400-150-1718 隨著城市建設(shè)的發(fā)展，地鐵已經(jīng)成為我國大中型城市的主要交通方式之一。每天上下班的時候，地鐵已經(jīng)成為上班族公共交通的首選，速度快、乘坐舒適方便、沒有堵車問題，唯一的不足大概就是高峰期擠地鐵的滋味不太好受吧。我國地鐵建設(shè)事業(yè)起步較晚，但是由于政策的推動以及地鐵建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)的突破與自主化，近十幾年我國的地鐵規(guī)模快速擴大，截至2018年，地鐵總運營里程已經(jīng)達到5013.3公里，占全球地鐵總里程的35.26%。
地鐵絕大部分的運營路線都位于城市地面以下的隧道中，周圍地質(zhì)情況復(fù)雜、地下管道與線路密集，而且還有地表的建筑和交通的影響。不僅隧道施工時面臨著安全風險，地鐵投入運行后隧道也會出現(xiàn)收縮變形、沉降變形、隧道壁開裂滲漏等安全隱患。因此，對于地鐵隧道的監(jiān)測是地鐵交通養(yǎng)護的重要內(nèi)容。
傳統(tǒng)的地鐵隧道監(jiān)測主要依賴人工監(jiān)測，配合常用的儀器設(shè)備，如鋼尺、游標卡尺、裂縫測深儀、裂縫測寬儀等，不但效率低、成本高，而且很難發(fā)現(xiàn)前期問題，無法保證盾構(gòu)隧道長期安全運行。另外，人工監(jiān)測也無法獲取詳細的幾何形狀信息。除人工監(jiān)測之外，還有少量的進口自動化監(jiān)測設(shè)備，主要利用全站儀、水準儀、收斂儀等測量設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集，同樣有著效率低、成本高、周期長等缺點。
為了適應(yīng)當前地鐵隧道自動化監(jiān)測的需求，揚州大學(xué)信息工程學(xué)院(人工智能學(xué)院)徐永安副教授帶領(lǐng)的團隊經(jīng)過兩年的研究開發(fā)，設(shè)計出了一種新的地鐵隧道病害檢測系統(tǒng)。與當前地鐵隧道自動化檢測采用一個激光點繞隧道旋轉(zhuǎn)進行數(shù)據(jù)收集的方式不同，該系統(tǒng)將激光點變?yōu)榱?60°環(huán)形激光線。當激光投射到隧道表面后，利用8部每秒500幀的高速數(shù)碼相機采集激光圖像，并通過數(shù)據(jù)處理中心轉(zhuǎn)換為隧道表面形狀坐標。
這種檢測方式可以極大提高地鐵隧道的監(jiān)測效率。據(jù)了解，目前該系統(tǒng)的監(jiān)測速度可達3.6公里/小時，是國外同類型檢測設(shè)備的4.25倍，而且還有很大的提升空間。除此之外，激光器、數(shù)碼相機等監(jiān)測系統(tǒng)的核心部件都是完全自主的國產(chǎn)產(chǎn)品，不僅在使用上，也在生產(chǎn)上減少了地鐵隧道監(jiān)測設(shè)備的成本。
據(jù)報道，該系統(tǒng)已經(jīng)在上海地鐵8號線曲陽路站、7號線長壽路站完成了實地檢驗。檢驗結(jié)果表明，這種監(jiān)測方式可以可以滿足當前地鐵隧道的檢測需求，并且達成了降低成本、提高檢測效率的目標。接受采訪時，團隊成員還表示，這項技術(shù)還可以擴展到公路、鐵路隧道及其他地下管線的檢測。
地鐵絕大部分的運營路線都位于城市地面以下的隧道中，周圍地質(zhì)情況復(fù)雜、地下管道與線路密集，而且還有地表的建筑和交通的影響。不僅隧道施工時面臨著安全風險，地鐵投入運行后隧道也會出現(xiàn)收縮變形、沉降變形、隧道壁開裂滲漏等安全隱患。因此，對于地鐵隧道的監(jiān)測是地鐵交通養(yǎng)護的重要內(nèi)容。
傳統(tǒng)的地鐵隧道監(jiān)測主要依賴人工監(jiān)測，配合常用的儀器設(shè)備，如鋼尺、游標卡尺、裂縫測深儀、裂縫測寬儀等，不但效率低、成本高，而且很難發(fā)現(xiàn)前期問題，無法保證盾構(gòu)隧道長期安全運行。另外，人工監(jiān)測也無法獲取詳細的幾何形狀信息。除人工監(jiān)測之外，還有少量的進口自動化監(jiān)測設(shè)備，主要利用全站儀、水準儀、收斂儀等測量設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集，同樣有著效率低、成本高、周期長等缺點。
為了適應(yīng)當前地鐵隧道自動化監(jiān)測的需求，揚州大學(xué)信息工程學(xué)院(人工智能學(xué)院)徐永安副教授帶領(lǐng)的團隊經(jīng)過兩年的研究開發(fā)，設(shè)計出了一種新的地鐵隧道病害檢測系統(tǒng)。與當前地鐵隧道自動化檢測采用一個激光點繞隧道旋轉(zhuǎn)進行數(shù)據(jù)收集的方式不同，該系統(tǒng)將激光點變?yōu)榱?60°環(huán)形激光線。當激光投射到隧道表面后，利用8部每秒500幀的高速數(shù)碼相機采集激光圖像，并通過數(shù)據(jù)處理中心轉(zhuǎn)換為隧道表面形狀坐標。
這種檢測方式可以極大提高地鐵隧道的監(jiān)測效率。據(jù)了解，目前該系統(tǒng)的監(jiān)測速度可達3.6公里/小時，是國外同類型檢測設(shè)備的4.25倍，而且還有很大的提升空間。除此之外，激光器、數(shù)碼相機等監(jiān)測系統(tǒng)的核心部件都是完全自主的國產(chǎn)產(chǎn)品，不僅在使用上，也在生產(chǎn)上減少了地鐵隧道監(jiān)測設(shè)備的成本。
據(jù)報道，該系統(tǒng)已經(jīng)在上海地鐵8號線曲陽路站、7號線長壽路站完成了實地檢驗。檢驗結(jié)果表明，這種監(jiān)測方式可以可以滿足當前地鐵隧道的檢測需求，并且達成了降低成本、提高檢測效率的目標。接受采訪時，團隊成員還表示，這項技術(shù)還可以擴展到公路、鐵路隧道及其他地下管線的檢測。
隧道病害引起的交通事故雖然比較少見，但是一旦發(fā)生，往往會造成人員傷亡，后果非常嚴重。因此做好風險管控與隱患排查，降低事故發(fā)生的可能性非常重要。地鐵隧道自動化監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展可以使隧道的安全防護工作更好地進行，為人們的安全出行提供有力的保障。
