(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210568248.2 (22)申请日 2022.05.24 (71)申请人 五凌电力有限公司 地址 410004 湖南省长 沙市天心区五凌 路 188号 申请人 中国电建集团中南勘测设计 研究院 有限公司 (72)发明人 谭本刚　邓鹏程　苏军安　黄均辉　 刘茗溪　赵迪华　刘颖　陈明　 武文帅　谭毅强　姜魁胜　唐伟　 杨虎　刘军　 (74)专利代理 机构 长沙正奇专利事务所有限责 任公司 431 13 专利代理师 卢宏　刘冬(51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06T 17/00(2006.01) G01C 15/00(2006.01) (54)发明名称 一种洞室开挖工程分析方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种洞室开挖工程分析方法及 系统， 在洞室长度方向上将洞室划分为K个工程 段， K≥2； 其特征在于： 所述洞室开挖工程分析方 法包括如下步骤： 步骤1： 在洞室开挖工程施工 后、 且在衬砌工程施工前， 确定整体洞室内壁的 实际三维位置坐标， 根据整体洞室内壁的实际三 维位置坐标得到与K个工程段分别对应的K个局 部洞室三维测绘模型； 步骤2： 在仿真 空间中的相 同坐标系下， 将步骤1得到的与工程段对应的局 部洞室三维测绘模型、 与该工程段对应的局部洞 室三维设计模 型进行比较， 从而得到每个工程段 内第一特征区域的三维模型、 每个工程段内第二 特征区域的三维模型。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114969912 A 2022.08.30 CN 114969912 A 1.一种洞室开挖工程分析方法， 在洞室长度方向上将洞室划分为K个工程段， K≥1； 其 特征在于： 所述洞室开挖工程分析 方法包括如下步骤： 步骤1： 在洞室开挖工程施工后、 衬砌工程施工前， 确定整体洞室内壁的实际三维位置 坐标， 根据整体洞室内壁的实际三 维位置坐标得到与K个工程段分别对应的K个局部洞室三 维测绘模型； 步骤2： 对于每个工程段， 将该工程段对应的局部洞室三维测绘模型与该工程段对应的 局部洞室三 维设计模型进 行比较， 得到该工程段内第一特征区域的三维模 型以及该工程段 内第二特征区域的三维模型,根据每个工程段内第一特征区域的三维模型、 第二特征区域 的三维模型 得到该工程段内第一特 征区域对应的工程 量、 第二特 征区域对应的工程 量； 其中， 所述第 一特征区域为所述局部洞室三维测绘模型中未被对应的局部洞室三维设 计模型覆盖的区域； 所述第二特征区域为局部洞室三 维设计模型中未被对应的局部洞室三 维测绘模型覆盖的区域。 2.根据权利要求1所述的洞室开挖工程分析方法， 其特征在于： K≥2， 所述步骤2之后还 包括： 步骤3： 将各个工程段内第 一特征区域的三维模型组合， 得到与洞室内所有第 一特征区 域对应的整体三维模型， 并计算相 应的工程量； 将各个工程段内第二特征区域的三维模型 组合， 得到与洞室内所有第二特 征区域对应的整体三维模型， 并计算相应的工程 量。 3.根据权利要求1或2所述的洞室开挖工程分析方法， 其特征在于： 所述步骤1中， 根据 整体洞室内壁的实际三维位置坐标得到整体洞室三维测绘模型， 按照各个工程段所在范围 将整体洞室三 维测绘模型拆分， 从而得到与K个工程段分别对应的K个局部洞室三 维测绘模 型。 4.根据权利要求1或2所述的洞室开挖工程分析方法， 其特征在于： 沿洞室长度方向将 洞室分为多个长度相同的洞室段， 利用三维成像设备分别固定在每个洞室段 的预设位置， 对每个洞室段 的洞室内壁进行扫描， 将各个洞室段 的洞室内壁的扫描结果相互拼接， 从而 确定整体洞室内壁的实际三维位置 。 5.根据权利要求4所述的洞室开挖工程分析方法， 其特征在于： 根据三维测绘模型建模 对于相邻扫描点的点间距要求， 对三维成像设备得到的扫描点进行抽稀， 根据抽稀后的扫 描点的数据得到 工程段内洞室的局部洞室三维测绘模型。 6.根据权利要求1或2所述的洞室开挖工程分析方法， 其特征在于： 根据设计参数、 洞室 所在环境的地质围岩情况确定设计的衬砌厚度， 根据洞室测绘数据、 设计的衬砌厚度得到 整体洞室三维设计模型， 按照各个工程段所在范围拆分整体洞室三维设计模型， 从而得到 与K个工程段分别对应的K个局部洞室三维设计模型。 7.根据权利要求1或2所述的洞室开挖工程分析方法， 其特征在于： 所述步骤2中， 将局 部洞室三维测绘模型与相 应的局部洞 室三维设计模型进行布尔逻辑运算来将二者进行比 较， 从而得到每个工程段内第一特征区域的三维模型、 每个工程段内第二特征区域的三维 模型。 8.一种洞室开挖工程分析系统， 在洞室长度方向上将洞室划分为K个工程段， K≥2； 其 特征在于， 所述洞室开挖工程分析系统包括： 三维成像设备： 用于在洞室开挖工程施工后、 衬砌工程施工前对洞室内壁进行扫描， 从权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114969912 A 2而得到整体洞室内壁的实际三维位置坐标； 处理器， 用于： 根据整体洞室内壁的实际三维位置坐标得到与K个工程段分别对应的K 个局部洞室三维测绘模型； 对于每个工程段， 将该工程段对应的局部洞室三维测绘模型与 该工程段对应的局部洞室三 维设计模型进 行比较， 得到该工程段内第一特征区域的三维模 型以及该工程段内第二特征区域的三 维模型， 根据每个工程段内第一特征区域的三 维坐标 模型、 第二特征区域的三维坐标模型得到该工程段内第一特征区域对应的工程量、 第二特 征区域对应的工程 量； 其中， 所述第 一特征区域为所述局部洞室三维测绘模型中未被对应的局部洞室三维设 计模型覆盖的区域； 所述第二特征区域为局部洞室三 维设计模型中未被对应的局部洞室三 维测绘模型覆盖的区域。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114969912 A 3