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          科研成果:高速鐵路構筑物自動化變形監測系統集成與成套技術應用
          時間:2022-05-06 瀏覽次數:

          本項目結合高速鐵路構筑物變形監測的重大需求,在充分分析變形特點的基礎上,提出了絕對變化量連續監測、相對變化量連續監測及姿態變化連續監測相結合的綜合監測方法,改進了全站儀差分極坐標三維絕對變化量連續監測方法,研制了集成PSD位移傳感器和激光測距技術的高精度三維激光位移監測裝置及大景深遠距離定焦微型攝像測量系統等監測設備,提出了使用雙軸傾角傳感器對高鐵構筑物姿態監測的方法,系統地建立了高速鐵路構筑物變形監測技術體系,研發了高速鐵路構筑物自動化變形監測系統,實現了構筑物變形的自動化數據采集、傳輸、處理、評價和報警,提升了安全保障水平,對高速鐵路的安全運營具有重要意義。

          研究成果技術創新主要有以下方面:

          (1)提出絕對變化量連續監測、相對變化量連續監測及姿態變化連續監測相結合的綜合監測方法,研發了集成三種變形監測模式的綜合監測系統。

          (2)研制了集成改進差分極坐標算法的全站儀智能控制模塊,實現變形監測數據的自動采集及傳輸等功能,顯著提高了測量精度。

          (3)設計了一種野外監測系統保護設備,解決了在野外無人看守,需要遠程控制的環境中對全站儀等檢測設備進行保護的問題。

          (4)研制了高精度的三維激光位移監測裝置,首次在高速鐵路上使用PSD位置傳感器結合激光測距的技術對構筑物進行相對變形監測。

          (5)研制了高精度位移傳感器,研發了大景深遠距離定焦微型攝像測量系統,實現一次曝光的多點高精度的相對關系解算,同時發明了復雜環境光抗干擾技術與快速圖像匹配算法,大幅提高了測量精度,在高速鐵路上使用該技術對構筑物進行相對變形監測。

          (6)提出了使用高精度雙軸傾角傳感器對高速鐵路構筑物進行姿態變形監測的技術方法,應用于高速鐵路構筑物變形監測。

          (7)以 “物聯網+云平臺+智能終端”技術為基礎,采用全新的去中心化體系架構,研發了低成本、高穩定性和可擴展性的監測系統平臺。

          經專家評審,高速鐵路構筑物自動化變形監測系統集成與成套技術成果達到國際先進水平,具有廣泛的推廣應用價值。該項目于2020年度榮獲陜西省測繪科技進步獎一等獎。


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