机器视觉技术在地下交通枢纽施工变形监测中的应用

摘要：

复杂地下交通枢纽工程建造风险大,变形控制严格,对结构位移监测的准确性和及时性要求高.为了验证机器视觉技术在复杂地下工程施工变形监测中的可靠性,首先结合现场监测条件确定机器视觉系统参数,并进行室内标定试验,随后,针对深圳黄木岗地下交通枢纽主要风险点和建造过程的不同场景,采用机器视觉技术对车站顶板位移、V型柱柱顶沉降和型钢梁跨中挠度进行实时监测,并和测量机器人监测结果进行对比验证和误差分析.结果表明,当采用8 mm焦距的镜头并且室内标定试验中相机和标靶距离15 m以内时,实测位移最大误差值基本在1 mm以内,平均相对误差率小于5％,当距离增大到20 m后,测量位移的最大误差值和平均相对误差率均明显增大.现场实测中,机器视觉和测量机器人实测位移值吻合较好,二者位移偏差基本在2 mm以内.随着被测位移平均值从2.32 mm增大到18.70 mm,2种技术测得位移的相对偏差率从31.62％降低到2.86％,一致性显著变好.机器视觉技术在地下工程中易受遮挡物影响,但遮挡物移除后监测可恢复且测量值未受显著影响,但其长期监测效果仍有待进一步验证.机器视觉技术可适应地下工程施工现场振动、多尘环境,位移测量精度高,并且在测量实时性、自动化程度和成本方面均有优势,具有广阔应用前景.

关键词：地下交通枢纽、机器视觉技术、施工风险、位移监测、测量机器人、复杂环境

所属期刊栏目：19

分类号：TU94(地下建筑)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国中铁股份有限公司科技研究开发计划重点课题

在线出版日期：2023-02-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：3827-3836