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龙图腾网获悉合肥工业大学申请的专利矩形顶管机多点姿态测量系统与变形监测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114704275B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210397023.5，技术领域涉及：E21D9/00；该发明授权矩形顶管机多点姿态测量系统与变形监测方法是由翟华;张文兵;贾成彪;孔卓;吕庆洲;丁煦设计研发完成，并于2022-04-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本矩形顶管机多点姿态测量系统与变形监测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种矩形顶管机多点姿态测量系统与变形监测方法，其特征在于，包括如下步骤：于始发井平行于管道轴线同一截面内设置五处激光测距仪。本申请能够将矩形顶管机的位置和姿态信息转化成数字量而不需要通过传统人工观测的方式，能够极大的减少人员劳动强度，提高矩形顶管机施工的工作效率与施工精度；通过程序的设置能够将数据进行保存而不需要通过传统人工手动记录的方式；通过数据的实时上传处理，能够快速感知矩形顶管机的位姿变化，进而实时调控，通过对实时数据的分析与处理，能够直观的展示隧道轨迹的成形情况，方便现场施工人员把控工程质量，实时决策。

本发明授权矩形顶管机多点姿态测量系统与变形监测方法在权利要求书中公布了：1.一种矩形顶管机多点姿态测量系统与变形监测方法，其特征在于，包括如下步骤： S1:于顶管机机头后一竖直面设中心点与管道轴线重合的矩形，在矩形的中心点和四角设置五处激光靶，在管道轴线的一竖向平面设置与激光靶对应的激光测距仪；于激光靶后设置摄像头；利用所述激光测距仪向激光靶发射激光束，通过所述摄像头拍摄穿过所述激光靶的激光束，通过地面操作台接收测量数据； S2：对矩形顶管机初始姿态调整使各处激光测距仪测得的距离数值一致； S3:于所述地面操作台上建了三维坐标系，由摄像头图像信息和激光测距仪的距离数值得出激光光斑的三维坐标值，根据各测量点位的三维坐标数据经加权融合与几何计算后，得到矩形顶管机的实时姿态与变形信息； 所述建了三维坐标系的步骤如下： 定义摄像头像素坐标系O-UV和图像坐标系O-XY，设图像上某一点坐标为u0,ν0，像素点在X和Y方向上的长度为dx和dy，O-UV中的像素点用ν,u表示，该点在O-XY中的坐标表示为x0,y0，两坐标系之间的关系为： O、A、B、C、D五处起始坐标如下： OXo,Yo,Zo、AXa,Ya,Za、BXb,Yb,Zb、CXc,Yc,Zc、DXd,Yd,Zd 矩形顶管机顶进过程中，O、A、B、C、D五处实时坐标如下： OXo1,Yo1,Zo1、AXa1,Ya1,Za1、BXb1,Yb1,Zb1、CXc1,Yc1,Zc1、DXd1,Yd1,Zd1 设水平偏差为X，竖直偏差为Y，顶进距离为Z，并定义A、B、C、D点测量数据取均值后与O点测量数据的均值点O′为基准点，则： XO′＝Xa1+Xb1+Xc1+Xd14+Xo2 YO′＝Ya1+Yb1+Yc1+Yd14+Yo2 ZO′＝Za1+Zb1+Zc1+Zd14+Zo2 分别求出A、B、C、D处的X、Y、Z： XA＝Xa1-Xa、YA＝Ya1-Ya、ZA＝Za1-Za XB＝Xb1-Xb、YB＝Yb1-Yb、ZB＝Zb1-Zb XC＝Xc1-Xc、YC＝Yc1-Yc、ZC＝Zc1-Zc XD＝Xd1-Xd、YD＝Yd1-Yd、ZD＝Zd1-Zd 将矩形顶管机机头内各测量系统的安装截面简化，并将其划分为1,2,3,4四个区域，则： 1、2区域顶管机X向的变形量： 3、4区域顶管机X向的变形量： 1、4区域顶管机Y向的变形量： 2、3区域顶管机Y向的变形量： A、B侧顶管机的方位角： D、C侧顶管机的方位角： A、D侧顶管机的竖直角： B、C侧顶管机的竖直角：

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