基于测量机器人的自动变形监测系统
自动化监测系统应用于基坑监测的特点
WESTERN RESOURCES 2021近年来工程监测工作获得了很大发展，但是过去人工采集数据却没有得到根本性的改变。
采用人工手段对检测数据进行采集，不但监测范围有限，还需要投入大量的人工，工作效率很难保障。
基坑工程监测，需要采集海量的数据，这样造成基坑监测在指导施工上出现明显的时间差，难以达到实时动态监测的良好效果，对于工程安全造成严重影响。
而自动化监测系统作为一种先进的测量系统，可以实时精准的进行基坑工程测量，不仅精度得到有效保障，且还有非常好的自动化性能，打破了传统测量方法存在的不足，弥补了传统监测方法存在的漏洞，能够运用于无法长时间作业的特殊环境下人工监测，具有很强的适应性，通过自动化监测技术应用，及时了解和掌握基坑工程存在的各种问题，采取有效措施及时应对，消除隐患，保证工程的顺利实施。
1.自动化监测分析图1自动化变形监测系统的组成完整的自动化监测系统主要是指没有人员干预的条件下进行数据自动化观测记录，处理储存信息，实现报表编制和预警预报等功能，通过一系列的软件、硬件构成。
基于测量机器人自动化变形检测系统主要包括以下几个方面，测量机器人监测站、计算机控制系统、CDMA通信网以及英特网、基准点与变形监测点。
如图1所示。
（1）自动化全站仪在监测过程中，自动地开展整平工作，调焦和正导向观测，对数据自动化记录，能够自动化识别以及对准功能。
只要将仪器对目标对准，便能对目标棱镜自动寻找，开展自动瞄准并进行锁定，实时监测，监测效率得到了大幅提升。
（2）自动化实时监测系统软件在变形实时监测系统过程当中SMOS自动化系统软件，在有线和无线控制仪器基础上，通式监测点和仪器前，对设置在自然物体上的监测点以及目标设施开展动态化的三维坐标监测，并通过近距离差分后，使其精度达到亚毫米级，不仅自动化程度高，而且具有很高的精度，同时非常便捷与自动，还能自动化实时化的处理数据。
（3）结构安全评价此项工作是通过结构安全评价系统实现，主要包括对数据的分析监测，历史数据的定期监测，对标准数据进行设定，分析监测结构，如分析研究建筑物的稳定性以及安全自动化监测系统应用于基坑监测的特点王广广东省地质局第一地质大队珠海519000摘要：工程建设项目增多，基坑规模和开发深度增加。
测量机器人在变形监测中的应用
测量机器人在变形监测中的应用机器人在变形监测中具有广泛的应用。
变形监测是指测量物体或结构的形状、大小、位置等参数的过程，通过监测变形情况，可以及时发现并解决潜在问题，保证物体或结构的正常运行。
机器人可以用于测量工业产品的变形情况。
在汽车、飞机、船舶等制造行业中，机器人可以搭载各种测量设备，对产品进行实时测量，以发现可能的变形问题。
机器人具有高精度、高灵活性的特点，能够在复杂的生产环境下完成测量任务，提高产品质量和生产效率。
机器人还可以应用于土木工程中的结构监测。
在大型桥梁、高楼大厦等建筑物的建设过程中，机器人可以携带测量设备，对结构进行实时监测。
通过监测变形情况，可以及时发现结构的偏差或变形情况，为工程师提供重要的数据，以保证结构的安全性和稳定性。
机器人还可以在地质勘探领域中应用。
在地下隧道、矿山等工程项目中，机器人可以将测量设备送入地下，对地层的变形情况进行监测。
通过实时监测，可以提前发现地质灾害的迹象，从而采取相应的应对措施，减少人员伤亡和财产损失。
机器人在变形监测中的应用还可以延伸到医疗领域。
在手术过程中，机器人可以配备相应的传感器，对患者的器官进行实时监测。
通过监测器官的变形情况，可以指导医生进行手术操作，提高手术的精确度和安全性。
机器人在变形监测中的应用还可用于环境监测。
在海洋、深海、太空等极端环境中，机器人可以承担监测任务，测量环境的变形情况。
通过监测环境的变化，可以研究地球的演化、海洋的生态系统以及外太空的资源分布等问题，为人类的科学研究提供重要数据。
机器人在变形监测中具有广泛的应用。
它不仅可以提高工业产品的质量和生产效率，还可以保障土木工程的安全和稳定，帮助医生进行精确的手术操作，研究地球环境和外太空等。
随着科技的不断发展，机器人在变形监测中的应用前景将会更加广阔。
测量机器人在变形监测中的应用
测量机器人在变形监测中的应用随着科技的不断发展，机器人技术的应用也越来越广泛。
测量机器人在工程领域中的应用越来越突出，尤其在变形监测中发挥了重要作用。
变形监测是指对物体在外力作用下产生的形变进行监测和分析，这对于工程结构的安全性和稳定性至关重要。
而测量机器人通过其高精度、高效率的特点，为变形监测提供了强有力的支持。
本文将探讨测量机器人在变形监测中的应用，以及其在该领域的发展趋势。
一、测量机器人的工作原理测量机器人是一种能够自主完成测量任务的机器人，其工作原理主要依靠激光测距、摄像头和传感器等装置进行测量。
测量机器人通常配备有高精度的测量设备，能够通过多种方式获取目标物体的三维形状和尺寸数据。
测量机器人可以进行高速、高效率的测量工作，并且能够在复杂环境下进行工作，具有很强的适应性和灵活性。
1. 结构变形监测在工程领域中，各种工程结构在使用过程中都会受到外部环境和荷载的影响，从而会产生一定的变形。
测量机器人能够通过高精度的测量装置对工程结构的变形进行实时监测，能够快速而准确地获取结构的变形数据，并及时反馈给相关人员，以便进行相应的调整和处理。
这对于确保工程结构的安全性和稳定性具有重要的意义。
2. 地质灾害监测地质灾害，如地震、滑坡等，会对地质环境造成严重影响，给人们的生命和财产带来巨大威胁。
而测量机器人可以通过激光测距等技术手段对地质环境进行高精度的监测和测量，及时发现地质灾害的迹象，预警并减少灾害给人们带来的损失。
3. 航空航天领域在航空航天领域，各种航空器件和飞行器在使用过程中需要经常进行变形监测，以确保其结构的稳定性和安全性。
而测量机器人能够通过多种高精度的测量手段对航空器件进行变形监测，以确保其在高速飞行中不会因为变形而受到影响，保障飞行安全。
三、测量机器人在变形监测中的发展趋势随着科技的不断进步，测量机器人在变形监测中的应用也将会不断扩展和深化。
测量机器人的测量精度将会进一步提高，能够实现更高精度的三维测量，满足更多工程结构的监测需求；测量机器人的应用场景将会更加广泛，不仅局限于工程领域，还将应用于医疗、环境等领域，实现更多样化的测量任务；测量机器人的自主化能力将会不断提高，能够根据实际任务需求自主进行路径规划和测量操作，减少人力成本，提高工作效率。
测量机器人在变形监测中的应用
测量机器人在变形监测中的应用1. 引言1.1 引言变形监测是一项重要的技术领域，它可以帮助我们监测和评估物体在不同条件下的形状、尺寸和变形情况。
随着科技的不断发展，测量机器人成为了变形监测领域的重要工具之一。
测量机器人是一种能够自主执行测量任务的机器人，它可以根据预先设定的程序和算法进行精确的测量工作。
在变形监测中，测量机器人可以帮助我们实时监测物体的形变情况，提供更准确的数据信息。
本文将探讨测量机器人在变形监测中的应用。
我们将分析测量机器人在变形监测中扮演的角色，介绍其工作原理，探讨其应用场景和优势，以及展望其未来的发展前景。
通过对测量机器人的深入了解，我们可以更好地利用这一技术工具来实现变形监测的精确性和高效性，为科学研究和工程实践提供有力支持。
2. 正文2.1 机器人在变形监测中的角色机器人在变形监测中扮演着至关重要的角色，它们能够通过各种传感器和系统准确地获取目标物体的形变信息，帮助工程师分析和监测结构的变形情况。
在过去的工程领域，变形监测通常需要人工测量和记录，这不仅耗时费力，而且容易出现误差。
而通过引入测量机器人，可以大大提高测量的效率和准确性。
测量机器人能够自动执行测量任务，避免了人为因素带来的误差，同时能够在非常狭小或是危险的环境中进行测量，确保了工作人员的安全。
测量机器人在进行变形监测时能够快速地获取大量数据，并能够实时传输数据到监测系统进行分析，实现快速反馈和调整。
在工程实践中，测量机器人不仅可以用于监测建筑结构的变形情况，还广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶工程等领域。
通过测量机器人对结构进行实时监测，可以及时发现问题并采取措施，从而确保结构的安全性和稳定性。
测量机器人在变形监测中的角色不可曽视，它们为工程领域带来了更高效、更精准的测量解决方案，为工程项目的安全和可靠性提供了强有力的支持。
随着技术的不断进步和发展，测量机器人在变形监测中的应用前景必定会更加广阔和美好。
2.2 测量机器人的工作原理测量机器人的工作原理涉及到多个关键技术和原理，以下是其中一些主要内容：1. 定位和导航系统：测量机器人通常配备有高精度的定位和导航系统，以确保在执行测量任务时能够准确移动和定位。
测量机器人变形监测设计方案论文
“测量变形监测设计方案论文”一、引言技术的飞速发展，使得测量的应用越来越广泛。
然而，在实际应用过程中，由于各种原因，可能会出现变形，影响其测量精度和稳定性。
因此，对测量进行变形监测具有重要意义。
本文将探讨一种测量变形监测的设计方案，以期为实际应用提供参考。
二、监测目的与意义1.确保测量精度：测量变形可能导致测量数据不准确，通过对变形进行监测，可以及时发现并纠正误差，保证测量结果的精度。
2.提高稳定性：监测变形有助于了解其运行状态，为维护和保养提供依据，从而提高的稳定性。
3.预防事故：变形可能导致故障，通过监测预警，可以预防潜在事故的发生。
4.优化设计：对变形监测数据的分析，可以为优化设计提供依据，提高其性能。
三、监测方案设计1.监测指标：选取关键部件的尺寸、形状和位置等参数作为监测指标。
2.监测方法：采用激光扫描、视觉测量等技术进行非接触式监测。
3.数据采集与处理：实时采集监测数据，通过数据滤波、降噪等手段，提高数据质量。
4.变形预警与处理：根据监测数据，建立变形预警模型，对超过阈值的变形进行预警，并采取相应措施进行处理。
5.监测系统：设计一套集成监测、预警、处理功能的监测系统，实现变形的实时监测与控制。
四、关键技术研究1.非接触式测量技术：研究激光扫描、视觉测量等非接触式测量技术，实现变形的精确测量。
2.数据处理与分析：研究数据滤波、降噪等算法，提高监测数据质量，为变形预警提供可靠依据。
3.变形预警模型：建立基于监测数据的变形预警模型，实现变形的实时预警。
4.监测系统设计：研究监测系统的硬件和软件设计，实现变形的实时监测与控制。
五、实施方案1.预备阶段：明确监测目标、指标和方法，搭建监测平台。
2.实施阶段：开展监测工作，实时采集和处理数据，进行变形预警与处理。
3.验证阶段：验证监测系统的有效性和可靠性。
4.运行阶段：持续开展监测，为维护和优化设计提供依据。
六、预期成果1.形成一套完善的测量变形监测方案。
测量机器人在变形监测中的应用
测量机器人在变形监测中的应用
机器人在变形监测中的应用是指通过机器人技术来实现对物体变形状态的监测和测量。
这种应用可以广泛应用于很多领域，如建筑工程、制造业、医疗科技等，为人们带来了许
多便利和好处。
机器人在建筑工程领域中的应用是非常广泛的。
在建筑工程中，机器人可以通过携带
传感器和测量装置，对建筑物的变形状态进行实时监测和测量。
通过这种方式，可以提前
发现建筑物的变形问题，并及时采取相应的修复措施，确保建筑物的安全和稳定性。
机器人在制造业领域中的应用也非常重要。
在制造业中，机器人可以用来检测和测量
生产过程中的变形问题。
通过机器人的自动化和高精度特点，可以准确地检测产品的变形
情况，并及时调整生产过程，提高产品的质量和一致性。
机器人在医疗科技领域中也有很多应用。
在手术中，机器人可以用来监测患者的生理
变化，并及时调整手术步骤和策略。
机器人还可以用于健康监测，通过测量人体的变形情
况来评估健康状况，并提供一些建议和指导。
机器人在航空航天、交通运输等领域中也有广泛的应用。
在航空航天领域，机器人可
以用来监测飞机和火箭的变形情况，确保飞行安全。
在交通运输领域，机器人可以用来监
测桥梁和道路的变形情况，及时检修和维护，确保交通畅通和安全。
机器人在变形监测中的应用对于提高生产效率、促进科技发展和保障人们的安全具有
重要意义。
随着机器人技术的不断发展和进步，相信机器人在变形监测中的应用会越来越
广泛，为人们的生活带来更多便利和好处。
测量机器人在变形监测中的应用
测量机器人在变形监测中的应用随着科技的不断发展和进步，测量机器人已经成为工业生产和科学研究领域的重要一员。
测量机器人通常由传感器、控制系统和执行系统组成，能够精确测量各种参数，实现自动化测量和监测。
在工业制造过程中，特别是在变形监测方面，测量机器人的应用具有重要意义。
本文将详细介绍测量机器人在变形监测中的应用及其优势。
1. 工业制造领域在工业制造领域，产品的精度和质量是至关重要的。
变形监测能够帮助工程师和设计师实时监测产品的变形情况，及时发现问题并进行调整。
测量机器人可以配备多种传感器，如光学传感器、激光雷达、摄像头等，能够实现对产品表面形状、尺寸、变形等参数的高精度测量，确保产品的质量和稳定性。
测量机器人能够在高温、高压或其他恶劣环境下工作，具有较强的适应能力。
2. 土木工程领域在土木工程领域，变形监测对于建筑结构的安全和稳定性具有重要意义。
测量机器人可以用于监测建筑结构的变形情况，如桥梁、隧道、高楼等。
通过测量机器人配备的传感器，可以实时获取建筑结构的变形数据，为工程师提供重要参考，及时发现结构变形问题，并制定合理的维护和修复方案，确保建筑结构的安全使用。
3. 医学领域在医学领域，变形监测被广泛应用于体外和体内医疗设备的检测和监测。
测量机器人可以通过携带的传感器对人体组织、器官和医疗设备进行变形监测，如手术机器人可以实时监测手术操作的力度和精度，辅助医生进行手术。
测量机器人还能够对假体、支架等医疗器械的变形情况进行监测，确保其正常使用和安全性。
二、测量机器人在变形监测中的优势1. 高精度和稳定性2. 自动化和智能化测量机器人能够实现自动化测量和监测，无需人工干预，大大提高了工作效率和生产效率。
测量机器人还具有智能化的特点，能够根据任务要求进行自主调整和优化，实现更加智能化的变形监测。
3. 多功能性和灵活性测量机器人可以根据不同任务需求配备不同的传感器，如光学传感器、激光雷达、摄像头等，能够实现多种参数的测量和监测。
测量机器人地铁隧道结构变形监测系统设计说明
测量机器人地铁隧道结构变形监测系统设计摘要：在介绍了几种不同的变形监测数据处理方法后，结合某地铁变形监测后处理系统，对该系统工作原理进行了简要介绍，并在该系统的基础上，设计了地铁安全评估系统。
关键词：变形监测；地铁监测；安全评估1变形监测网数据处理方法对于监测网的数据处理属于变形的几何分析X畴，包括确定相对或绝对变形量的大小、几何分布和变化规律。
变形监测网一般由参考网和相对网组成，对于监测网周期观测数据处理，主要是确定稳定点，估计变形点相对于稳定点（或基准）的变形。
对于零期和一期观测，多采用秩亏自由网平差或拟稳平差法做变形分析，一旦确定存在稳定点，则仍以稳定点为基准进行约束平差为宜。
周期观测点场稳定性的统计检验与判别，通常采用平均间隙法和最大间隙法。
对于监测滑坡体的周期观测网，在获取到各期监测点的位移值后，可采用聚类分析法进行变形模式的拓朴约束识别，自动划分变形块体和估计各块体的变形模型参数。
[1] 1.1回归分析法取变形（称效应量，如各种位移值）为因变量，环境量（称影响因子，如水压、温度等）为自变量，根据数理统计理论建立多元线性回归模型，用逐步回归法可得到效应量与环境量之间的函数模型，用这种方法可做变形的物理解释和变形预报。
因为它是一种统计分析方法，需要效应量和环境量具有较长且一致性较好的观测值序列。
在回归分析法中，当环境量之间相关性较大，可采用岭回归分析；如果考虑测点上有多个效应量，如三向垂线坐标仪、双向引X线仪，二向、三向测缝计的观测值序列，则可采用偏回归模型，该模型具有多元线性回归分析、相关分析和主成份分析的功能，在某些情况下优于一般的逐步线性回归模型。
1.2时间序列分析法大坝变形观测中，在测点上的许多效应量如用垂线坐标仪、引X线仪、真空激光准直系统、液体静力水准测量所获取的观测量都组成一个离散的随机时间序列，因此，可以采用时间序列分析理论与方法，建立p阶自回归q阶滑动平均模型ARMA（p、q）。
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Ａ ｔ ａｃ ｏ ａｏ Ｍｏｉｒ ｇ ｔ Ｂｓ ｏ Ｇｏ ｂｔ ｕ ｍ ｔ Ｄｆ ｍ ｔｎ ｎ ｏ ｎ Ｓｓｍ ｅ ｎ ｒ ｏ ｏ ｉ ｅｒ ｉ ｔ ｉ ｙ ｅ ａ ｄ ｅ ｏ
摘要 ： 主要针对测量机器人在自 动变形监测方面的 技术优势， 分析基于测量机器人自 动监测系统的主要构成方式， 研究极坐标测 量系统在变形点观测数据处理方面采取的主要方法， 并对系统主要采取的通讯方式、 远程控制与自 动报警技术进行探讨。 关键词 ： 测量机器人； 动监测系统； 自 监测网 多传感器集成； 络； 远程控制
制全站仪进行自 动测量的程序。将测量机器人通过 现代通信技术与计算机连接起来， 利用计算机软件 实现测量过程、 数据记录、 数据处理和报表输出的自 动化， 实现真正意义上的监测 自 动化和一体化。目 前国内外已开发不少基于测量机器人的监测系统， 已 应用在大坝、 桥梁、 地铁隧道、 滑坡、 深基坑等构筑 物的变形监测中。本文对基于测量机器人监测系统 的构成方式、 数据处理方法、 通讯及控制技术等方面
进行二次开发平台 Ｇｏａ。 ｅＢｓ 和开发接口ＧｏＯ ａ ｉ ｅ Ｍ Ｃ
Ｇｏａｃ ｅＢｓ 集成开发环境是开发 Ｔ Ａ全站仪机 ｉ Ｃ 载软件的二次开发平台， 利用此平台开发的自 动监 测程序可直接在全站仪上运行。ＧｏＯ ｅＣ Ｍ是应用
开发接口， 该接口 把全站仪的各种功能模块作为客 户端被组织成一个个子系统封装到 Ｇ Ｏ Ｏ Ｄ Ｌ Ｅ Ｃ Ｍ．Ｌ 中， 用户只需利用 Ｇ Ｏ Ｏ Ｄ Ｌ提供的函数， Ｅ Ｃ Ｍ． Ｌ 即 可在 Ｖ 或 ＣＣ 十 Ｂ ／ 十开发环境下， 开发外部计算机控
移； 变形观测点发生移动 ”。 ④ 〔」 进行数据处理的
目的， 就是减弱、 消除或确定前面 ３ 个方面的影响，
最终获得观测点发生移动的大小和方向。 在实际工程中， 精确测定气象元素， 测定和改正
３ 全站仪非固定站差分法 ． 全站仪非固 定站差分方法「］ １， ４ 基本思想是利用
该方法已在二滩〔等大坝的外部变形监测中得到 ３ 」
应用。
２ Ｐ Ａ便携计算机联机模式 ． ／ Ｄ 该模式是将单台测量机器人通过短通讯电缆 （ｍ２男 南城， ， 从测机人用变监数处方的究 薯娶ａ－９）， 项人 师 要事量器应及形测据理面研。 ２Ａｓ ，河 ００７ ０７ － ３－ ５１ － ２ 讲主
服了纯 Ｇ Ｓ Ｐ 监测系统监测点不能太多、 监测点周围
方法。空间前方交会和组网测量， 多余观测条件较 多， 在精确测定气象元素、 保证测距精度的条件下， 可以获得较高的点位测量精度。而极坐标测量时， 方向误差对点位精度的影响与距离成正比， 减弱或 消除大气折射及其他因素对方向测量精度的影响是 采用极坐标测量方法数据处理的主要 目 标。
利用极坐标测量， 观测点在测量周期间坐标发
２０ 年 ０６
第１期 ２
测
绘
通
报
生变化的原因， 归根结底有 ４ ① 气象条件变化 条： 引起距离和方向观测值的误差； 测站点本身发生 ② 移动； 测量周期间仪器水平度盘 ０ ③ 方向发生漂
７ 参数转换模型需要基准点数量 ３ 个以上， 参数转 ５ 换模型需 ２ 个以上。
度、 距离等 信息的 智能型电 子全站仪［。 标自 ’ 其目 〕
动寻找、 识别和精确照准功能， 可在短时间内对多个 目 标点作持续和重复观测， 在结构物外部变形监测 方面拥有极大的优势和应用前景。目 有多个测 前， 绘仪器厂家生产的全站仪属于测量机器人的范畴。
统２ 移动 ［。 式周期监测系统是当 １ 某周期开始测量
大气折射对方向测量影响， 是非常困难的， 另外考虑 到气象元素测定的代表性等因素， 通常选择合理的 数据处理方法， 在不测定气象元素的条件下消除或 减弱外界条件所引起的测量误差。 １ 系统差分 ． 系统差分建立在基准点与测站点相对位置固定 且已知条件下， 当观测区域不大， 基准点和变形点所 在位置的气象条件一致时， 测站点对基准点观测值 在不同周期内的变化， 主要是气象因素所引起测量 误差和仪器水平度盘 ０ 方向的漂移所致， 认为该影 响对变形点观测值的影响是一致的， 利用基准点观 测值在两测量周期的差异， 来修正变形点观测值， 这 就是差分的思想。差分改正包括距离的差分改正、
ＷＥ Ｊ ｎ ｏｇ Ｉ － ｎ ｉ ｄ ａ
一、 言 引
测量机器人或称测地机器人是一种能代替人进 行自 动搜索、 识别、 跟踪和精确照准目 标并且获取角
进行探讨与分析。
二、 监测系统构成方式
由测量机器人构成的监测系统按监测方法可划 分为移动式周期监测系统和固定式持续监测系
监测， 前运用该模式开发系统较多， 目 已在三峡工程
已 美国 在 加州Ｄ ｍｎ Ｖｌ 水库进行很好的使 ｉ ｏ ａｙ ａ ｄ ｌ ｅ
用， 该水库包括 ３ 个坝， 采用了 ５台 Ｇ Ｓ ８台 Ｐ和
ＴＡ Ｃ 全站仪， 坝体上共设 ２８ ２ 个棱镜「１ １。国内在 ０
Ｇ Ｓ测量机器人两者集成构成系统方面做了不少 Ｐ、 工作， 前还没有自主开发集成系统应用于实际 但目
标 变化。 该类系统已 在广州地铁得到应用［。 ９ 系 ］
统的优点是， 可以组网测量， 实现控制网测量、 变形 点测量的完全自动化， 非常适合较大变形区域变形 体的自 动监测。
６ 多种传感器集成模式 ．
该模式将 Ｐ 、 Ｇ Ｓ测量机器人、 气象传感器等集 成在一起 ， 组成适合大范围监测的系统。该模式克
测
绘
通
报
２０ 年 ０６
第 １期 ２
处理都在计算机内完成。该模式在使用条件上与组 合模式相比没有区别。但在其他方面各有优缺点： 组合模式由于受全站仪本身内存、 屏幕、 操作系统的 限制， 在数据管理、 处理、 界面提示等方面不如联机 模式直观， 数据需通过 Ｐ Ｃ卡转接， 不如联机模式安 全。 但联机模式需 Ｐ Ａ 便携计算机、 Ｄ／ 通讯电缆， 在 携带和使用上不如组合模式简单方便。目 前该模式
在各周期测量时全站仪直接测量得到的各基准点、 监测点的坐标和高程， 计算两相邻点之间在各周期 的坐标差分值， 利用基准边（ 两相邻基准点） 在第 ｉ － 周期和第 １ 周期的坐标差分值， 计算第 ｉ 周期观测 坐标系与初始坐标系（ １ 第 周期坐标系） 的夹角和坐 标比 例尺度。然后将第 ｉ 周期各相邻点的坐标差分
坦的地面监测不宜采用。
能否 自 动化 一体化和可 监测 系统设
组网 程度 能 能
５ 多台网络模式 ．
多台网络模式是将多台测量机器人和多台或一 台计算机通过网络、 通讯和供电电缆连接起来， 组成 监测网络系统。该模式根据现场情况， 布设多个设 站点， 每个设站点均安装全站仪， 按极坐标法测量各 自管辖的监测点群。另外各设站点与基准点组成控 制网， 以确定各测量周期设站点相对于基准点的坐
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第 １期 ２
刚
绘
通
报
文章编号： ９－ １（０６１－ ４－ ０ ４ ９１２０）２ ０１ ４ ４ ０ ０ ０
中图分类号： Ｕ ９ Ｔ １６
文献标识码 ： Ｂ
基于测量机器人的自动变形监测系统
（ ２ 信息工程大学 刚绘学院， 郑州４０５） 河南 ５０
卫建东
主 要有Ｚｉ 的Ｅａ 系列，ｏ ｏ 的Ｇ Ｓ０Ａ ｅ。 ｌＳ ｓ ｔ Ｔｐ ｎ Ｔ－ ｘ／ ｃ ８
Ａ 系列，ｏｋ 的 Ｓ Ｔ２ Ｍ等 Ｍ 自动照准型， Ｒ Ｓｋｉ ａ Ｅ ３Ｄ Ｔｉｂ 的 Ｔｉｂ５０ 系列，ｅａ Ｔ Ａ系列全 ｒ ｌ ｍ ｅ ｒ ｌ６０ ｍｅ Ｌｉ 的 Ｃ ｃ
站仪。在上述全站仪中，Ｃ Ｔ Ａ系列全站仪提供用户
值， 换算成初始坐标系下的坐标差分值， 以此值作为 观测值， 以基准点的初始坐标及初始坐标差分值为 已 知数据进行平差计算， 即可得到本次观测各监测
委员会勘测设计公司等单位装备了 Ｇｏ ｏ 系统。 ｅＭ Ｓ 加拿大 Ｎ ｗ ｕｓｉ 大学开发的 ＤＭ Ｎ 系统 ｅ Ｂ ｎｗｃ ｒ ｋ ＩＯ Ｓ
已 应用在南水〔等大坝的 ４ 〕 外部变形监测中。
３ 单台极坐标在线模式 ． 该模式采用单台全站仪， 按极坐标原理计算目 标 点的３ 维坐标。 该类系统的优点是系统配置简单， 设 备利用率高。但监测范围较小， 由于只有一台全站仪 且设站位置固定， 无法组网测量， 要达到亚毫米级精 度必须采取合理的测量方案和数据处理方法。特别 适用于小区域（ １ 澎） 需实时自动化监测的测 约 ｋ 内， 量场合。由于该模式成本低， 动化程度高， 自 又实时
要开阔等缺点， 同时也克服了测量机器人监测范围 小的弱势。系统采用 Ｇ Ｓ Ｐ 建立基站和参考点， 全站 仪作快速的周期观测变形点， 两者相结合取长补短，
优 互 ２ 国 徕卡 开 势 补〔。 外， 公司 发的Ｇｏ 系 １ ｅ ｏ 统， Ｍ Ｓ
集成了Ｔ ＳＧ Ｓ大气传感器和地壳传感器， Ｐ，Ｐ、 功能 比较强大。目 信息工程大学测绘学院、 前， 黄河水利
要求不高， 可采用组合模式或单台联机模式， 以降低
设备成本。
表 １ 各种系统模式比较
模式
三 边交会系统已 应用在五强溪大坝监测中“ 该 〔。 〕
系统为提高测距精度， 配置计算机控制的自 动可自 校准高精度光电测距仪频率校准仪、 高精度温度计、 气压计与湿度计。此类系统的优点是测量精度高， 可达亚毫米级， 但系统配置过于庞大， 成本较高， 设 备利用率较低， 同时由于受几何图形结构限制， 较平
工程中。
７ 各模式的总体比较 ．
表１ 从能否组网测量、 动化程度、 自 一体化和可 视化程度、 监测范围、 系统设备成本 ５ 个方面对以上 各模式进行了比较。在实际应用中， 选取何种模式， 要根据具体的变形区条件、 监测目的和要求来决定。 例如某项监测工程监测范围大， 自动化程度要求 对 高， 要求实时测量， 这就要选择多台网络模式或多传 感器集成模式； 如果不要求实时测量， 动化程度 对自
时， 安装系统进行测量， 该周期测量结束后拆除系 统。该类系统主要采用机载软件加后处理软件组合 模式、Ｄ ／ Ｐ Ａ 便携计算机联机模式。固定式持续监测 系统是将全站仪长期固定在测站上（ 如在野外需在 测站上建立监测房）通过供电通信系统， ， 与机房内 的控制计算机相连， 实现无人值守、 连续监测、 自动 数据处理、 动报警、 自 远程监控等， 该类系统主要包 括单台极坐标在线模式、 多台空间前方交会在线模 式、 多台网络模式、 多种传感器集成模式。 １ 机载软件加后处理软件组合模式 ． 该模式是基于常规作业方法， 将测量机器人代 替一般全站仪。测量时将参数设置好后， 全站仪在 机载软件的控制下， 动完成本测站各方向测量， 自 测 量数据记人 Ｐ Ｃ卡中， 外业结束将卡中的数据导人 到计算机中， 利用后处理软件进行数据处理分析。 此类系统构网灵活， 在传统作业基础上， 免除了人工 照准、 读数、 记簿， 特别适合监测频率较低、 实时自 动 化程度要求不高、 需组网测量等环境下使用。目 前