基于无人机及YOLOX视觉算法的大跨度钢结构吊装过程位移监测

在大跨度钢结构吊装施工过程中,节点位移及结构变形关系到吊装施工的安全和质量。对于传统接触式监测方法存在的耗时、耗力且维护费用高等问题,提出了一种以无人机为载体的非接触式监测方式。首先,针对大跨度钢结构吊装过程中无人机近距采集视角受限的问题,采用Harris图像拼接算法进行全景拼接,并与图像加权融合相结合,消除图像拼接中产生的不利光标及拼接缝,实现整体、高精度的大跨度结构图像的无缝拼接;其次,采用加入卷积块注意力机制(convolutional block attention module, CBAM)的YOLOX视觉算法解决复杂背景下不同像素面积的小目标图像识别、坐标提取和位移监测;最后,对四种不同检测模型进行对比评估,并通过对比实验室不同工况试验和实际工程验证该方法在施工环境下对大跨度钢结构测点位移监测的可行性。试验结果表明,加入CBAM注意力机制的YOLOX检测模型的平均精度及置信度均优于其他三种网络模型,且视觉识别的位移信息与Leica全站仪的误差均在亚毫米级内,满足实际工程精度的要求,实现了复杂背景下的小目标位移监测,具备较高的经济效益和广泛的应用前景。

垂直位移监测评价方法在泵站监测中的应用

针对目前泵站等水工建筑物垂直位移监测评价方法单一、缺乏各部位间沉降均匀性评价这一问题,采用二等水准测量的方法对天津市某泵站进行为期100 d的垂直位移监测,并提出新的垂直位移监测评价方法,即将百日沉降速率与建筑物各部位间的沉降差相结合,对垂直位移监测结果进行评价。结果表明,该泵站在监测周期内稳定且各部位沉降均匀。该垂直位移监测评价方法客观反映了建筑物的稳定性以及沉降的均匀性,可应用于泵站等水工建筑物沉降监测。

基于计算机视觉的输电塔位移监测ROI关键点法

为了实现输电塔远距离位移监测,同时满足低成本、无接触、易实施及精确度高等要求,结合输电塔的内轮廓特征和计算机视觉位移识别技术,提出感兴趣区域(region of interest,简称ROI)关键点法。首先,利用N近邻最小能量法进行ROI轮廓搜索提取,并与Harris角点检测算法相结合;其次,通过输电塔台架实验与灰度模板匹配法相比,ROI关键点法位移识别结果的平均误差、均方根误差分别降低了56%和45%,绝对误差小于5 mm和10 mm的准确率提高了61%和3%,计算效率提高了11倍,稳定性及抗噪性能较高;最后,在实验塔对比验证中,ROI关键点法的位移测量值与实际位移的差值百分比在0.0%~11.1%之间。结果表明,ROI关键点法在输电塔结构位移监测中具有较高的准确率、精细度、计算效率、稳定性及鲁棒性。

面向深部位移监测的无线数传系统研制

针对目前地质体内深部位移监测系统广泛使用的RS485总线等有线通信方式存在的线缆易老化、易拉断等问题,设计一种基于磁感应(magnetic induction,MI)和远距离无线电(long range radio,LoRa)的面向深部位移监测的无线数传节点。系统基于STM32低功耗控制器和AS3933磁感应唤醒接收芯片以及E22-400T22S通信模组,采用链式拓扑网络与星型拓扑网络组合方式,实现高稳定性、远距离、低功耗的透地通信链路,以解决深部位移监测中的数据传输问题。测试结果表明,该数传系统可实现无线透地通信(单一通信节点至少2.6 m),通信节点功耗低(电压3.6 V,休眠状态工作电流0.13 mA,正常工作状态20.50 mA,连续发射状态372.03 mA)。能够有效解决深部位移监测装置数据传输问题。

深基坑工程顺逆作法施工技术及变形位移监测

顺逆作法施工融合了顺作法和逆作法的优势,更适合深大基坑工程项目。采用文献资料法、案例法等研究方法,以某高层建筑为例,探究深基坑工程中顺逆作法施工技术的应用。研究结果表明,深基坑能够加快施工进度、降低施工难度、削弱对周边环境的影响。在高层建筑深基坑工程中应用顺逆作法可以实现质量、环保、经济、效率、安全的全方位兼顾,有着广阔的应用前景。

机器视觉测量系统在仲大庄闸位移监测中的应用

近年来,机器视觉智能测量系统作为一种新兴技术,因其精度高、安装便捷、成本低等优势而逐渐受到重视。该系统能够对水工建筑物的表面位移进行有效监测,显著提升监测的准确性和效率。以仲大庄闸位移监测项目为例,探讨了机器视觉测量系统在实际工程中的应用,并为类似工程项目提供了技术参考,以期推动水工建筑物监测技术的发展与创新。

基于三维激光点云比对的煤矿巷道表面位移监测研究

煤矿巷道表面位移监测对于确保矿山安全和稳定运营至关重要。采用基于点云法向量的下采样算法与多尺度模型到模型的点云比对算法(Multiscale Model-to-Model Cloud Comparison,M3C2)相融合的方式,实现了对巷道表面的特征提取与整体性监测;通过三维激光扫描仪获取的三维激光点云对巷道表面进行重构,获取三维点云模型,利用点云对比算法对不同时期的2期点云数据进行处理,并以色值表征煤矿巷道位移区域变化,运用于实际巷道表面位移监测。结果表明:应用基于点云法向量的下采样算法与M3C2算法相融合的方式成功提取特征区域并实现巷道表面位移的整体性监测,此方法能直观反映巷道表面的变形区域,相比在巷道直接应用M3C2算法性能更优。

基于视觉测量的公路边坡位移监测技术工程应用研究

公路边坡的稳定性监测是运营期的重要工作之一。目前的公路边坡监测仍以人工监测和自动化监测为主,人工监测工作量大且人工成本高,而传统的自动化监测设备价格昂贵且安装较为繁琐。因此,降低自动化监测成本并提高工作效率是当前公路边坡安全监测的重点发展方向。得益于图像处理技术的发展,研究提出基于视觉测量的公路边坡位移监测技术,在隐患边坡上布设视觉监测标靶,利用高清摄像头拍摄的视觉标靶图像,通过图像灰度化、图像滤波、角点检测和位移量计算等一系列图像处理技术,将图像中像素的变化还原为视觉标靶的实际位移,从而判断公路边坡状态。研究通过室内试验和现场验证,证明视觉测量技术在公路边坡位移监测上的可行性,对公路边坡安全监测具有重要意义。

基于机器视觉的系杆拱桥的拱位移监测技术研究

随着我国桥梁的服役数量及服役时间的不断增长,桥梁领域越来越重视对系杆拱等特殊结构桥梁的位移监测。本文基于机器视觉方法,通过在拱上特定位置设施靶标、在两端拱脚设置相机的方式,提出了一种拱位移监测方案。随后以S32公路油墩港桥为实例,对该方法进行了试验验证,结果表明该方法能够同时达到亚毫米级位移精度与昼夜动态监测的要求,实现了对油墩港桥的拱位移监测。试验结果可靠,为同类系杆拱桥的拱位移监测方案提供了参考。

工作面回采巷道超前支护及位移监测

为解决工作面回采巷道采用单体液压支柱进行超前支护所存在的劳动强度大、回采效率低以及钻底的现象,在对9号煤层所属工作面地质条件以及原支护方案对应的支护效果进行综合评估的基础上,通过理论计算得出了强化锚索的支护方案;最后,通过实践生产验证了工作面回采巷道超前支护所采用的单体液压支柱和强化锚索对应的巷道围岩的控制效果。

对边测量及其在隧道净空位移监测中的应用

全站仪诸多功能当中,对边测量是最基本和常见功能之一,但在隧道工程监控项目中,这一功能发挥着非常重要的作用和价值,其在隧道净空位移中的应用,可以方便且准确地监测到由于各项因素而产生的岩石力学形态、支护结构受力改变情况,这对于隧道工程建设过程中的安全评价、降低工程施工安全质量风险等等方面都具有重要的作用和价值。另外,国内当下处于一个高速发展的建设进程当中,隧道建设工程项目数量逐渐增多,在这一趋势之下,隧道净空位移监测的准确性和可靠性就变得十分关键和重要。因此,在本文中就将针对对边测量及其在隧道净空位移监测中的应用进行探究和分析。

GNSS表面位移监测融合三维模型在不稳定边坡安全监测的应用

为了实时有效对不稳定边坡安全的监测,文章依托江西上饶公路边坡项目,使用GNSS(globl navigation satellite system)自动化表面位移监测系统,根据项目实地情况及要求制定监测方案,实现边坡表面位移实时、全天候监测,并利用倾斜摄影测量技术构建三维模型,通过近半年监测数据融合三维模型进行分析,结果表明,GNSS01和GNSS02监测点边坡体在X,Y方向位移变形累积较大,变形最大为500-600MM,GNSS03监测点坡体位移变形较小,变形量在30mm以内。该监测系统能够高效且实时监测不稳定边坡的状态,通过自动化设备并融合三维模型,较好评估边坡稳定状态,并对后期的变形趋势及灾害预防提供很好的参考。

深圳市某深基坑工程位移监测及变形特性分析

深圳市某深基坑工程自启动以来,工程稳步推进,已完成关键阶段施工任务,实现了预期进度目标。文章对该工程的概况进行了分析,提出了监测点的布置、监测数据的采集和处理等措施。通过对监测数据分析,明确基坑变形特性,揭示变形规律及其影响因素,旨在提高基坑稳定性,降低变形风险,促进工程的顺利开展。

建筑施工过程中的智能化位移监测技术分析

随着科技的不断发展,现代测绘技术在工程勘察中的作用日益凸显。文章介绍了静力水准仪、全站仪、北斗卫星导航系统等先进的测绘技术在桥塔位移监测中的应用。随着互联网信息技术及卫星导航系统技术的成熟,在桥塔位移监测中使用自动化监测技术成为热门方向。文章依托云南某斜拉桥施工工程,使用有限元分析软件分析施工过程中的塔顶水平位移,基于北斗卫星导航系统监测塔顶水平位移,结果表明理论值与现场监测值基本吻合,证明了北斗卫星导航系统应用效果显著,推动了桥梁施工位移监测技术的智能化发展。

液体静力水准仪用于水平位移监测方向的可行性研究

本文主要由液体静力水准仪的工作原理及内部构造结构,从理论方面说明及论证,静力水准仪局部结构改造后能在水平位移监测方面的可行性,并由此对几何量的监测带来便捷等功效做了总结和说明,以及由此可行性带来的附带垂直性功能测定做了说明。也例举了新功能的应用范围和优越性,阐述了新功能的必要性、易操作性、可用性及为促进监测行业的意义发挥着作用。

在严重遮挡环境下的GNSS位移监测系统应用研究

清远水利枢纽(干流枢纽)水工建筑物位移监测目前采用人工监测方式,尽管能够满足大坝安全监测的需求,但是检测频率和精度受限因素较多。伴随科技的持续进步,达成全自动监测将能更有力地保障水利枢纽的安全运行。本研究采用基于北斗技术的GNSS位移监测系统,主要解决建筑物遮挡问题,经验证,该系统基本满足水工建筑物位移监测的要求。

基坑工程围护墙深层水平位移监测有效性与监测管理研究

为保证基坑开挖安全,改善施工过程中监测点易遭破坏的问题,以河南省郑州市轨道交通L8某基坑工程为对象,开展围护墙深层水平位移监测点保护工艺的设计研究。针对性地提出1种测斜监测点的保护措施,能够大幅提高测斜监测点的有效率,这为掌握基坑变形数据、控制变形奠定坚实基础。对工程基坑进行监测数据分析,结果表明,基坑开挖过程中及时架设钢支撑并预加轴力、快速开挖收底及底板成型十分必要,并提出基坑监测管理原则,指导监测人员把握基坑监测管理工作的重点。通过工程实践验证,采用这套深层水平位移监测点保护工艺设计和基坑监测管理原则,使测斜监测点的有效率达到100%;监测施工成本相对降低,基坑变形得到控制,满足基坑开挖施工安全要求。

边坡多滑面深部位移监测装置研制

针对目前使用的深部位移监测系统普遍采用的基于角度传感器的地下位移监测方式所存在的采集数据不能准确反应岩土体形变程度,难以对多个滑面同时监测等问题,设计了一种基于MEMS的多滑面深部位移监测装置。装置采用STM32嵌入式控制器和SCL3300传感器,运用欧拉角法,实现对地下多滑面的位移数据采集及监测单元的空间姿态解算,完成多滑面深部位移监测工作。实验表明:该装置具备检测微小位移(最少0.5 mm的位移量变化)、解算数据准确(相对误差保持在±2%以内)、多滑面同时监测等优点,能够有效解决多滑面边坡的深部位移监测问题。

北斗高精度位移监测创新试验平台的设计与实现

鉴于传统的位移监测实验模式存在诸多弊端,本文设计了一种基于北斗的高精度位移监测创新试验平台。首先,建立北斗单历元定位数学模型,给出一种适用于北斗多频信号主辅频相关法(MAXCOM)的整周模糊度快速解算流程;然后,基于Visual Studio 2019开发平台,运用C#编程语言,研制一种北斗高精度位移监测创新试验平台(LSMS)。试验测试与分析结果表明,LSMS试验平台的北斗位移监测精度可达厘米级,其中北向精度优于0.9 cm,东向精度优于1.2 cm,垂直精度优于3.0 cm,水平精度优于1.5 cm,点位精度优于3.3 cm。本文方法及试验平台用于北斗高精度位移监测创新试验是行之有效的。

MEMS姿态传感器在边坡表面位移监测的应用研究

水电站库区两岸边坡地质状况复杂多变,边坡的稳定工作状态与水电站的安全运行息息相关,本文在雅砻江官地水电站库区左岸边坡覆盖层处,将MEMS姿态传感器(陀螺仪和加速度计)按照阵列方式布置在边坡上,建立边坡稳定状态数据实时采集系统,利用初始对准确定导航目标参数姿态、方位、速度和位置的初始值,计算出目标姿态矩阵,再通过姿态矩阵实时将MEMS姿态传感器获取的载体系下的加速度和角速度转换到导航系下,用于实时计算边坡变化姿态矩阵和位移开展试验研究。试验结果表明,将MEMS姿态传感器应用到边坡位移监测中能够实现边坡表面位移数据的实时获取,位移数据获取精度能够达到毫米级,满足工程实际使用需求,该项研究成果对边坡表面位移稳定状态进行实时监测分析具有十分重要的意义。