基于测量机器人的变形监测技术的研究

合集下载

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

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

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

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。

测绘工程中的工程变形监测与分析

测绘工程中的工程变形监测与分析

测绘工程中的工程变形监测与分析在当今的工程建设领域,确保工程的安全和稳定是至关重要的。

而工程变形监测作为一种有效的手段,能够及时发现和评估工程结构的变形情况,为工程的设计、施工和运营提供重要的依据。

本文将对测绘工程中的工程变形监测与分析进行详细探讨。

一、工程变形监测的重要性工程变形可能会导致严重的后果,如建筑物倾斜、桥梁垮塌、道路损坏等,不仅会造成巨大的经济损失,还可能威胁到人们的生命安全。

通过对工程进行变形监测,可以及时掌握其变形趋势和规律,采取相应的措施加以预防和控制,从而保障工程的安全和正常使用。

例如,在高层建筑的建设过程中,如果没有进行有效的变形监测,可能会因为地基不均匀沉降而导致建筑物倾斜或开裂。

同样,在大型桥梁的运营期间,对桥梁的变形进行监测可以及时发现结构的损伤和老化,为桥梁的维护和加固提供依据,延长桥梁的使用寿命。

二、工程变形监测的内容工程变形监测的内容通常包括水平位移监测、垂直位移监测、倾斜监测、裂缝监测等。

水平位移监测是测量工程结构在水平方向上的移动情况。

常用的方法有全站仪测量、GPS 测量等。

全站仪测量精度高,但测量范围相对较小;GPS 测量则可以实现大范围、全天候的监测,但精度相对较低。

垂直位移监测主要用于测量工程结构在垂直方向上的升降变化。

水准测量是常用的垂直位移监测方法,通过建立水准测量网,定期测量监测点的高程,从而计算出垂直位移量。

倾斜监测用于测量工程结构的倾斜程度。

可以采用全站仪测量倾斜角、水准仪测量高差等方法。

裂缝监测则是对工程结构表面出现的裂缝进行观测,包括裂缝的长度、宽度、深度等参数的测量。

三、工程变形监测的方法1、常规地面测量方法这是一种传统的监测方法,包括水准测量、全站仪测量等。

水准测量适用于垂直位移监测,通过建立高精度的水准测量网,定期测量监测点的高程变化。

全站仪则可以同时测量水平位移和垂直位移,具有较高的精度和灵活性。

2、摄影测量方法利用摄影技术获取工程结构的影像,通过对影像的处理和分析,获取变形信息。

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

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。

移动式测量机器人在大朝山5#滑坡体变形监测应用论文

移动式测量机器人在大朝山5#滑坡体变形监测中的应用摘要:介绍了移动式测量机器人在大朝山5#滑坡体变形监测中应用的基本情况,实际应用表明,采用移动式测量机器人对该滑坡体进行监测,具有观测速度快、自动化程度和观测精度高等特点,并可同时获得每个变形点的平面位移和垂直位移信息,克服了以往平面位移监测和垂直位移监测分别进行的缺陷。

关键词:测量机器人;移动式;滑坡;变形监测【中图分类号】tp240 引言测量机器人是一种能代替人进行自动搜索、跟踪、辨识和精确照准目标并获取角度、距离、三维坐标以及影像等信息的智能型电子全站仪。

它是在全站仪基础上集成步进马达、ccd影像传感器并配置智能化的控制及应用软件而发展形成的。

在工程建筑物及滑坡的变形自动化监测方面,测量机器人已逐渐成为首选的自动化测量技术设备。

测量机器人变形监测系统由基站、参考点、目标点、专用软件和计算机组成,是基于一台测量机器人的有合作目标(照准棱镜)的变形监测系统。

利用测量机器人进行滑坡的自动化变形监测,按监测方法可分为固定式持续监测系统和移动式周期监测系统。

固定式持续监测系统一般在测站上建立测量机器人监测房,配设供电、控制、计算、通信装置中心,而移动式周期监测系统只需测量机器人在每个测站上对周围目标点作周期观测,再用带有后处理软件的计算机进行数据处理即可。

前者的优势是全自动、实时在线监测,然而系统相对复杂,造价昂贵,一方面这些昂贵的系统设备只能长期用于一个固定的变形监测项目,而且需要采取特殊方式进行保护管理并定期检测修复,另一方面没有多余观测量,测量的精度随着距离的增长而显著降低,且不易检查发现错误;后者是一种半自动变形监测系统,工程数据管理轻便灵活,测量精度高,周期测量后仪器即可拆除,适合半人工作业、变形缓慢需定期测量的工程项目,与传统作业方式大同小异,但是效率提高了3~4倍,在替代传统变形监测系统方面有着显著的优势,这种模式常采用测量机器人机载半自动化外业观测软件加计算机后处理软件共同构成。

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,机器人技术已经逐渐走进了人们的生活和工作中。

机器人在工业生产中的应用已经变得非常普遍,它们可以执行重复性高、风险较大或者需要极高精度的工作,为工厂的生产效率和产品质量提供了巨大的帮助。

而随着机器人技术的不断进步,测量机器人在各种领域中的应用也越来越多样化。

测量机器人在变形监测中的应用尤为重要。

变形监测是指对物体形状、尺寸、位置等参数的实时监测和测量,主要用于工程领域和科研领域。

在工业生产中,变形监测可以帮助企业及时发现产品在生产过程中的变形问题,保障产品质量;在科研领域,变形监测则可以帮助科研人员更加准确地了解物体在不同条件下的变形情况,为科研工作提供重要数据支持。

而测量机器人在变形监测中的应用,则可以为企业和科研人员提供更加高效、精确的测量服务。

测量机器人在变形监测中的应用可以提高测量精度。

传统的变形监测方法通常需要人工测量或者使用传统的测量设备,这些方法在测量精度上存在一定的局限性。

而测量机器人可以通过搭载高精度的测量传感器,实现对物体形状、尺寸等参数的高精度测量,大大提高了测量的准确性和可靠性。

这对于一些对精度要求较高的行业来说,尤为重要,比如航空航天领域、汽车制造领域等。

测量机器人在变形监测中的应用可以提高工作效率。

传统的变形监测方法需要大量的人力投入和耗时的测量过程,而测量机器人可以通过自动化的方式完成测量任务,节约了大量的人力成本和时间成本。

而且,在进行大批量的产品变形监测时,机器人可以实现连续不间断的工作,大大提高了工作的效率。

这对于工业生产来说,可以加快生产周期,降低生产成本,提高企业的竞争力。

测量机器人在变形监测中的应用还可以提高工作安全性。

在一些工业生产场景中,存在着一些高风险的变形监测任务,比如对某些复杂形状的零部件进行测量、对高温、高压等环境下的物体进行监测等。

这些任务如果由人工去完成,存在着一定的安全隐患。

而测量机器人可以代替人工完成这些高风险的测量任务,保障了工作人员的安全。

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,智能机器人逐渐成为了现代工业生产和生活中的重要组成部分。

机器人的应用范围越来越广泛,除了工业生产领域,机器人在医疗、家居、教育、服务等领域中也发挥着重要作用。

其中,机器人在变形监测中的应用也越来越受关注。

变形监测是指对建筑结构、水利工程、道路桥梁、隧道等工程的形态和变形进行测量或监测。

变形监测主要是为了在工程建设中,保证工程的稳定性和安全性。

在传统的变形监测中,由于人工作业的不可靠和误差较大等原因,监测效率和准确率无法保证。

而机器人在变形监测中的应用,可以有效地提高监测效率和准确率,减轻工作负担,提高监测精度。

1. 建筑结构监测建筑结构变形监测是指对建筑物各部位的沉降、位移、倾斜等进行监测。

在施工过程中,机器人可以帮助监测建筑结构的变形情况,及时发现问题,并提出解决方案,从而保证建筑物的稳定和安全性。

机器人可以搭载高精度激光测距仪、倾角仪、温度传感器等测量设备,实时监测建筑物的垂直度和水平度等。

2. 隧道和地铁变形监测隧道和地铁变形监测是指对隧道和地铁工程中的变形情况进行监测。

机器人可以通过搭载高精度的测量设备和图像采集设备来实现隧道和地铁的三维测量、地质灾害的监测、距离和形变的监测等,避免了人工测量所带来的误差。

4. 水利工程变形监测水利工程变形监测是指对各种水利工程的形态和变形情况进行监测。

机器人可以通过搭载高精度的激光测距仪、水位计、陀螺仪等测量设备来实时监测水位、流量、水压等参数,以及对水利工程的形变和位移等进行精确测量,从而保证水利工程的稳定和安全。

机器人在变形监测中的应用,可以大幅度提高监测的准确率和效率,同时还可以降低人工监测过程中的安全风险和成本。

通过对机器人的应用,可以提高工程项目的安全性和质量,实现工程建设的可持续发展。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

基于测量机器人的变形监测技术的研究
摘要:背景. 纵观国内外数十年变形监测技术的发展,常规地面测量方法的显著进步就是全站仪的广泛应用
方法. 利用VB6.0编写了测量机器人自动变形监测软件,并在部分领域进行变形监测。

结果. 在我国隧道、水库大坝、深基坑等人工建筑物安全监测工作中可以有效地提高工作效率,节省大量的人力、物力和资金。

结论. 变形监测自动化系统可实现无人值守的持续性监测和早期预警,自动化程度高,可靠性、时效性强,大大提高了测绘工作的效率。

关键字:测量机器人变形监测自动监测系统
The Deformation Monitoring Technology Based on Measuring Robot
Abstract: Background.Throughout decades of deformatoring technology development at home and abroad,remarkable progress of the measuring methods of conventional ground is the wide application of total station.
Methods. Write the measurement using VB6.0 by use robot
automatic deformation monitoring software, and deformation monitoring in some areas.
Results.Tunnel in our country, such as DAMS, deep foundation pit in artificial building security monitoring can effectively improve the work efficiency, save a lot of manpower and material resources and money.
Conclusion. Deformation monitoring automation system can realize the unattended continuous monitoring and early warning, high automation degree, strong reliability, timeliness, greatly improving the efficiency of surveying and mapping work.
Key Words: measuring robot deformation monitoring automatic monitoring system
随着近代科学技术的发展,测量仪器发生了翻天覆地的变化。

尤其是全自动全站仪( 又称为测量机器人) 为局部工程变形监测或室内监测提供了一种很好的技术手段,它可以进行一定范围内无人值守、全天候、全方位的自动监测[1]。

近几年来国内外开发测量机器人变形监测系统的应用案例也很多,主要分成两种:GeoBasic机载系统[2-3]和GeoCOM在线程序[4-5]的开发。

1.测量机器人简介
具有自动目标识别和目标照准ATR 功能的全站仪,以其独特的
智能化、自动化设计被喻为“测量机器人”测量机器人是具有自动目标识别(AutomaticTarget Recognition,简称ATR)智能化全站仪的俗称。

其最基本的特性是能够发现并精确照准目标,同时还可以锁定、跟踪目标进行测量。

测量机器人具有锁定(Lock)功能,能连续自动跟踪测量。

目标物反射棱镜一旦被识别,仪器就能自动地跟踪测量,特别适合观测动态目标。

测量机器人的出现,大大提高了测绘的工作效率,减少了人眼观测对最终成果的影响,并以其开放的开发平台,为解决特殊工程提供了友好方便的工具,使测量机器人能按我们的设计方案和要求进行以前人工观测根本无法完成的工作。

它的出现使测量自动化向前迈进了坚实的一步,可以说测量机器人的出现及应用,是测量界的一次重大革命。

2.测量机器人监测系统
2.1 自动变形监测硬件系统的构成
硬件系统的组成有基站、参考点、变形体3部分构成。

(1)基站.基站用来架设测量机器人,要求具有良好的通视条件,一般应选择在稳定处,特殊情况下也应选在相对稳定处。

基站由观测墩、测量机器人、观测房组成。

(2)参考系.参考系由一系列参考点组成。

参考点应位于变形区以外的稳固处,有观测墩和棱镜。

参考系主要是为系统数据处理时的距离及高差差分计算提供基准,如不采取差分计算,可作为方位参考。

(3)变形体.变形体用布置在其表面的大量目标点代替。

目标点由观测墩、正对基站的棱镜、数字式温度计和气压计组成,根据需要,目标点一般较均匀地布设于变形体上能体现区域变形的部位。

2.2自动变形监测软件系统的构成
系统菜单模块:自动变形监测软件以VB语言写成,程序采用菜单管理,它的主要菜单包括: 工程、参数设置、仪器学习、自动监测以及数据查询,菜单结构见图1.
图1 系统菜单结构图
(图取自王宇会2011)
软件的主要功能模块:本系统的详细流程图图2.
图2 系统详细流程图
(图取自葛妹2007)
(1)限差设置进行2c 互差、指标差等限差设置,并可选择限差超限时是否自动重测,第几次重测后仍超限自动放弃并记录。

(2) 测站设置包括设置测站坐标、后视坐标(手工输入或仪器测量得到)、测回数、方向数、盘位数、仪高镜高等。

(3) 学习测量分为手工输入和学习测量两个子模块。

手工输入可以读取事先存储在PC 卡中的坐标文件,也可以人工输入监测点坐标,这对于多次监测同一变形体上固定的监测点提供了很大的方便。

学习测量是通过测量机器人在一定的视场范围内自动搜索并照准目标来获取目标点概略空间位置信息,并存储在PC 卡中,方便下次再次监测同一变形体。

(4) 自动监测自动监测模块的流程见图2 。

在到达每期的监测时间
时,仪器自动开始进行观测,对于返回代码表示观测数据不正确或者没有观测数据向、限差不满足要求的方向( 如测回互差不合格) ,程序自动进行重测或补测,仪器每观测一次程
序就向观测数据表中添加一次数据。

一期监测结束后,对观测数据进行处理,计算坐标监测点的位移量并将计算成果存入数据库中,如果有变形数据超过报警值,系统会发出蜂鸣声。

(5) 数据处理 为省去外挂数字式温度计和气压计,本程序采用了多重差分的方法[6]来消除外界因素对观测数据的影响,多重差分包括距离差分、方位角差分和高差差分。

①距离差分系数的计算:
d d d j j j d 101-=
∆ 式中d j 0为监测站至某参考点的斜距;d j 1为某一时刻某参考点方向距
离的实测值。

②方位角差分 方位角差分改正量的计算:
H H H zj zj z 01-=∆
式中H zj 1为对参考点测量的方位角值;H zj 0为参考点第一次测量的方
位角。

③ 高差差分 差分改正系数的计算:
αcos 2210d h h j j j c -=
式中h j 0为监测站至参考点的实际高差;
h j 1为监测站至参考点的观测高差; d j 2
为监测站至参考点的斜距; α为监测站至参考点的竖直角。

④监测站至变形点水平距离的计算: h d D p p p 2
2-=
⑤监测点坐标的计算:
式中X 0、Y 0、H 0为监测站的坐标值。

3.系统的应用
3.1隧道施工自动变形监测的实现
隧道在建设过程中会发生沉降、偏移等变形,对于变形严重或变形监测要求高的地段,如不进行自动的、实时的变形监测,则很难及时发现险情。

系统以VB6.0为开发平台,通过调用徕卡测量机器人二次开发GeoCOM 函数包来实现自动控制目的[7]。

测量机器人通过电缆线与网络转换器连接,转换器再连接到网络交换机上,计算机控制端使用IP 分配软件对转换器设置固定IP,在此局域网内的所有用户都可以以此IP 对机器人进行访问。

对数据库中沉降及收敛值的累计变形量和变形速率按一定间隔时间进行查询,根据设置的预报警值来#诊断$数据库中的数据,出现超限值,以声、光等方式报警,同时进行短信预警[8-9]。

短信预警可以手动操作,也可以自动进行预警。

自动短信预警的实现方法是: 预警平台实时监控数据库中的累计位移和速率值,若出现超限数值,平台状态栏提示某某点数据不正常,并自动触发短信发送模块,把超限。

相关文档
最新文档