CN113431610B - 盾构地铁隧道管片修复控制方法、装置以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提出一种盾构地铁隧道管片修复控制方法、装置以及存储介质，该方法包括：扫描检测系统检测盾构地铁隧道管片的形态数据，确定多个钢板环安装位置并发送至拼装系统，拼装系统根据多个钢板环位置抓取对应的多个钢板环，以及参考多个钢板环安装位置将多个钢板环拼装至盾构地铁隧道管片，打孔系统确定与多个钢板环分别对应的多个打孔位置，并基于打孔位置在盾构地铁隧道管片的内壁打孔，以将与多个打孔位置分别对应的多个钢板环固定在内壁表面上，多个钢板环分别具有对应的多个焊缝，焊接系统确定与多个焊缝分别对应的多个焊缝位置，参考多个焊缝位置对对应的多个焊缝进行焊接。能够提高盾构地铁隧道管片修复的精准度及作业效率，减少人力成本。
Description
技术领域
本公开涉及隧道施工设备技术领域，尤其涉及一种盾构地铁隧道管片修复控制方法、装置以及存储介质。
背景技术
目前国内各主要城市均有地铁线路建成运营,其地铁区间隧道多以单圆盾构隧道为主。相关调查资料研究发现，在运营期间，因地铁结构或周边环境原因，其隧道结构通常有变形等病害发生，一般包含隧道竖向位移变形、横向位移变形、椭变(收敛变形)、裂缝、渗漏等，严重时则影响运营安全。在我国基本上运营期在10年左右的隧道都需进入到整治修复阶段。
盾构地铁隧道管片破损修复加固主要采用钢板环加固法，而现有工艺主要通过人工配合调运设备进行钢板环加固，这种方式不仅作业效率低，而且还耗费大量人力成本。此外，在进行钢板环加固之前还缺乏对测盾构地铁隧道管片进行扫描检测，因此钢板环安装位置定位精准度不高。
发明内容
本申请提出了一种盾构地铁隧道管片修复控制方法、装置以及存储介质，旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本申请第一方面实施例提出了一种盾构地铁隧道管片修复控制方法，应用于控制设备中，控制设备包括：拼装系统、打孔系统、焊接系统，以及扫描检测系统，方法包括：扫描检测系统，用于检测盾构地铁隧道管片的形态数据，并根据形态数据对盾构地铁隧道管片进行形变评估，如果评估的结果满足设定条件，则根据预处理策略确定与盾构地铁隧道管片对应的多个钢板环安装位置，以及将多个钢板环安装位置发送至拼装系统；拼装系统，用于确定多个钢板环位置，并根据多个钢板环位置抓取对应的多个钢板环，以及参考多个钢板环安装位置将多个钢板环拼装至盾构地铁隧道管片；打孔系统，用于确定与多个钢板环分别对应的多个打孔位置，并基于打孔位置在盾构地铁隧道管片的内壁打孔，以将与多个打孔位置分别对应的多个钢板环固定在内壁表面上，多个钢板环分别具有对应的多个焊缝；焊接系统，用于确定与多个焊缝分别对应的多个焊缝位置，并参考多个焊缝位置对对应的多个焊缝进行焊接。
本申请第二方面实施例提出了一种盾构地铁隧道管片修复控制装置，包括：检测模块，用于检测盾构地铁隧道管片的形态数据，并根据形态数据对盾构地铁隧道管片进行形变评估，如果评估的结果满足设定条件，则根据预处理策略确定与盾构地铁隧道管片对应的多个钢板环安装位置，以及将多个钢板环安装位置发送至拼装系统；拼装模块，用于确定多个钢板环位置，并根据多个钢板环位置抓取对应的多个钢板环，以及参考多个钢板环安装位置将多个钢板环拼装至盾构地铁隧道管片；打孔模块，用于确定与多个钢板环分别对应的多个打孔位置，并基于打孔位置在盾构地铁隧道管片的内壁打孔，以将与多个打孔位置分别对应的多个钢板环固定在内壁表面上，多个钢板环分别具有对应的多个焊缝；焊接模块，用于确定与多个焊缝分别对应的多个焊缝位置，并参考多个焊缝位置对对应的多个焊缝进行焊接。
本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本申请实施例的盾构地铁隧道管片修复控制方法。
本申请第四方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行本申请实施例公开的盾构地铁隧道管片修复控制方法。
本实施例中，通过扫描检测系统检测盾构地铁隧道管片的形态数据，并根据形态数据对盾构地铁隧道管片进行形变评估，如果评估的结果满足设定条件，则根据预处理策略确定与盾构地铁隧道管片对应的多个钢板环安装位置，以及将多个钢板环安装位置发送至拼装系统，通过拼装系统确定多个钢板环位置，并根据多个钢板环位置抓取对应的多个钢板环，以及参考多个钢板环安装位置将多个钢板环拼装至盾构地铁隧道管片，并通过打孔系统确定与多个钢板环分别对应的多个打孔位置，并基于打孔位置在盾构地铁隧道管片的内壁打孔，以将与多个打孔位置分别对应的多个钢板环固定在内壁表面上，多个钢板环分别具有对应的多个焊缝，以及通过焊接系统确定与多个焊缝分别对应的多个焊缝位置，并参考多个焊缝位置对对应的多个焊缝进行焊接。因此，在对盾构地铁隧道管片修复控制过程中，可以通过扫描检测系统对钢板环安装位置进行定位，从而提高了盾构地铁隧道管片修复的精准度。并且，扫描、拼装、打孔以及焊接过程均是采用系统进行操作，减少了人工的介入，因此还可以提高作业效率，减少人力成本。进而解决了相关技术中的盾构地铁隧道管片修复作业效率低下、人力成本高、修复精准度低的技术问题。
本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本公开一实施例提供的盾构地铁隧道管片修复控制方法的流程示意图；
图2是根据本公开实施例提供的拼装系统的结构示意图；
图3是根据本公开实施例提供的打孔机器人的结构图；
图4是根据本公开实施例提供的焊接系统的结构图；
图5是根据本公开另一实施例提供的盾构地铁隧道管片修复控制装置的示意图；
图6是根据本公开另一实施例提供的盾构地铁隧道管片修复控制装置的示意图；
图7示出了适于用来实现本申请实施方式的示例性计算机设备的框图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。相反，本公开的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
针对背景技术中提到的相关技术中的盾构地铁隧道管片修复作业效率低下、人力成本高、修复精准度低的技术问题，本实施例技术方案提供了一种盾构地铁隧道管片修复控制方法，下面结合具体的实施例对该方法进行说明。
其中，需要说明的是，本实施例的盾构地铁隧道管片修复控制方法的执行主体可以为盾构地铁隧道管片修复控制装置，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以配置在电子设备中，电子设备可以包括但不限于终端、服务器端等。
本公开实施例提供的盾构地铁隧道管片修复控制方法，可以应用于控制设备中，一般性地，该控制设备可以包括：拼装系统、打孔系统、焊接系统以及扫描检测系统等。
图1是根据本公开第一实施例提供的盾构地铁隧道管片修复控制方法的流程示意图。参考图1所示，该方法包括：
S101：扫描检测系统，用于检测盾构地铁隧道管片的形态数据，并根据形态数据对盾构地铁隧道管片进行形变评估，如果评估的结果满足设定条件，则根据预处理策略确定与盾构地铁隧道管片对应的多个钢板环安装位置，以及将多个钢板环安装位置发送至拼装系统。
其中，与盾构地铁隧道管片的竖向位移变形、横向位移变形、椭变(收敛变形)、裂缝、渗漏等形态相关的数据，可以被称为形态数据。形态数据可以反映出盾构地铁隧道管片的形变状态，进而可以辅助判断是否需要对盾构地铁隧道管片进行加固处理。本公开实施例中，首先可以通过扫描检测系统检测盾构地铁隧道管片的形态数据。
可选地，一些实施例中，扫描检测系统可以包括：激光扫描仪、工业视觉系统，以及处理器。
其中，激光扫描仪用于扫描盾构地铁隧道管片的形态激光数据，可以将形态激光数据作为该形态数据；工业视觉系统用于扫描盾构地铁隧道管片的视觉图像数据，还可以将视觉图像数据作为该形态数据；或者还可以将形态激光数据和视觉图像数据被共同作为形态数据，此处不作限制。
其中，激光扫描仪可以是支持扫描功能的任意型号的激光扫描仪，工业视觉系统可以是支持图像采集功能的任意可能的系统。并且，上述实例只是以形态激光数据和视觉图像数据作为形态数据进行示例性说明，在实际应用中，还可以根据实际环境采用其它任意可能的设备采集形态数据，此处不作限制。
进一步地，处理器对形态激光数据进行解析，得到对应的形变参数值，形变参数值例如包括：盾构地铁隧道管片的椭圆度、单向变形率以及其它任意可能的参数，此处不作限制。
其中，椭圆度可以用ɑ表示，
Dmax表示盾构地铁隧道管片的最大外径，Dmin表示盾构地铁隧道管片的最小外径，D表示盾构地铁隧道管片的标称外径。
此外，处理器还可以对视觉图像数据进行解析，以得到盾构地铁隧道管片的破损信息，即：根据盾构地铁隧道管片的视觉图像数据，确定盾构地铁隧道管片的破损信息，破损信息例如包括：破损的位置、破损的面积、破损的类型等信息，此处不作限制。
上述得到形变参数值和破损信息后，处理器可以对形变参数值和破损信息进行处理分析，如果形变参数值大于设定阈值，且根据破损信息判定盾构地铁隧道管片发生预设破损事件，则确定形变评估的结果满足设定条件。
其中，预设破损事件例如包括：围岩结构不稳定、具有纵向裂缝、破损程度大于设定值、崩角掉块、渗漏水、错台以及其它任意可能的破损事件，此处不作限制。
也即是说，本公开实施例可以根据将形变参数值与设定阈值进行比较，并根据盾构地铁隧道管片发生的预设破损事件，判断形变评估的结果是否满足设定条件。
一些实施例中，如果椭圆度ɑ大于0.006，且小于0.012，且盾构地铁隧道管片发生围岩结构不稳定的事件，则确定形变评估的结果满足设定条件；
如果椭圆度大于0.012，且小于0.02，且盾构地铁隧道管片发生具有纵向裂缝的事件或者破损程度大于设定值的事件，则确定形变评估的结果满足设定条件；
如果椭圆度大于0.02，则确定形变评估的结果满足设定条件。
另一些实施例中，如果单向变形率大于0.009，且小于0.012，且盾构地铁隧道管片发生具有纵向裂缝的事件或者破损程度大于设定值的事件，则确定形变评估的结果满足设定条件；
如果单向变形率大于0.012，则确定形变评估的结果满足设定条件。
另一些实施例中，如果盾构地铁隧道管片发生崩角掉块，或者渗漏水的事件，或者错台的事件，则确定形变评估的结果满足设定条件。
从而，可以结合盾构地铁隧道管片的形态激光数据和视觉图像数据，确定形变评估的结果满足是否满足设定条件，达到了降低人为主观因素对判断结果的干扰，提高判断结果的准确性的技术效果。此外，在形变评估的过程中可以结合形变参数值、破损信息等多种因素，因此可以保证评估的结果能够准确反映盾构地铁隧道管片的形变状态，进而有利于辅助判断是否需要对盾构地铁隧道管片进行修复处理。
可选地，一些实施例中，扫描检测系统还可以解析破损信息，以得到对应的多个破损位置和多个裂缝位置。即：根据破埙信息确定盾构地铁隧道管片的多个破损位置和多个裂缝位置。进一步地，根据预处理策略结合多个破损位置和多个裂缝位置，确定出多个钢板环安装位置。
其中，预处理策略可以是针对不同的破损位置和裂缝位置采取不同的处理策略，进而确定出多个钢板环安装位置，例如：针对轻微损坏的破损位置，不需要进行固定，则不需要确定该轻微损坏的破损位置作为钢板环安装位置；又例如：轻微损坏的破损位置为盾构地铁隧道管片的易损位置或者关键位置，则确定该轻微损坏的破损位置作为钢板环安装位置。此外，预处理策略还可以是其它任意可能的策略，并且可以根据实际应用场景而确定，此处不作限制。
从而，本公开实施例可以根据预处理策略结合多个破损位置和多个裂缝位置确定钢板环安装位置，因此可以针对不同的使用场景灵活的确定钢板环安装位置。
确定出多个钢板环安装位置后，可以将多个钢板环安装位置发送至拼装系统，以便拼装系统根据多个钢板环安装位置对钢板环进行拼装。
S102：拼装系统，用于确定多个钢板环位置，并根据多个钢板环位置抓取对应的多个钢板环，以及参考多个钢板环安装位置将多个钢板环拼装至盾构地铁隧道管片。
拼装系统接收到多个钢板环安装位置后，首先可以确定多个钢板环位置。其中，用于存放钢板环的位置可以被称为钢板环位置，例如：本公开实施例可以提供钢板环存放架，则钢板环存放架即为钢板环位置。进一步地，根据多个钢板环位置抓取对应的多个钢板环，例如：可以采用自动化设备抓取多个钢板环，并参考多个钢板环安装位置将多个钢板环拼装至盾构地铁隧道管片。
一些实施例中，图2是根据本公开实施例提供的拼装系统的结构示意图，如图2所示，拼装系统例如包括：拼装机器人21、电永磁吸盘22、安装扫描定位模块23及拼装机器人滑台24。
其中，安装扫描定位模块23可以支持扫描定位功能，通过安装扫描定位模块23可以定位多个钢板环安装位置与多个钢板环位置。
进一步地，拼装机器人21根据当前自身位置，结合多个钢板环安装位置与多个钢板环位置计算移动路径，并经由拼装机器人滑台24的控制，基于移动路径移动，以将电永磁吸盘22移动到钢板环存放架一侧，并采用电永磁吸盘22从钢板环存放架处抓取多个钢板环。
进一步地，拼装机器人21结合预设调整策略对多个钢板环分别进行旋转、俯仰动作调整，以调整多个钢板环的姿态，并将调整姿态后的多个钢板环分别拼装至盾构地铁隧道管片。
S103：打孔系统，用于确定与多个钢板环分别对应的多个打孔位置，并基于打孔位置在盾构地铁隧道管片的内壁打孔，以将与多个打孔位置分别对应的多个钢板环固定在内壁表面上，多个钢板环分别具有对应的多个焊缝。
上述将多个钢板环分别拼装至盾构地铁隧道管片后，本公开实施例可以通过打孔系统确定与多个钢板环分别对应的多个打孔位置，例如：根据多个钢板环安装位置确定多个打孔位置，或者还可以根据盾构地铁隧道管片的结构确定多个打孔位置，此处不作限制。
进一步地，基于打孔位置在盾构地铁隧道管片的内壁打孔，例如：可以采用自动化设备进行打孔，或者还可以由人工进行打孔，以将与多个打孔位置分别对应的多个钢板环固定在盾构地铁隧道管片的内壁表面上，其中，多个钢板环分别具有对应的多个焊缝。
可选地，一些实施例中，打孔系统包括：打孔机器人。图3是根据本公开实施例提供的打孔机器人的结构图，如图3所示，打孔机器人31的一端设置有打孔模块32、安装模块33、拧紧模块34，打孔机器人31的底部滑动连接有打孔机器人滑台35，打孔机器人滑台35的底部还设置有打孔机器人升降平台36。
其中，在将多个钢板环安装至盾构地铁隧道管片后，打孔机器人31可以结合扫描检测系统扫描定位与多个钢板环分别对应的多个打孔位置。其中，扫描检测系统例如可以支持图像识别功能，通过扫描可以确定多个打孔位置。
在确定打孔位置后，打孔机器人31控制打孔模块32基于多个打孔位置在盾构地铁隧道管片的内壁对应打孔，以得到多个孔。进一步地，打孔机器人31还可以控制安装模块33在多个孔分别安装对应的多个锚栓，并控制拧紧模块34对多个锚栓进行拧紧处理，以将多个钢板环分别固定在盾构地铁隧道管片的内壁表面上。从而，打孔机器人不仅可以进行打孔作业，还可以通过安装模块、拧紧模块等将多个钢板环分别固定在盾构地铁隧道管片的内壁表面上，采用锚栓可以对钢板环进行紧固，避免钢板环脱落，从而提升固定效果。
可选地，一些实施例中，还可以通过扫描检测系统获取配筋图和探测钢筋位置，其中，配筋图记录盾构地铁隧道的钢筋结构，探测钢筋位置用于描述盾构地铁隧道钢筋的实际位置，例如：可以采用钢筋探测仪对钢筋位置进行探测，得到探测钢筋位置。进一步地，打孔机器人根据配筋图和探测钢筋位置确定出多个目标钢筋位置，其中，位于钢板环安装位置周围的钢筋位置可以被称为目标钢筋位置，本实施例可以结合配筋图和钢筋探测仪探测的钢筋位置确定该目标钢筋位置，并结合多个目标钢筋位置扫描定位与多个钢板环分别对应的多个打孔位置。也即是说，本公开实施例在确定多个打孔位置的过程中可以避开目标钢筋位置，从而可以保证后续的打孔操作顺利进行。
S104：焊接系统，用于确定与多个焊缝分别对应的多个焊缝位置，并参考多个焊缝位置对对应的多个焊缝进行焊接。
上述将与多个打孔位置分别对应的多个钢板环固定在内壁表面上后，本实施例还可以通过焊接系统确定与多个焊缝分别对应的多个焊缝位置，并参考多个焊缝位置对对应的多个焊缝进行焊接。从而，进一步的避免钢板环脱落，增强盾构地铁隧道管片修复效果。
可选地，一些实施例中，图4是根据本公开实施例提供的焊接系统的结构图，如图4所示，焊接系统包括：焊接机器人41、焊接机器人滑台42、焊接机器人升降平台43、焊缝扫描定位模块44，以及机器人弧焊模块45、焊缝检测模块。
在对多个焊缝进行焊接时，首先通过焊缝检测模块检测与多个钢板环分别对应的多个焊缝；进一步地通过焊缝扫描定位模块44与焊缝检测模块进行联动，并确定与多个焊缝分别对应的多个焊缝位置；进一步地，在打孔机器人31将多个钢板环分别固定在盾构地铁隧道管片的内壁表面后，通过焊接机器人升降平台43和焊接机器人滑台42调整焊接机器人41的姿态，以将焊接机器人调整至与多个焊缝位置分别对应的位置处；在调整位置后，焊接机器人41控制机器人弧焊模块45参考多个焊缝位置对对应的多个焊缝进行焊接。
本实施例中，通过扫描检测系统检测盾构地铁隧道管片的形态数据，并根据形态数据对盾构地铁隧道管片进行形变评估，如果评估的结果满足设定条件，则根据预处理策略确定与盾构地铁隧道管片对应的多个钢板环安装位置，以及将多个钢板环安装位置发送至拼装系统，通过拼装系统确定多个钢板环位置，并根据多个钢板环位置抓取对应的多个钢板环，以及参考多个钢板环安装位置将多个钢板环拼装至盾构地铁隧道管片，并通过打孔系统确定与多个钢板环分别对应的多个打孔位置，并基于打孔位置在盾构地铁隧道管片的内壁打孔，以将与多个打孔位置分别对应的多个钢板环固定在内壁表面上，多个钢板环分别具有对应的多个焊缝，以及通过焊接系统确定与多个焊缝分别对应的多个焊缝位置，并参考多个焊缝位置对对应的多个焊缝进行焊接。因此，在对盾构地铁隧道管片修复控制过程中，可以通过扫描检测系统对钢板环安装位置进行定位，从而提高了盾构地铁隧道管片修复的精准度。并且，扫描、拼装、打孔以及焊接过程均是采用系统进行操作，减少了人工的介入，因此还可以提高作业效率，减少人力成本。进而解决了相关技术中的盾构地铁隧道管片修复作业效率低下、人力成本高、修复精准度低的技术问题。
图5是根据本公开另一实施例提供的盾构地铁隧道管片修复控制装置的示意图。如图5所示，该盾构地铁隧道管片修复控制装置50包括：
检测模块501，用于检测盾构地铁隧道管片的形态数据，并根据形态数据对盾构地铁隧道管片进行形变评估，如果评估的结果满足设定条件，则根据预处理策略确定与盾构地铁隧道管片对应的多个钢板环安装位置，以及将多个钢板环安装位置发送至拼装系统；
拼装模块502，用于确定多个钢板环位置，并根据多个钢板环位置抓取对应的多个钢板环，以及参考多个钢板环安装位置将多个钢板环拼装至盾构地铁隧道管片；
打孔模块503，用于确定与多个钢板环分别对应的多个打孔位置，并基于打孔位置在盾构地铁隧道管片的内壁打孔，以将与多个打孔位置分别对应的多个钢板环固定在内壁表面上，多个钢板环分别具有对应的多个焊缝；
焊接模块504，用于确定与多个焊缝分别对应的多个焊缝位置，并参考多个焊缝位置对对应的多个焊缝进行焊接。
可选地，一些实施例中，图6是根据本公开另一实施例提供的盾构地铁隧道管片修复控制装置的示意图。如图6所示，检测模块501，包括：第一扫描子模块5011，用于扫描盾构地铁隧道管片的形态激光数据；第二扫描子模块5012，用于扫描盾构地铁隧道管片的视觉图像数据，形态激光数据和视觉图像数据被共同作为形态数据；处理子模块5013，用于解析形态激光数据，以得到对应的形变参数值，并解析视觉图像数据，以得到盾构地铁隧道管片的破损信息，如果形变参数值大于设定阈值，且根据破损信息判定盾构地铁隧道管片发生预设破损事件，则确定形变评估的结果满足设定条件。
可选地，一些实施例中，检测模块501，具体用于：解析破损信息，以得到对应的多个破损位置和多个裂缝位置，并根据预处理策略结合多个破损位置和多个裂缝位置，确定出多个钢板环安装位置。
可选地，一些实施例中，拼装模块502，包括：第一定位子模块5021，用于定位多个钢板环安装位置与多个钢板环位置；拼装子模块5022，用于根据当前自身位置，结合多个钢板环安装位置与多个钢板环位置计算移动路径，并经由拼装机器人滑台的控制，基于移动路径移动，以将电永磁吸盘移动到钢板环存放架一侧，以及采用电永磁吸盘从钢板环存放架处抓取多个钢板环；结合预设调整策略对多个钢板环分别进行旋转、俯仰动作调整，以调整多个钢板环的姿态，并将调整姿态后的多个钢板环分别拼装至盾构地铁隧道管片。
可选地，一些实施例中，打孔模块503，包括：
第二定位子模块5031，用于在拼装机器人将多个钢板环安装至盾构地铁隧道管片后，打孔机器人结合扫描检测系统扫描定位与多个钢板环分别对应的多个打孔位置；打孔子模块5032，用于控制打孔模块基于多个打孔位置打孔，以得到多个孔；控制安装模块在多个孔分别安装对应的多个锚栓，并控制拧紧模块对多个锚栓进行拧紧处理，以将多个钢板环分别固定在盾构地铁隧道管片的内壁表面上。
可选地，一些实施例中，检测模块501，用于获取配筋图和探测钢筋位置；打孔子模块5032，用于根据配筋图和探测钢筋位置确定出多个目标钢筋位置，以及结合多个目标钢筋位置扫描定位与多个钢板环分别对应的多个打孔位置。
可选地，一些实施例中，焊接模块504，包括：焊缝检测子模块5041，用于检测与多个钢板环分别对应的多个焊缝；焊接子模块5042，用于与焊缝检测模块进行联动，并确定与多个焊缝分别对应的多个焊缝位置；在打孔机器人将多个钢板环分别固定在盾构地铁隧道管片的内壁表面后，通过焊接机器人升降平台和焊接机器人滑台调整焊接机器人的姿态，以将焊接机器人调整至与多个焊缝位置分别对应的位置处；在调整位置后，焊接机器人控制机器人弧焊模块参考多个焊缝位置对对应的多个焊缝进行焊接。
需要说明的是，前述对盾构地铁隧道管片修复控制方法的解释说明也适用于本实施例的装置，此处不再赘述。
本实施例中，通过检测模块检测盾构地铁隧道管片的形态数据，并根据形态数据对盾构地铁隧道管片进行形变评估，如果评估的结果满足设定条件，则根据预处理策略确定与盾构地铁隧道管片对应的多个钢板环安装位置，以及将多个钢板环安装位置发送至拼装系统，通过拼装模块确定多个钢板环位置，并根据多个钢板环位置抓取对应的多个钢板环，以及参考多个钢板环安装位置将多个钢板环拼装至盾构地铁隧道管片，并通过打孔模块确定与多个钢板环分别对应的多个打孔位置，并基于打孔位置在盾构地铁隧道管片的内壁打孔，以将与多个打孔位置分别对应的多个钢板环固定在内壁表面上，多个钢板环分别具有对应的多个焊缝，以及通过焊接模块确定与多个焊缝分别对应的多个焊缝位置，并参考多个焊缝位置对对应的多个焊缝进行焊接。因此，在对盾构地铁隧道管片修复控制过程中，可以通过扫描检测系统对钢板环安装位置进行定位，从而提高了盾构地铁隧道管片修复的精准度。并且，扫描、拼装、打孔以及焊接过程均是采用系统进行操作，减少了人工的介入，因此还可以提高作业效率，减少人力成本。进而解决了相关技术中的盾构地铁隧道管片修复作业效率低下、人力成本高、修复精准度低的技术问题。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行如本申请前述实施例提出的用于盾构地铁隧道管片修复控制方法。
图7示出了适于用来实现本申请实施方式的示例性计算机设备的框图。图7显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture；以下简称：ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture；以下简称：MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics StandardsAssociation；以下简称：VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnection；以下简称：PCI)总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图7未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。
尽管图7中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如：光盘只读存储器(Compact Disc Read OnlyMemory；以下简称：CD-ROM)、数字多功能只读光盘(Digital Video Disc Read OnlyMemory；以下简称：DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本申请各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本申请所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network；以下简称：LAN)，广域网(Wide Area Network；以下简称：WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现前述实施例中提及的盾构地铁隧道管片修复控制方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种盾构地铁隧道管片修复控制方法，其特征在于，应用于控制设备中，所述控制设备包括：拼装系统、打孔系统、焊接系统，以及扫描检测系统，所述方法包括：
使用所述扫描检测系统，检测盾构地铁隧道管片的形态数据，并根据所述形态数据对所述盾构地铁隧道管片进行形变评估，如果评估的结果满足设定条件，则根据预处理策略确定与所述盾构地铁隧道管片对应的多个钢板环安装位置，以及将所述多个钢板环安装位置发送至所述拼装系统；
使用所述拼装系统，确定多个钢板环位置，并根据所述多个钢板环位置抓取对应的多个钢板环，以及参考所述多个钢板环安装位置将所述多个钢板环拼装至所述盾构地铁隧道管片；
使用所述打孔系统，确定与所述多个钢板环分别对应的多个打孔位置，并基于所述打孔位置在所述盾构地铁隧道管片的内壁打孔，以将与所述多个打孔位置分别对应的多个钢板环固定在内壁表面上，所述多个钢板环分别具有对应的多个焊缝；
使用所述焊接系统，确定与所述多个焊缝分别对应的多个焊缝位置，并参考所述多个焊缝位置对对应的所述多个焊缝进行焊接。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扫描检测系统包括：激光扫描仪、工业视觉系统，以及处理器，其中，
所述激光扫描仪，用于扫描所述盾构地铁隧道管片的形态激光数据；
所述工业视觉系统，用于扫描所述盾构地铁隧道管片的视觉图像数据，所述形态激光数据和所述视觉图像数据被共同作为所述形态数据；
所述处理器，用于解析所述形态激光数据，以得到对应的形变参数值，并解析所述视觉图像数据，以得到所述盾构地铁隧道管片的破损信息，如果所述形变参数值大于设定阈值，且根据所述破损信息判定所述盾构地铁隧道管片发生预设破损事件，则确定形变评估的结果满足所述设定条件。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，其中，
所述扫描检测系统，用于解析所述破损信息，以得到对应的多个破损位置和多个裂缝位置，并根据所述预处理策略结合所述多个破损位置和多个裂缝位置，确定出多个钢板环安装位置。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拼装系统包括：拼装机器人、电永磁吸盘、安装扫描定位模块及拼装机器人滑台，其中，
所述安装扫描定位模块，用于定位多个钢板环安装位置与多个钢板环位置；
所述拼装机器人，用于根据当前自身位置，结合所述多个钢板环安装位置与多个钢板环位置计算移动路径，并经由所述拼装机器人滑台的控制，基于所述移动路径移动，以将所述电永磁吸盘移动到钢板环存放架一侧，以及采用所述电永磁吸盘从钢板环存放架处抓取多个钢板环；
所述拼装机器人，结合预设调整策略对所述多个钢板环分别进行旋转、俯仰动作调整，以调整所述多个钢板环的姿态，并将调整姿态后的多个钢板环分别拼装至所述盾构地铁隧道管片。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述打孔系统包括：打孔机器人，所述打孔机器人的一端设置有打孔模块、安装模块、拧紧模块，所述打孔机器人的底部滑动连接有打孔机器人滑台，所述打孔机器人滑台的底部设置有打孔机器人升降平台，其中，
在所述拼装机器人将所述多个钢板环安装至所述盾构地铁隧道管片后，所述打孔机器人结合所述扫描检测系统扫描定位与所述多个钢板环分别对应的多个打孔位置；
所述打孔机器人，控制所述打孔模块基于所述多个打孔位置打孔，以得到多个孔；
所述打孔机器人，控制所述安装模块在所述多个孔分别安装对应的多个锚栓，并控制所述拧紧模块对所述多个锚栓进行拧紧处理，以将所述多个钢板环分别固定在所述盾构地铁隧道管片的内壁表面上。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，其中，
所述扫描检测系统，用于获取配筋图和探测钢筋位置；
所述打孔机器人，用于根据所述配筋图和所述探测钢筋位置确定出多个目标钢筋位置，以及结合所述多个目标钢筋位置扫描定位与所述多个钢板环分别对应的多个打孔位置。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述焊接系统包括：焊接机器人、焊接机器人滑台、焊接机器人升降平台、焊缝扫描定位模块，以及机器人弧焊模块、焊缝检测模块，其中，
所述焊缝检测模块，用于检测与所述多个钢板环分别对应的多个焊缝；
所述焊缝扫描定位模块，用于与所述焊缝检测模块进行联动，并确定与所述多个焊缝分别对应的多个焊缝位置；
在所述打孔机器人将所述多个钢板环分别固定在所述盾构地铁隧道管片的内壁表面后，通过所述焊接机器人升降平台和所述焊接机器人滑台调整所述焊接机器人的姿态，以将所述焊接机器人调整至与所述多个焊缝位置分别对应的位置处；
在调整所述位置后，所述焊接机器人控制所述机器人弧焊模块参考所述多个焊缝位置对对应的所述多个焊缝进行焊接。
8.一种盾构地铁隧道管片修复控制装置，包括：
检测模块，用于检测盾构地铁隧道管片的形态数据，并根据所述形态数据对所述盾构地铁隧道管片进行形变评估，如果评估的结果满足设定条件，则根据预处理策略确定与所述盾构地铁隧道管片对应的多个钢板环安装位置，以及将所述多个钢板环安装位置发送至拼装模块；
拼装模块，用于确定多个钢板环位置，并根据所述多个钢板环位置抓取对应的多个钢板环，以及参考所述多个钢板环安装位置将所述多个钢板环拼装至所述盾构地铁隧道管片；
打孔模块，用于确定与所述多个钢板环分别对应的多个打孔位置，并基于所述打孔位置在所述盾构地铁隧道管片的内壁打孔，以将与所述多个打孔位置分别对应的多个钢板环固定在内壁表面上，所述多个钢板环分别具有对应的多个焊缝；
焊接模块，用于确定与所述多个焊缝分别对应的多个焊缝位置，并参考所述多个焊缝位置对对应的所述多个焊缝进行焊接。
9.一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。
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