CN115479550B - 隧道加固钢环的监测系统以及隧道加固钢环的监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种隧道加固钢环的监测系统以及隧道加固钢环的监测方法，隧道具有至少两个间隔设置的加固钢环，隧道加固钢环的监测系统包括安置座、活动座以及测距传感器，活动座活动安装于安置座上，测距传感器安装于活动座上，用以检测安装钢环和检测钢环之间的距离，其中，两个加固钢环其中之一设置为安装钢环，另一设置为检测钢环，安置座安装在安装钢环上。本发明技术方案中，隧道加固钢环被分为安装加固钢环和检测加固钢环，测距传感器通过活动座和安置座安装在安装钢环上，测距传感器可通过测量安装钢环的距离变化，来获取隧道该安装钢环的形变情况，可通过测量安装钢环与检测钢环的距离变化，来获取整个隧道的形变情况。

Description

隧道加固钢环的监测系统以及隧道加固钢环的监测方法

技术领域

本发明涉及监测技术领域，特别涉及一种隧道加固钢环的监测系统以及隧道加固钢环的监测方法。

背景技术

隧道净空是指隧道内轮廓线所包围的空间，包括公路隧道建筑限界、通风及其它功能所需的断面积，现有的隧道净空监测手段，通常是采用在隧道横切面设置传感器，通过传感器监测隧道形变，然而，这种监测方式监测的有效范围短，同时对于该横切面外的隧道形变情况无法做到很好的监测。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种隧道加固钢环的监测系统以及隧道加固钢环的监测方法，旨在提供一种可对隧道净空实现全面监测的监测系统。

为实现上述目的，本发明提出的隧道加固钢环的监测系统，所述隧道加固钢环具有相对的第一侧壁和第二侧壁，所述隧道加固钢环的监测系统包括：

安置座；

活动座，活动安装于所述安置座上；

测距传感器，安装于所述活动座上，用以检测所述安装钢环和检测钢环之间的距离；

其中，两个所述加固钢环其中之一设置为安装钢环，另一设置为检测钢环，所述安置座安装在所述安装钢环上。

可选地，所述测距传感器包括激光测距仪；

所述隧道加固钢环的监测系统还包括对位校准装置和电驱动调整组件；

所述对位校准装置包括校准光源以及与所述校准光源对应的反射片，所述校准光源设于所述活动座上，且与所述激光测距仪同步活动，所述反射片用以安装于所述检测钢环上；

所述电驱动调整组件用以调整所述活动座的位置，以使得所述校准光源发出的光线形成的光路始终径经过所述反射片。

可选地，所述活动座包括安装支架，所述安装支架底部形成有沿上下向延伸设置的连接支耳，所述活动座固定连接于所述连接支耳；以及，

连接杆，一端沿纵向延伸的轴线转动安装于所述连接支耳，另一端沿横向延伸的轴线转动安装于所述安置座上。

可选地，所述电驱动调整组件包括第一电驱动组件，所述第一电驱动组件包括第一电机，所述第一电机包括沿纵向延伸的第一驱动轴，在所述连接杆的一端部设有第一连接轴，所述第一连接轴转动安装于设于所述连接支耳的第一安装孔内，所述第一驱动轴驱动连接所述第一连接轴。

可选地，所述电驱动调整组件包括第二电驱动组件，所述第二电驱动组件包括第二电机，所述第二电机包括包括沿横向延伸的第二驱动轴，在所述连接杆的另一端部设有第二连接轴，所述第二连接轴转动安装于设于所述安置座的第二安装孔内，所述第二驱动轴驱动连接所述第二连接轴。

可选地，所述隧道加固钢环的监测系统还包括视觉辅助调整组件，所述视觉辅助调整组件包括定位相机，所述定位相机设置在所述安置座上，且与所述电驱动调整组件电连接。

本发明还提出了一种隧道加固钢环的监测系统的监测方法，所述隧道加固钢环的监测方法包括如下步骤：

获取所述激光测距仪测得的第一距离值；

经过预设时长后，再次获取所述激光测距仪测得的第二距离值；

计算所述第一距离值和所述第二距离值的差值，以获得隧道加固钢环的形变量。

可选地，所述隧道加固钢环的监测系统还包括视觉辅助调整组件，所述视觉辅助调整组件包括定位相机；

再次获取所述激光测距仪测得的第二距离值的步骤之前还包括如下步骤：

获取所述反射片的第一实际位置以及所述校准光源的投影光斑的第二实际位置；

通过所述第一实际位置和所述第二实际位置计算偏移调整参数；

通过所述偏移调整参数计算所述电驱动调整装置的电调整参数；

根据所述电调整参数控制所述电驱动调整装置活动，以使得所述校准光源的投影光斑正对所述反射片。

可选地，所述隧道加固钢环的监测系统还包括语音报警组件以及闪光报警组件；

所述偏移调整参数包括横向偏移调整参数；

所述通过所述偏移调整参数计算所述电驱动调整装置的电调整参数的步骤之前还包括：

计算所述横向偏移调整参数与预设横向偏移参数的横向参数比值；

当所述横向参数比值大于1时，控制语音报警组件进行语音报警；

当所述横向参数比值大于3时，控制闪光报警组件进行闪光报警；

当所述横向参数比值大于5时，控制语音报警组件进行语音报警，并控制闪光报警组件进行闪光报警。

可选地，所述隧道加固钢环的监测系统还包括语音报警组件以及闪光报警组件；

所述偏移调整参数包括纵向偏移调整参数；

所述通过所述偏移调整参数计算所述电驱动调整装置的电调整参数的步骤之前还包括：

计算所述纵向偏移调整参数与预设纵向偏移参数的纵向参数比值；

当所述纵向参数比值大于1.2时，控制语音报警组件进行语音报警；

当所述纵向参数比值大于1.5时，控制闪光报警组件进行闪光报警；

当所述纵向参数比值大于2时，控制语音报警组件进行语音报警，并控制闪光报警组件进行闪光报警。

本发明技术方案中，所述隧道的加固钢环被分为安装钢环和检测钢环，所述测距传感器通过所述活动座和所述安置座安装在所述安装钢环上，所述测距传感器可通过所述活动座，调整所述测距传感器的检测对象，当所述测距传感器的检测对象设置在所述安装加固钢环上时，所述测距传感器可通过测量所述安装钢环在预设时间内的距离变化，来获取所述隧道该安装加固钢环在预设时间内的形变情况，当所述测距传感器检测对象，设置在所述检测加固钢环上时，所述测距传感器可通过测量安装钢环与检测钢环在预设时间内的距离变化，来获取整个隧道的形变情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明所提供的隧道加固钢环的监测系统监测方式的一实施例的立体结构示意图；

图2为本发明所提供的隧道加固钢环的监测系统监测方式的又一实施例的结构示意图；

图3为图1隧道加固钢环的监测系统的一实施例的爆炸图；

图4为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的服务器结构示意图；

图5为本发明隧道加固钢环的监测方法第一实施例的流程示意图；

图6为本发明隧道加固钢环的监测方法第二实施例的流程示意图；

图7为本发明隧道加固钢环的监测方法第三实施例的流程示意图；

图8为本发明隧道加固钢环的监测方法第四实施例的流程示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

隧道净空是指隧道内轮廓线所包围的空间，包括公路隧道建筑限界、通风及其它功能所需的断面积，现有的隧道净空监测手段，通常是采用在隧道横切面设置传感器，通过传感器监测隧道形变，然而，这种监测方式监测的有效范围短，同时对于该横切面外的隧道形变情况无法做到很好的监测。

为解决上述问题，本发明提出一种隧道加固钢环的监测系统，旨在提供一种可对隧道净空实现全面监测的监测系统，图1至图3为本发明所提供的隧道加固钢环的监测系统的结构示意图，图4至图7为本发明所提供的隧道加固钢环的监测方法的流程图。

请参照图1，本发明提出了一种隧道加固钢环的监测系统，所述隧道具有至少两个间隔设置的加固钢环，所述隧道加固钢环的监测系统包括安置座1、活动座2以及测距传感器3，所述活动座2活动安装于所述安置座1上，所述测距传感器3安装于所述活动座2上，用以检测所述安装钢环和检测钢环之间的距离，其中，两个所述加固钢环其中之一设置为安装钢环，另一设置为检测钢环，所述安置座1安装在所述安装钢环上。

本发明技术方案中，所述隧道加固钢环7被分为安装加固钢环73和检测加固钢环74，所述测距传感器3通过所述活动座2和所述安置座1安装在所述安装加固钢环73上，所述测距传感器3可通过所述活动座2，调整所述测距传感器3的检测对象，当所述测距传感器3的检测对象设置在所述安装加固钢环73上时，所述测距传感器3可通过测量所述安装加固钢环73在预设时间内的距离变化，来获取所述隧道该安装加固钢环73在预设时间内的形变情况，当所述测距传感器3检测对象，设置在所述检测加固钢环74上时，所述测距传感器3可通过测量安装加固钢环73与检测加固钢环74在预设时间内的距离变化，来获取整个隧道的形变情况。

所述测距传感器3可以是激光测距仪3a，也可以是声波测距仪，本发明对此不做限制，在发明的一实施例中，所述测距传感器3采用激光测距仪3a。

为提高所述隧道加固钢环的监测系统的测试精度，在本发明的一实施例中，所述所述隧道加固钢环的监测系统还包括对位校准装置4和电驱动调整组件，所述对位校准装置4包括校准光源以及与所述校准光源对应的反射片，所述校准光源设于所述活动座2上，且与所述激光测距仪3a同步活动，所述反射片用以安装于所述检测钢环上，所述电驱动调整组件，用以调整所述活动座2的位置，以使得所述校准光源发出的光线形成的光路始终径经过所述反射片。

可以理解地，由于所述校准光源与所述激光测距仪3a具有同步的活动行程，且所述激光测距仪3a的投影光斑与所述校准光源的投影光斑距离很近，两者间的形变可忽略不计，因此，当所述激光测距仪3a的投影光斑因为加固钢环的形变而与原本的测量点发生偏移时，只需重新调整所述校准光源的位置，即可达到将所述激光测距仪3a校准至原本测量点的目的。

以所述激光测距仪3a测量所述隧道于所述安装加固钢环73处形变为例，请参考图2，所述安装加固钢环73具有相对的第一侧壁和第二侧壁，所述激光测距仪3a设置在所述第一侧壁，所述激光测距仪3a的光斑投影在所述第二侧壁，以此检测所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的距离，当所述激光测距仪3a的投影光斑因为加固钢环的形变而与原本的测量点发生偏移时，所述校准光源的投影光斑同样发生偏移，所述校准光源的光斑不再照射在所述反射片上，此时，所述激光测距仪3a将在所述电驱动调整组件的驱动下，重新时所述校准光源的光斑，照射在所述发生片上，同时，由于所述激光测距仪3a的投影光斑与所述校准光源的投影光斑距离很近，两者间的形变可忽略不计，因此，调整后的激光测距仪3a的检测位置，即可相当于所述激光测距仪3a在预设时间前的测量位置，如此，以使所述激光测距仪3a在测试过程中，测试点的选取保持一致，以提高所述隧道加固钢环的监测系统的测试精度。当所述激光测距仪3a的投影光斑投射在检测加固钢环74上时，所述对位校准装置4校准流程与所述安装加固钢环73相同，本发明在此不再一一赘述。

本发明对于所述激光测距仪3a在所述第二侧壁72的投影光斑的位置不作限制，所述激光测距仪3a可在所述第二侧壁72一个位置进行投影，也可在所述第二侧壁72个位置进行投影，为保证所述隧道加固钢环7的监测系统可对所述隧道加固钢环7实现多方位监测，在本发明的一实施例中，所述激光测距仪3a在所述第二侧壁72的投影光斑被设置为多个。

本发明对于对所述第二侧壁72实现多位置监测方式不做限制，可在所述第一侧壁71上设置多个激光测距仪3a，通过不同的激光测距仪3a实现对第二侧壁72的多位置监测，还可通过在所述激光测距仪3a上设置旋转机构，通过旋转机构改变所述激光测距仪3a在所述第二侧壁72光斑投影位置，以提高所述激光测距仪3a在所述第二侧壁72上的监测范围，考虑到多个激光测距仪3a同时进行测量，误差过大，因此，在本发明的一实施例中，所述激光测距仪3a可通过所述活动座2，将所述投影光斑投影至所述第二侧壁72的任意位置，所述激光测距仪3a可通过所述活动座2，测量所述第一侧壁71与所述第二侧壁72任意一点之间的距离，如此，以提高所述隧道加固钢环7的监测系统可对所述隧道加固钢环7形变的监测范围，进而提高所述隧道加固钢环7的监测系统对于所述隧道形变的监测精度。

本发明对于在相同时段，所述隧道加固钢环7的监测系统对于所述激光测距仪3a在所述第二侧壁72的投影光斑的记录数量不作限制，所述隧道加固钢环7的监测系统可只记录一个所述激光测距仪3a在所述第二侧壁72上的投影距离，也可同时记录多个，为实行对于所述隧道加固钢环7的多点监测，在本发明的一实施例中，所述隧道加固钢环7的监测系统一次将记录多个所述激光测距仪3a的投影距离，如此，以提高所述隧道加固钢环7的监测系统对于所述隧道加固钢环7形变监测量，以提高所述提高所述隧道加固钢环7的监测系统对于所述隧道形变的监测精度。

本发明对于所述隧道加固钢环7的监测系统同时记录多个投影光斑距离的方式不作限制，可在所述第一侧壁71上设置多个激光测距仪3a，通过同时记录所有激光测距仪3a数据，已达到在相同时段，记录多个光斑距离的目的，也可通过在所述激光测距仪3a上设置旋转机构，通过旋转机构改变所述激光测距仪3a在所述第二侧壁72光斑投影位置，通过分别记录同一激光测距仪3a在所述第二侧壁72的不同投影距离，以达到在相同时段，记录多个光斑距离的目的。

与此同时，当所述激光测距仪3a在所述第二侧壁72的投影光斑的记录数量被设置为多个时，为与所述多个投影光斑相匹配，所述反射片42也将在所述第二侧壁72上被设置为多个，以对多个记录点位实现位置校准。

需要解释地，所述对位校准装置4校准原理，实际是利用反射片42对所述校准光源41提供定位，以达到重新定位所述激光测距仪3a的目的，因此，在本发明中，所述对位校准装置4也可直接取消所述校准光源41，使所述激光测距仪3a的投影光斑，直接照射在反射片42上，利用反射片42为所述激光测距仪3a提供定位，以保证所述激光测距仪3a在预设时间段内，测量点保持一致。

请参照图3，所述活动座2可设置万向轴，所述激光测距仪3a设置在所述万向轴上，所述活动中还可设置为多个相互铰接的旋转摇杆，考虑到万向轴容易损坏，在本发明的一实施例中，所述活动座2包括安装支架21和连接杆22，所述安装支架21底部形成有沿上下向延伸设置的连接支耳，所述活动座2固定连接于所述连接支耳，所述连接杆22一端沿纵向延伸的轴线转动安装于所述连接支耳，另一端沿横向延伸的轴线转动安装于所述安置座1上。

进一步地，在上述实施例中，所述连接杆22长度可调整，可通过将所述连接杆22设置为电动推杆，以调节所述连接杆22长度，也可在所述连接杆22上设置距离调节孔，以调解所述连接杆22长度，在本发明的一实施例中，所述连接杆22上设置有调节长形孔221，通过改变所述调节长形孔221的叠合位置，即可改变所述连接杆22的长度，如此，以提高所述激光测距仪3a可活动范围。

所述电驱动调整组件5包括第一电驱动组件51，所述第一电驱动组件51包括第一电机51a，所述第一电机51a包括沿纵向延伸的第一驱动轴511，在所述连接杆22的一端部设有第一连接轴，所述第一连接轴转动安装于设于所述连接支耳的第一安装孔211内，所述第一驱动轴511驱动连接所述第一连接轴，如此，以驱动所述安装支架21围绕所述连接杆22转动。

所述电驱动调整组件5包括第二电驱动组件52，所述第二电驱动组件52包括第二电机52a，所述第二电机52a包括包括沿横向延伸的第二驱动轴521，在所述连接杆22的另一端部设有第二连接轴，所述第二连接轴转动安装于设于所述安置座1的第二安装孔11内，所述第二驱动轴521驱动连接所述第二连接轴，如此，以驱动所述连接杆22围绕所述安置做转动。

可以理解的，即使拥有第一电驱动组件51和第二电驱动组件52，当所述校准光源41与所述反射片42发生偏移时，所述校准光源41依然无法很快被重新调整至照射在所述反射片42上，因此，在本发明的一实施例中，所述隧道加固钢环7的监测系统还包括视觉辅助调整组件6，所述视觉辅助调整组件6包括定位相机61，所述定位相机61设置在所述安置座1上，且与所述电驱动调整组件5电连接。

参照图4，图4为本发明隧道加固钢环的监测系统控制装置的结构示意图。

如图4所示，该隧道加固钢环的监测系统控制装置可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构并不构成对隧道加固钢环的监测系统控制装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图4所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及隧道加固钢环的监测系统控制程序。

在图4所示的服务器中，网络接口1004主要用于连接终端设备，与终端设备进行数据通信；用户接口1003主要用于接收管理员的输入指令；所述服务器通过处理器1001调用存储器1005中存储的隧道加固钢环的监测系统控制程序，并执行以下操作：

获取所述激光测距仪测得的第一距离值；

经过预设时长后，再次获取所述激光测距仪测得的第二距离值；

计算所述第一距离值和所述第二距离值的差值，以获得隧道加固钢环的形变量。

进一步地，处理器1001调用存储器1005中存储的隧道加固钢环的监测系统控制程序，还执行以下操作：

再次获取所述激光测距仪测得的第二距离值的步骤之前还包括如下步骤：

获取所述反射片的第一实际位置以及所述校准光源的投影光斑的第二实际位置；

通过所述第一实际位置和所述第二实际位置计算偏移调整参数；

通过所述偏移调整参数计算所述电驱动调整装置的电调整参数；

根据所述电调整参数控制所述电驱动调整装置活动，以使得所述校准光源的投影光斑正对所述反射片。

进一步地，处理器1001调用存储器1005中存储的隧道加固钢环的监测系统控制程序，还执行以下操作：

计算所述横向偏移调整参数与预设横向偏移参数的横向参数比值；

当所述横向参数比值大于1时，控制语音报警组件进行语音报警；

当所述横向参数比值大于3时，控制闪光报警组件进行闪光报警；

当所述横向参数比值大于5时，控制语音报警组件进行语音报警，并控制闪光报警组件进行闪光报警。

进一步地，处理器1001调用存储器1005中存储的隧道加固钢环的监测系统控制程序，还执行以下操作：

计算所述纵向偏移调整参数与预设纵向偏移参数的纵向参数比值；

当所述纵向参数比值大于1.2时，控制语音报警组件进行语音报警；

当所述纵向参数比值大于1.5时，控制闪光报警组件进行闪光报警；

当所述纵向参数比值大于2时，控制语音报警组件进行语音报警，并控制闪光报警组件进行闪光报警。

基于上述硬件结构，请参照图5，图5位本发明还提出的隧道加固钢环的监测系统的监测方法的第一实施例的流程示意图，所述隧道加固钢环的监测方法包括如下步骤：

S10、获取所述激光测距仪测得的第一距离值；

需要说明地，所述第一距离值可以是所述激光测距仪单点单个距离，也可以是所述激光测距仪测量的多组多点距离，所述第一距离值可以是单个隧道加固钢环的第一侧壁和第二侧壁之间的距离，也可以是不同所述隧道加固钢环第一侧壁与第二侧壁之间的距离。

S20、经过预设时长后，再次获取所述激光测距仪测得的第二距离值；

需要说明地，所述第二距离值指的是所述激光测距仪经过预设时长后，在与所述第一距离值测量的相同点，测得的距离值，当所述第一距离值测试的是单点距离时，则所述第二距离值则为单点距离值，当所述第一距离值为多点距离值时，所述第二距离值则为与所述多点距离值相对应的距离。

S30、计算所述第一距离值和所述第二距离值的差值，以获得隧道加固钢环的形变量。

需要解释地，当所述第一距离为单个所述隧道加固钢环的所述第一侧壁与所述第二侧壁之间距离时，所述第一距离值和所述第二距离值的差值即为该隧道加固钢环处隧道的形变情况，当所述第一距离为不同所述隧道加固钢环的所述第一侧壁与所述第二侧壁之间距离时，所述第一距离值和所述第二距离值的差值即为该隧道在所述第一侧壁和所述第二侧壁间的形变情况。

本发明通过测量所述隧道加固钢环上的同一点，在不同时间段的变化，以得到所述隧道加固钢环的形变情况，从而进一步推导出与所述隧道加固钢环相连的隧道的形变情况，同时，由于所述激光测距仪测量范围可调，因此，本发明所提供的隧道加固钢环的监测方法，不但可以监测单个隧道断面形变情况，也可对整个隧道形变做出监测。

请参照图6，图6为本发明提供的隧道加固钢环的监测系统的监测方法的第二实施例的流程示意图，该实施例与第一实施例的不同之处在于，所述隧道加固钢环的监测系统还包括视觉辅助调整组件，所述视觉辅助调整组件包括定位相机；再次获取所述激光测距仪测得的第二距离值的步骤之前还包括如下步骤：

S40、获取所述反射片的第一实际位置以及所述校准光源的投影光斑的第二实际位置；

S50、通过所述第一实际位置和所述第二实际位置计算偏移调整参数；

S60、通过所述偏移调整参数计算所述电驱动调整装置的电调整参数；

S70、根据所述电调整参数控制所述电驱动调整装置活动，以使得所述校准光源的投影光斑正对所述反射片。

在本实施中，通过所述定位相机，所述隧道加固钢环的监测系统可获取隧道变形后，所述反射片的第一实际位置以及所述校准光源的投影光斑的第二实际位置，并通过所述第一实际位置和所述第二实际位置，获得调整所述电驱动调整装置的电调整参数，并通过所述调整参数，驱动所述电驱动调整装置移动所述校准光源，以使得所述校准光源的投影光斑，重新照射在所述反射片上。

具体地，所述偏移调整参数可通过在所述第二侧壁上设置坐标系，以此确定所述反射片和所述校准光源的投影光斑在此坐标系下的绝对位置，并通过所述绝对位置，获得所述反射片和所述校准光源的投影光斑的相对位置，例如，可以以所述第二侧壁的左边缘和下边缘为横坐标和纵坐标，所述左边缘和下边缘的交点为原点，以某一预设距离作为单位距离，建立网格，以此获取所述投影光斑和所述反射片的相对位置，并将所述相对位置分解为横坐标距离差，和纵坐标距离差，所述横坐标距离差和所述纵坐标距离差即为本发明所需的偏移调整参数。

利用所述纵坐标距离差除以所述第一电机转动一圈所述投影光斑沿纵坐标的行走距离，则可得到所述第一电机需转动的第一圈数，所述圈数即是本发明中，纵向电调整参数，同理，利用所述横坐标距离差除以所述第二电机转动一圈所述投影光斑沿横坐标的行走距离，得到的第二圈数，即是本发明中，横向电调整参数。

所述隧道加固钢环的监测系统还包括语音报警组件以及闪光报警组件；

请参照图7，图7为本发明提供的隧道加固钢环的监测系统的监测方法的第三实施例的流程示意图，该实施例与第一实施例的不同之处在于，所述偏移调整参数包括横向偏移调整参数，所述通过所述偏移调整参数计算所述电驱动调整装置的电调整参数的步骤之前还包括：

S80、计算所述横向偏移调整参数与预设横向偏移参数的横向参数比值；

S90、当所述横向参数比值大于1时，控制语音报警组件进行语音报警；

S100、当所述横向参数比值大于3时，控制闪光报警组件进行闪光报警；

S110、当所述横向参数比值大于5时，控制语音报警组件进行语音报警，并控制闪光报警组件进行闪光报警。

在本实施中，通过设置语音报警组件和闪光报警组件，以预警所述隧道横向形变情况，同时，根据隧道形变情况的不同，系统报警方式也不同，如此，以达到区分预警的目的。

所述隧道加固钢环的监测系统还包括语音报警组件以及闪光报警组件；

请参照图8，图8为本发明提供的隧道加固钢环的监测系统的监测方法的第四实施例的流程示意图，该实施例与第一实施例的不同之处在于所述偏移调整参数包括纵向偏移调整参数；

所述通过所述偏移调整参数计算所述电驱动调整装置的电调整参数的步骤之前还包括：

计算所述纵向偏移调整参数与预设纵向偏移参数的纵向参数比值；

当所述纵向参数比值大于1.2时，控制语音报警组件进行语音报警；

当所述纵向参数比值大于1.5时，控制闪光报警组件进行闪光报警；

当所述纵向参数比值大于2时，控制语音报警组件进行语音报警，并控制闪光报警组件进行闪光报警。

在本实施中，通过设置语音报警组件和闪光报警组件，以预警所述隧道纵向形变情况，同时，根据隧道形变情况的不同，系统报警方式也不同，如此，以达到区分预警的目的。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种隧道加固钢环的监测系统，所述隧道具有至少两个间隔设置的加固钢环，其特征在于，所述隧道加固钢环的监测系统包括：

安置座；

活动座，活动安装于所述安置座上；

测距传感器，安装于所述活动座上，用以检测安装钢环和检测钢环之间的距离；

其中，两个所述加固钢环其中之一设置为安装钢环，另一设置为检测钢环，所述安置座安装在所述安装钢环上；

所述测距传感器包括激光测距仪；

所述隧道加固钢环的监测系统还包括对位校准装置和电驱动调整组件；

所述对位校准装置包括校准光源以及与所述校准光源对应的反射片，所述校准光源设于所述活动座上，且与所述激光测距仪同步活动，所述反射片用以安装于所述检测钢环上；

所述电驱动调整组件用以调整所述活动座的位置，以使得所述校准光源发出的光线形成的光路始终径经过所述反射片。

2.如权利要求1所述的隧道加固钢环的监测系统，其特征在于，所述活动座包括：

安装支架，所述安装支架底部形成有沿上下向延伸设置的连接支耳，所述活动座固定连接于所述连接支耳；以及，

连接杆，一端沿纵向延伸的轴线转动安装于所述连接支耳，另一端沿横向延伸的轴线转动安装于所述安置座上。

3.如权利要求2所述的隧道加固钢环的监测系统，其特征在于，所述电驱动调整组件包括第一电驱动组件，所述第一电驱动组件包括第一电机，所述第一电机包括沿纵向延伸的第一驱动轴，在所述连接杆的一端部设有第一连接轴，所述第一连接轴转动安装于设于所述连接支耳的第一安装孔内，所述第一驱动轴驱动连接所述第一连接轴。

4.如权利要求2所述的隧道加固钢环的监测系统，其特征在于，所述电驱动调整组件包括第二电驱动组件，所述第二电驱动组件包括第二电机，所述第二电机包括包括沿横向延伸的第二驱动轴，在所述连接杆的另一端部设有第二连接轴，所述第二连接轴转动安装于设于所述安置座的第二安装孔内，所述第二驱动轴驱动连接所述第二连接轴。

5.如权利要求1所述的隧道加固钢环的监测系统，其特征在于，所述隧道加固钢环的监测系统还包括视觉辅助调整组件，所述视觉辅助调整组件包括定位相机，所述定位相机设置在所述安置座上，且与所述电驱动调整组件电连接。

6.一种基于权利要求1至5任意一项所述的隧道加固钢环的监测系统的隧道加固钢环的监测方法，其特征在于，所述隧道加固钢环的监测方法包括如下步骤：

获取所述激光测距仪测得的第一距离值；

经过预设时长后，再次获取所述激光测距仪测得的第二距离值；

计算所述第一距离值和所述第二距离值的差值，以获得隧道加固钢环的形变量。

7.如权利要求6所述的隧道加固钢环的监测系统的隧道加固钢环的监测方法，其特征在于，所述隧道加固钢环的监测系统还包括视觉辅助调整组件，所述视觉辅助调整组件包括定位相机；

再次获取所述激光测距仪测得的第二距离值的步骤之前还包括如下步骤：

获取所述反射片的第一实际位置以及所述校准光源的投影光斑的第二实际位置；

通过所述第一实际位置和所述第二实际位置计算偏移调整参数；

通过所述偏移调整参数计算所述电驱动调整装置的电调整参数；

根据所述电调整参数控制所述电驱动调整装置活动，以使得所述校准光源的投影光斑正对所述反射片。

8.如权利要求7所述的隧道加固钢环的监测系统的隧道加固钢环的监测方法，其特征在于，所述隧道加固钢环的监测系统还包括语音报警组件以及闪光报警组件；

所述偏移调整参数包括横向偏移调整参数；

所述通过所述偏移调整参数计算所述电驱动调整装置的电调整参数的步骤之前还包括：

计算所述横向偏移调整参数与预设横向偏移参数的横向参数比值；

当所述横向参数比值大于1时，控制语音报警组件进行语音报警；

当所述横向参数比值大于3时，控制闪光报警组件进行闪光报警；

当所述横向参数比值大于5时，控制语音报警组件进行语音报警，并控制闪光报警组件进行闪光报警。

9.如权利要求7所述的隧道加固钢环的监测系统的隧道加固钢环的监测方法，其特征在于，所述隧道加固钢环的监测系统还包括语音报警组件以及闪光报警组件；

所述偏移调整参数包括纵向偏移调整参数；

所述通过所述偏移调整参数计算所述电驱动调整装置的电调整参数的步骤之前还包括：

计算所述纵向偏移调整参数与预设纵向偏移参数的纵向参数比值；

当所述纵向参数比值大于1.2时，控制语音报警组件进行语音报警；

当所述纵向参数比值大于1.5时，控制闪光报警组件进行闪光报警；

当所述纵向参数比值大于2时，控制语音报警组件进行语音报警，并控制闪光报警组件进行闪光报警。