本發(fā)明涉及測繪儀器，特別是一種集成ai紅外視覺模塊的智能隧道變形監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著隧道工程規(guī)模的擴(kuò)大，對隧道內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確監(jiān)測變得尤為重要。

2、傳統(tǒng)的隧道監(jiān)測為人工方式，存在數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔長、人力資源消耗大、信息數(shù)據(jù)反饋速度慢、時(shí)效性差等問題，同時(shí)無法自動(dòng)測量、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、易造成返工、無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作、需要配備專業(yè)測量人員。

3、現(xiàn)今隧道監(jiān)測主要為自動(dòng)化監(jiān)測，主要的監(jiān)測設(shè)備包括測量機(jī)器人、水準(zhǔn)儀、激光掃描儀、軌道檢測車，測量機(jī)器人用于地鐵結(jié)構(gòu)物位移和變形監(jiān)測，水準(zhǔn)儀用于人工高精度沉降觀測，激光掃描儀用于隧道斷面收斂監(jiān)測，軌道檢測車用于地鐵軌距、軌向高差、軌道橫向高差監(jiān)測，如申請?zhí)枴?01710699280?.3”、發(fā)明名稱“一種基于三維激光掃描設(shè)備的軌道侵限智能檢測儀”公開了一種基于三維激光掃描設(shè)備的軌道侵限智能檢測儀，包括手推車、里程同步單元、手推扶手、工業(yè)電腦、三維激光掃描儀和360°高清相機(jī)，所述手推車的滾輪上固定設(shè)置有里程同步單元，所述手推車上設(shè)置有工業(yè)電腦，所述手推車的上面另一側(cè)固定設(shè)置有電源供電系統(tǒng)與三維激光掃描儀，所述手推車的上面安裝有360°高清相機(jī)，所述里程同步單元、三維激光掃描儀和360°高清相機(jī)分別與工業(yè)電腦連接，通過三維激光掃描儀安裝方式靈活，滿足不同線路狀況使用，可檢測范圍覆蓋線路360°范圍，檢測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，侵限報(bào)警提示，對軌道交通內(nèi)的構(gòu)筑物進(jìn)行非接觸式限界檢測及分析，不需要人工進(jìn)行判斷。

4、現(xiàn)今隧道監(jiān)測系統(tǒng)的不足有：1、需要配備多臺設(shè)備，如測量機(jī)器人、水準(zhǔn)儀、激光掃描儀、軌道檢測車，設(shè)備投入大，操作難度大；

5、2、自動(dòng)化程度低，主要是點(diǎn)測量方式，即測量時(shí)只能一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)的依次測量，如上述一種基于三維激光掃描設(shè)備的軌道侵限智能檢測儀采用的是激光測距方式，需要一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)的依次測量，監(jiān)測棱鏡設(shè)置數(shù)量多，有時(shí)需要人工干預(yù)；

6、3、通過距離測量然后獲得測點(diǎn)坐標(biāo)，測量效率低，容易出現(xiàn)誤差；

7、4、工作效率低，監(jiān)測數(shù)據(jù)基本上都是單獨(dú)處理，綜合利用率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種集成ai紅外視覺模塊的智能隧道變形監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成ai紅外視覺模塊，通過ai紅外視覺系統(tǒng)的紅外功能標(biāo)記讀取隧道內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)棱鏡坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)棱鏡坐標(biāo)的自動(dòng)讀取、學(xué)習(xí)以及異常情況的自動(dòng)處理，并在監(jiān)測結(jié)束后能夠自由巡航，從而提高隧道監(jiān)測的效率和智能化水平。

2、為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:

3、本發(fā)明一種集成ai紅外視覺模塊的智能隧道變形監(jiān)測系統(tǒng)，它包括ai紅外視覺模塊、測量機(jī)器人、智能監(jiān)測機(jī)構(gòu)、控制終端，所述測量機(jī)器人包括一手柄結(jié)構(gòu)，所述ai紅外視覺模塊設(shè)置于手柄結(jié)構(gòu)中，所述ai紅外視覺模塊包括ai紅外攝像頭、ai紅外視覺控制系統(tǒng)，所述ai紅外攝像頭與ai紅外視覺控制系統(tǒng)電連接；

4、所述ai紅外視覺系統(tǒng)能根據(jù)ai紅外攝像頭拍攝到的圖像信息生成ai紅外視覺信息，所述ai紅外視覺系統(tǒng)具備紅外功能，能夠精確捕捉隧道內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)棱鏡的坐標(biāo)信息，且ai紅外視覺系統(tǒng)還具備視頻記錄功能，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控隧道內(nèi)的安全隱患；

5、所述智能監(jiān)測機(jī)構(gòu)與ai紅外視覺系統(tǒng)通過rs232無線連接，接收ai紅外視覺系統(tǒng)讀取的坐標(biāo)信息；

6、所述智能監(jiān)測機(jī)構(gòu)與控制終端采用5g通訊，所述控制終端與測量機(jī)器人采用無線連接，控制終端接收智能監(jiān)測機(jī)構(gòu)的指令，遙控測量機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測量，或控制終端接收智能監(jiān)測機(jī)構(gòu)的指令，遙控測量機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)學(xué)習(xí)監(jiān)測點(diǎn)棱鏡，并在監(jiān)測結(jié)束后進(jìn)行自由巡航。

7、工作原理：

8、ai紅外視覺系統(tǒng)通過紅外功能標(biāo)記隧道內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)棱鏡，并讀取其坐標(biāo)；ai紅外視覺系統(tǒng)將讀取的坐標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)送給智能監(jiān)測機(jī)構(gòu)；智能監(jiān)測機(jī)構(gòu)對坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，判斷隧道內(nèi)的情況，并生成監(jiān)測點(diǎn)報(bào)告；智能監(jiān)測機(jī)構(gòu)通過5g網(wǎng)絡(luò)下發(fā)指令到控制終端，控制終端遙控測量機(jī)器人進(jìn)行監(jiān)測；監(jiān)測過程中若發(fā)現(xiàn)監(jiān)測點(diǎn)棱鏡被人為損壞，ai紅外視覺系統(tǒng)將記錄相關(guān)視頻，同時(shí)告知控制終端跳過被破壞的棱鏡；智能監(jiān)測機(jī)構(gòu)根據(jù)ai紅外視覺系統(tǒng)的反饋，發(fā)送指令給控制終端，控制測量機(jī)器人跳過被破壞的棱鏡，繼續(xù)對其它監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)測量和學(xué)習(xí)。

9、進(jìn)一步，所述ai紅外視覺系統(tǒng)還包括視覺位移監(jiān)測，能直接提供監(jiān)測點(diǎn)的視覺位移值，所述視覺位移值包括x坐標(biāo)位移、y坐標(biāo)位移；

10、進(jìn)一步，所述手柄結(jié)構(gòu)包括上端的手持部、及兩側(cè)的兩個(gè)柄臂、及兩個(gè)柄臂下端的插接部，所述插接部為匹配測量機(jī)器人上端的手柄插接部位的插接結(jié)構(gòu)，所述手柄結(jié)構(gòu)的插接部可方便地插接于測量機(jī)器人上端，使得手柄結(jié)構(gòu)具有手柄功能；所述ai紅外攝像頭設(shè)置于手柄結(jié)構(gòu)的殼體的前端；

11、進(jìn)一步，所述兩個(gè)柄臂的中上位置橫向設(shè)置有一集成模塊，所述集成模塊包括殼體、及設(shè)置于殼體前端的ai紅外攝像頭；

12、進(jìn)一步，所述集成模塊還包括設(shè)置于殼體前端的遠(yuǎn)光照明機(jī)構(gòu)和近光照明機(jī)構(gòu)和感應(yīng)觸控機(jī)構(gòu)、及設(shè)置于殼體上的紅藍(lán)光警示機(jī)構(gòu)、及設(shè)置于殼體下端的望遠(yuǎn)鏡輔助照明下照點(diǎn)、及設(shè)置于殼體內(nèi)的無線通訊機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)和gnss定位機(jī)構(gòu)、及控制系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)光照明機(jī)構(gòu)、近光照明機(jī)構(gòu)、感應(yīng)觸控機(jī)構(gòu)、紅藍(lán)光警示機(jī)構(gòu)、望遠(yuǎn)鏡輔助照明下照點(diǎn)、無線通訊機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)、gnss定位機(jī)構(gòu)分別與控制系統(tǒng)電連接。

13、本發(fā)明一種集成ai紅外視覺模塊的智能隧道變形監(jiān)測系統(tǒng),其有益效果有：

14、1、集成ai紅外視覺模塊，ai紅外視覺系統(tǒng)通過紅外功能標(biāo)記隧道內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)棱鏡，并讀取其坐標(biāo)，通過像素圖像處理推算出結(jié)構(gòu)位移，最高可以微米級測量精度，避免溫度及天氣變化；

15、2、智能化水平高，系統(tǒng)具備自動(dòng)學(xué)習(xí)監(jiān)測點(diǎn)棱鏡的能力，無需人工干預(yù)，提高了監(jiān)測效率，智能化預(yù)警和數(shù)據(jù)分析功能，能夠全面評估監(jiān)測項(xiàng)目的健康情況；

16、3、自動(dòng)化程度高，自動(dòng)化監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，7*24小時(shí)監(jiān)測，大大提高了工作效率，通過ai紅外視覺系統(tǒng)和智能監(jiān)測系統(tǒng)的配合，實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)棱鏡坐標(biāo)的自動(dòng)讀取、學(xué)習(xí)和處理，大大提高了監(jiān)測的自動(dòng)化程度；

17、4、為面測量方式，不需要人工測量觀測站到測點(diǎn)的距離，系統(tǒng)將通過圖案來自行計(jì)算，進(jìn)一步提高系統(tǒng)布設(shè)效率；

18、5、精度設(shè)備和算法，機(jī)器自動(dòng)讀取監(jiān)測數(shù)據(jù)，反應(yīng)快，不存在讀數(shù)誤差；

19、6、可隨意設(shè)定監(jiān)測頻率，按特定的頻率數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集上傳云平臺，實(shí)時(shí)反應(yīng)監(jiān)測項(xiàng)目的情況；

20、7、非接觸測量，安裝標(biāo)靶即可，無需布線供電。

21、8、智能監(jiān)測系統(tǒng)能夠根據(jù)ai紅外視覺系統(tǒng)的反饋，自動(dòng)判斷監(jiān)測點(diǎn)棱鏡的狀態(tài)，并發(fā)送相應(yīng)指令給智能監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全站儀的自動(dòng)學(xué)習(xí)和調(diào)整；

22、9、自由巡航功能，監(jiān)測周期結(jié)束后，系統(tǒng)能夠自由巡航，對隧道內(nèi)其他區(qū)域進(jìn)行巡視，及時(shí)消除監(jiān)測范圍的安全隱患。

技術(shù)特征：

1.一種集成ai紅外視覺模塊的智能隧道變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成ai紅外視覺模塊的智能隧道變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述手柄結(jié)構(gòu)包括上端的手持部、及兩側(cè)的兩個(gè)柄臂、及兩個(gè)柄臂下端的插接部，所述插接部為匹配測量機(jī)器人上端的手柄插接部位的插接結(jié)構(gòu)，所述手柄結(jié)構(gòu)的插接部可方便地插接于測量機(jī)器人上端，使得手柄結(jié)構(gòu)具有手柄功能；所述ai紅外攝像頭設(shè)置于手柄結(jié)構(gòu)的殼體的前端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成ai紅外視覺模塊的智能隧道變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個(gè)柄臂的中上位置橫向設(shè)置有一集成模塊，所述集成模塊包括殼體、及設(shè)置于殼體前端的ai紅外攝像頭。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成ai紅外視覺模塊的智能隧道變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述集成模塊還包括設(shè)置于殼體前端的遠(yuǎn)光照明機(jī)構(gòu)和近光照明機(jī)構(gòu)和感應(yīng)觸控機(jī)構(gòu)、及設(shè)置于殼體上的紅藍(lán)光警示機(jī)構(gòu)、及設(shè)置于殼體下端的望遠(yuǎn)鏡輔助照明下照點(diǎn)、及設(shè)置于殼體內(nèi)的無線通訊機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)和gnss定位機(jī)構(gòu)、及控制系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)光照明機(jī)構(gòu)、近光照明機(jī)構(gòu)、感應(yīng)觸控機(jī)構(gòu)、紅藍(lán)光警示機(jī)構(gòu)、望遠(yuǎn)鏡輔助照明下照點(diǎn)、無線通訊機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)、gnss定位機(jī)構(gòu)分別與控制系統(tǒng)電連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成ai紅外視覺模塊的智能隧道變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述智能隧道變形監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)工作流程如下：

技術(shù)總結(jié)
一種集成AI紅外視覺模塊的智能隧道變形監(jiān)測系統(tǒng)。它包括AI紅外視覺模塊、測量機(jī)器人、智能監(jiān)測機(jī)構(gòu)、控制終端，所述測量機(jī)器人包括一手柄結(jié)構(gòu)，所述AI紅外視覺模塊設(shè)置于手柄結(jié)構(gòu)中，所述AI紅外視覺模塊包括AI紅外攝像頭、AI紅外視覺控制系統(tǒng)，所述AI紅外攝像頭與AI紅外視覺控制系統(tǒng)電連接；所述智能監(jiān)測機(jī)構(gòu)與AI紅外視覺系統(tǒng)通過RS232無線連接，接收AI紅外視覺系統(tǒng)讀取的坐標(biāo)信息；所述智能監(jiān)測機(jī)構(gòu)與控制終端采用5G通訊。該系統(tǒng)集成AI紅外視覺模塊，通過AI紅外視覺系統(tǒng)的紅外功能標(biāo)記讀取隧道內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)棱鏡坐標(biāo)，通過像素圖像處理推算出結(jié)構(gòu)位移，效率和精度大大提高，并提高隧道監(jiān)測的智能化水平。

技術(shù)研發(fā)人員：李衍航,胡梁,梁順鑫,王鵬,陳偉光,馬傳松,周才文,阮園園,高祥祥,邊俊杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：胡梁云服（深圳）科技發(fā)展有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/26