能见度受限

在常规隧道工程中，地质制图通常由地质学家进行，且不受作业面阻碍。但在机械掘进工程中，钻头遮挡了作业面视线。而钻头上只留有几个开口（例如刮刀、切割盘和检修孔），这也限制了作业面地质图的有效性。

解决方案

基于相机的坚固系统

地下工程研究所开发了一款相机系统，能够安装在滚刀盘外壳中，从而提供整个作业面的高分辨率图像和颜色编码的浮雕图像。借助这些图像就可以判定其中的矿物成分、分层空间位置和空穴深度。基于这些宝贵的信息可以进一步评估结构分析结果，并验证招标地质模型的正确度，从而确保连续隧道掘进时不会造成破坏塌方。

为扩大作业面区域的覆盖范围，这一基于相机的系统设计需轻巧、灵活地安装在不同滚刀盘外壳中。从而让没有额外相机安装开口的 TBM 也可安装相机系统。相机轨道的数量可根据缩回的滚刀头与工作面之间的距离进行调整。该相机系统上可以安装一台或多台相机。

控制单元安装在滚刀头旋转中心附近的双刀盘的外壳中，包含一台 PC、配套电源和一个单轴倾角传感器。此外，该控制单元还提供了多个相机接口，可根据需要并行操作这些相机，加快测量速度。PC 上运行的相机控制软件基于 Allied Vision 的软件开发套件 Vimba 开发。该软件可每秒2张图像的固定速率触发相机，从而提供充裕的重叠和冗余图像。

效益

打造趋于完美的测量分析图像

相机系统可为摄影测量分析提供高分辨率图像。摄影测量法利用各种测量和评估方法分析数字图像，构建3D 模型。基于这一方法最终可以重建一个高精密度的3D 作业面。由此生成的高分辨率正射影像（表面无畸变、真实比例显示）能够以均一的亮度覆盖崩落面和作业面区域，并且呈现出从刀头背面无法发现的细节。此外，基于该图像还可生成带颜色编码的作业面浮雕图像。

“作业面数字成像可创建客观的地质绘图，为地质评估奠定确凿的基础。” Montanuniversität Leoben 地下工程研究所项目助理 Robert Wenighofer 表示。