆体出浆量和测出导管架相对沉降，该方法包括如下步骤：

(1)对双目相机进行双目标定，得到左目相机内参矩阵A₁，右目相机内参矩阵A₂，以及左目相机和右目相机间的旋转矩阵R和平移矩阵t；

(2)用双目相机采集灌浆体漏出部分的图像；

(3)根据双目测距原理，得以下方程组：

式中，(u₁，v₁)和(u₂，v₂)分别表示同一空间点在双目相机左目和右目采集的图像的像素坐标，(x_c1，y_c1，z_c1)和(x_c2，y_c2，z_c2)分别表示该空间点在左目和右目摄像机坐标下的空间坐标，由以上方程组，解得(x_c1，y_c1，z_c1)；

(4)将漏出部分的底部和顶部所对应的像素坐标代入步骤(3)所述方程组，解得漏出部分的底部和顶部在双目摄像机坐标下的空间坐标，计算其欧氏距离，解得漏出部分高度和漏出浆体积；

(5)在进行导管架相对沉降测量计算时，通过提取桩顶，套筒壁上的特定标识点，获取相应各个位置处的像素坐标，代入步骤(3)所述方程组，计算得到各个点在双目摄像机坐标下的空间坐标，计算其欧氏距离，得到导管架的相对沉降量。

在现有技术中，单个摄像头只能大致观察漏浆的范围但是无法定量，双目像机应用于陆上监测成果较多，但目前海洋环境下双目像机监测应用较少，将双目像机机应用于漏浆观测和套筒沉降监测步骤操作简单且定量精度较高，终端通过接收双目像机运行期反馈灌浆套筒的位置信息，经双目视觉定量算法可得到套筒沉降量，超过安全系数时发生警报。即双目像机在灌浆套筒运行期时，仍能起到监测作用，使双目像机利用率得到大大提升。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置，其特征在于，包括：

灌浆套筒，所述灌浆套筒安装在海上风机导管架上；

滑轨组件，所述滑轨组件被固定于灌浆套筒上，用于提供上下移动；

双目像机，所述双目像机搭载在所述滑轨组件上，用于水下摄像灌浆套筒是否漏浆；

带通孔的腔体装置，所述带通孔的腔体装置设置于灌浆套筒下环板下端处，其通孔外径大于桩套管直径，其初始状态为折叠压缩状，在被充入填充物后，所述带通孔的腔体装置向内膨胀紧密贴合桩套管外壁；

终端，用于在预灌浆时接收双目像机拍摄灌浆套筒是否漏浆的信号，判断灌浆套筒内的灌浆封隔器是否损坏，若是，则触发带通孔的腔体装置膨胀贴合桩套管外壁；接收双目像机运行期通过反馈灌浆套筒的位置信息，经双目视觉定量算法得到套筒沉降量。

2.根据权利要求1所述的一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置，其特征在于，所述滑轨组件由提升装置提供上下移动的动力，所述提升装置包括导向轮、电机以及绳索，电机固定在所述导管架侧壁上，所述绳索的一端固定在所述电机的转轴上，绳索的另一端固定在滑轨组件上。

3.根据权利要求1所述的一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置，其特征在于，所述带通孔的圆柱腔体装置上侧环向有若干孔洞，套在桩套管的下环板下侧环向安置的金属挂钩上。

4.根据权利要求1所述的一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置，其特征在于，还包括：

应变计，所述应变计沿轴向均匀被固定于灌浆套筒外壁上，用于获取灌浆套筒外壁的应变；

终端还用于接收应变计的应变数据进行安全性校核计算，若超出安全预阈值，则将触发报警。

5.根据权利要求4所述的一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置，其特征在于，根据应变计安装后初始应变计算得到套筒的初始轴力F0为：

其中，C为套筒的截面周长，E为灌浆套筒弹性模量，L为灌浆套筒长度，n为套筒长度方向上的应变计个数，ε_0i为套筒外壁的应变计安装后初始值；

根据海上风电机组运行中应变计的读数得到套筒轴力ΔF变化的计算公式为：

其中，ε_i为运行过程中的应变计读数为；

灌浆套筒的实际支撑力为F：

F＝F0+ΔF

报警系数R为以下两个指标进行控制：

(i) F/F_m≤【R₁】

(ii) F/FO≤【R₂】

(iii) ΔF/Δt≤【R₃】

其中，F_m为灌浆套筒极限承载力，Δt为监测时间间隔；

通过上述三指标R₁、R₂以及R₃条件，控制运行期间灌浆套筒内力以及内力变化速度不超过限值，综合对导管架运行异常情况进行监测。

6.根据权利要求1所述的一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置，其特征在于，还包括：

倾角传感器，所述倾角传感器被固定于灌浆套筒上；用于获取灌浆套筒的倾角数值；

终端还用于接收倾角传感器的数据进行安全性校核计算，若超出安全预阈值，则将触发报警。

7.根据权利要求6所述的一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的装置，其特征在于，所述倾角传感器在风机运行过程中监测并记录倾角数值，通过对比运行中倾角数值变化，计算风机套筒1与桩之间的位移情况；规定导管架的中心为坐标原点，规定正东方向为x轴正方向，正北方向为y轴正方向，经矢量叠加得到导管架初始倾角θ_α：

其中，θ₁、θ₂、θ₃分别为三桩导管架的三个套筒与桩之间的倾角；而长期运行后的倾角θ_β为：

其中，θ₄、θ₅、θ₆分别为套筒运行一段时间后的倾角；根据初始倾角与运行一段时间之后的倾角矢量相减可得到导管架的倾角变化即

通过设定安全倾角阈值对超出安全范围的变化及时预警。

8.一种监测海上风机灌浆套筒及保障运行安全的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)通过滑轨组件4将双目摄像机5移动至灌浆套筒内的灌浆封隔器附近；

(2)使用预留灌浆孔处对灌浆套筒1进行灌浆，并在灌浆料中混合入荧光剂；

(3)双目摄像机5进行全程直播并录像；

(4)通过观看直播，检查灌浆套筒封隔器附近是否漏浆，通过双目视觉定量算法，计算套筒封隔器附近出浆的尺寸范围和出浆量；

(5)若出现漏浆则说明灌浆封隔器已破损，向腔体装置中泵送气体，腔体装置8膨胀抱住灌浆套筒，从而保证灌浆套筒1灌浆时不会漏浆；若未出现漏浆则说明灌浆封隔器功能正常；

(6)若灌浆封隔器功能正常，则从预留灌浆口处灌浆，并将所述双目摄像机5调至灌浆套筒顶部，进行全程直播并摄像；根据灌浆套筒顶的出浆视频，通过双目视觉定量算法，计算灌浆套筒顶部的出浆量。

9.根据权利要求1所述的一种监测灌浆套筒灌浆及运行安全的方法，其特征在于，双目相机通过双目摄像测距算法，计算灌浆体出浆量和测出导管架相对沉降，包括：

(1)对双目相机进行双目标定，得到左目相机内参矩阵A₁，右目相机内参矩阵A₂，以及左目相机和右目相机间的旋转矩阵R和平移矩阵t；

(2)用双目相机采集灌浆体漏出部分的图像；

(3)根据双目测距原理，得以下方程组：

式中，(u₁，v₁)和(u₂，v₂)分别表示同一空间点在双目相机左目和右目采集的图像的像素坐标，(x_c1，y_c1，z_c1)和(x_c2，y_c2，z_c2)分别表示该空间点在左目和右目摄像机坐标下的空间坐标，由以上方程组，解得(x_c1，y_c1，z_c1)；

(4)将漏出部分的底部和顶部所对应的像素坐标代入步骤(3)所述方程组，解得漏出部分的底部和顶部在双目摄像机坐标下的空间坐标，计算其欧氏距离，解得漏出部分高度和漏出浆体积；

(5)在进行导管架相对沉降测量计算时，通过提取桩顶，套筒壁上的特定标识点，获取相应各个位置处的像素坐标，代入步骤(3)所述方程组，计算得到各个点在双目摄像机坐标下的空间坐标，计算其欧氏距离，得到导管架的相对沉降量。

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