一种集成AI红外视觉模块的智能隧道变形监测系统的制作方法

本发明涉及测绘仪器，特别是一种集成ai红外视觉模块的智能隧道变形监测系统。

背景技术：

1、随着隧道工程规模的扩大，对隧道内监测点的实时、准确监测变得尤为重要。

2、传统的隧道监测为人工方式，存在数据采集时间间隔长、人力资源消耗大、信息数据反馈速度慢、时效性差等问题，同时无法自动测量、费时、费力、易造成返工、无法实现连续工作、需要配备专业测量人员。

3、现今隧道监测主要为自动化监测，主要的监测设备包括测量机器人、水准仪、激光扫描仪、轨道检测车，测量机器人用于地铁结构物位移和变形监测，水准仪用于人工高精度沉降观测，激光扫描仪用于隧道断面收敛监测，轨道检测车用于地铁轨距、轨向高差、轨道横向高差监测，如申请号“201710699280 .3”、发明名称“一种基于三维激光扫描设备的轨道侵限智能检测仪”公开了一种基于三维激光扫描设备的轨道侵限智能检测仪，包括手推车、里程同步单元、手推扶手、工业电脑、三维激光扫描仪和360°高清相机，所述手推车的滚轮上固定设置有里程同步单元，所述手推车上设置有工业电脑，所述手推车的上面另一侧固定设置有电源供电系统与三维激光扫描仪，所述手推车的上面安装有360°高清相机，所述里程同步单元、三维激光扫描仪和360°高清相机分别与工业电脑连接，通过三维激光扫描仪安装方式灵活，满足不同线路状况使用，可检测范围覆盖线路360°范围，检测数据实时显示，侵限报警提示，对轨道交通内的构筑物进行非接触式限界检测及分析，不需要人工进行判断。

4、现今隧道监测系统的不足有：1、需要配备多台设备，如测量机器人、水准仪、激光扫描仪、轨道检测车，设备投入大，操作难度大；

5、2、自动化程度低，主要是点测量方式，即测量时只能一个点一个点的依次测量，如上述一种基于三维激光扫描设备的轨道侵限智能检测仪采用的是激光测距方式，需要一个点一个点的依次测量，监测棱镜设置数量多，有时需要人工干预；

6、3、通过距离测量然后获得测点坐标，测量效率低，容易出现误差；

7、4、工作效率低，监测数据基本上都是单独处理，综合利用率低。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种集成ai红外视觉模块的智能隧道变形监测系统，该系统集成ai红外视觉模块，通过ai红外视觉系统的红外功能标记读取隧道内监测点棱镜坐标，实现隧道内监测点棱镜坐标的自动读取、学习以及异常情况的自动处理，并在监测结束后能够自由巡航，从而提高隧道监测的效率和智能化水平。

2、为了解决上述现有技术问题,本发明的技术方案如下:

3、本发明一种集成ai红外视觉模块的智能隧道变形监测系统，它包括ai红外视觉模块、测量机器人、智能监测机构、控制终端，所述测量机器人包括一手柄结构，所述ai红外视觉模块设置于手柄结构中，所述ai红外视觉模块包括ai红外摄像头、ai红外视觉控制系统，所述ai红外摄像头与ai红外视觉控制系统电连接；

4、所述ai红外视觉系统能根据ai红外摄像头拍摄到的图像信息生成ai红外视觉信息，所述ai红外视觉系统具备红外功能，能够精确捕捉隧道内监测点棱镜的坐标信息，且ai红外视觉系统还具备视频记录功能，能够实时监控隧道内的安全隐患；

5、所述智能监测机构与ai红外视觉系统通过rs232无线连接，接收ai红外视觉系统读取的坐标信息；

6、所述智能监测机构与控制终端采用5g通讯，所述控制终端与测量机器人采用无线连接，控制终端接收智能监测机构的指令，遥控测量机器人实现自动测量，或控制终端接收智能监测机构的指令，遥控测量机器人进行自动学习监测点棱镜，并在监测结束后进行自由巡航。

7、工作原理：

8、ai红外视觉系统通过红外功能标记隧道内监测点棱镜，并读取其坐标；ai红外视觉系统将读取的坐标数据发送给智能监测机构；智能监测机构对坐标数据进行分析和处理，判断隧道内的情况，并生成监测点报告；智能监测机构通过5g网络下发指令到控制终端，控制终端遥控测量机器人进行监测；监测过程中若发现监测点棱镜被人为损坏，ai红外视觉系统将记录相关视频，同时告知控制终端跳过被破坏的棱镜；智能监测机构根据ai红外视觉系统的反馈，发送指令给控制终端，控制测量机器人跳过被破坏的棱镜，继续对其它监测点进行自动测量和学习。

9、进一步，所述ai红外视觉系统还包括视觉位移监测，能直接提供监测点的视觉位移值，所述视觉位移值包括x坐标位移、y坐标位移；

10、进一步，所述手柄结构包括上端的手持部、及两侧的两个柄臂、及两个柄臂下端的插接部，所述插接部为匹配测量机器人上端的手柄插接部位的插接结构，所述手柄结构的插接部可方便地插接于测量机器人上端，使得手柄结构具有手柄功能；所述ai红外摄像头设置于手柄结构的壳体的前端；

11、进一步，所述两个柄臂的中上位置横向设置有一集成模块，所述集成模块包括壳体、及设置于壳体前端的ai红外摄像头；

12、进一步，所述集成模块还包括设置于壳体前端的远光照明机构和近光照明机构和感应触控机构、及设置于壳体上的红蓝光警示机构、及设置于壳体下端的望远镜辅助照明下照点、及设置于壳体内的无线通讯机构和数据存储机构和gnss定位机构、及控制系统，所述远光照明机构、近光照明机构、感应触控机构、红蓝光警示机构、望远镜辅助照明下照点、无线通讯机构、数据存储机构、gnss定位机构分别与控制系统电连接。

13、本发明一种集成ai红外视觉模块的智能隧道变形监测系统,其有益效果有：

14、1、集成ai红外视觉模块，ai红外视觉系统通过红外功能标记隧道内监测点棱镜，并读取其坐标，通过像素图像处理推算出结构位移，最高可以微米级测量精度，避免温度及天气变化；

15、2、智能化水平高，系统具备自动学习监测点棱镜的能力，无需人工干预，提高了监测效率，智能化预警和数据分析功能，能够全面评估监测项目的健康情况；

16、3、自动化程度高，自动化监测和数据分析，7*24小时监测，大大提高了工作效率，通过ai红外视觉系统和智能监测系统的配合，实现隧道内监测点棱镜坐标的自动读取、学习和处理，大大提高了监测的自动化程度；

17、4、为面测量方式，不需要人工测量观测站到测点的距离，系统将通过图案来自行计算，进一步提高系统布设效率；

18、5、精度设备和算法，机器自动读取监测数据，反应快，不存在读数误差；

19、6、可随意设定监测频率，按特定的频率数据实时采集上传云平台，实时反应监测项目的情况；

20、7、非接触测量，安装标靶即可，无需布线供电。

21、8、智能监测系统能够根据ai红外视觉系统的反馈，自动判断监测点棱镜的状态，并发送相应指令给智能监测系统，实现全站仪的自动学习和调整；

22、9、自由巡航功能，监测周期结束后，系统能够自由巡航，对隧道内其他区域进行巡视，及时消除监测范围的安全隐患。

技术特征：

1.一种集成ai红外视觉模块的智能隧道变形监测系统，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种集成ai红外视觉模块的智能隧道变形监测系统，其特征在于，所述手柄结构包括上端的手持部、及两侧的两个柄臂、及两个柄臂下端的插接部，所述插接部为匹配测量机器人上端的手柄插接部位的插接结构，所述手柄结构的插接部可方便地插接于测量机器人上端，使得手柄结构具有手柄功能；所述ai红外摄像头设置于手柄结构的壳体的前端。

3.根据权利要求1所述的一种集成ai红外视觉模块的智能隧道变形监测系统，其特征在于，所述两个柄臂的中上位置横向设置有一集成模块，所述集成模块包括壳体、及设置于壳体前端的ai红外摄像头。

4.根据权利要求1所述的一种集成ai红外视觉模块的智能隧道变形监测系统，其特征在于，所述集成模块还包括设置于壳体前端的远光照明机构和近光照明机构和感应触控机构、及设置于壳体上的红蓝光警示机构、及设置于壳体下端的望远镜辅助照明下照点、及设置于壳体内的无线通讯机构和数据存储机构和gnss定位机构、及控制系统，所述远光照明机构、近光照明机构、感应触控机构、红蓝光警示机构、望远镜辅助照明下照点、无线通讯机构、数据存储机构、gnss定位机构分别与控制系统电连接。

5.根据权利要求1所述的一种集成ai红外视觉模块的智能隧道变形监测系统，其特征在于，所述智能隧道变形监测系统的系统工作流程如下：

技术总结一种集成AI红外视觉模块的智能隧道变形监测系统。它包括AI红外视觉模块、测量机器人、智能监测机构、控制终端，所述测量机器人包括一手柄结构，所述AI红外视觉模块设置于手柄结构中，所述AI红外视觉模块包括AI红外摄像头、AI红外视觉控制系统，所述AI红外摄像头与AI红外视觉控制系统电连接；所述智能监测机构与AI红外视觉系统通过RS232无线连接，接收AI红外视觉系统读取的坐标信息；所述智能监测机构与控制终端采用5G通讯。该系统集成AI红外视觉模块，通过AI红外视觉系统的红外功能标记读取隧道内监测点棱镜坐标，通过像素图像处理推算出结构位移，效率和精度大大提高，并提高隧道监测的智能化水平。技术研发人员：李衍航,胡梁,梁顺鑫,王鹏,陈伟光,马传松,周才文,阮园园,高祥祥,边俊杰受保护的技术使用者：胡梁云服（深圳）科技发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26