[發明專利]平面誤差測量分析系統及方法

有效

• 申請號: 201210277216.3
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN102798377A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 張東光;邢敬宏;仲肇中
• 申請（專利權）人: 張東光
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 陳麗新

技術領域

本發明涉一種測量裝置，特別是涉及一種平面誤差測量分析系統及方法。

背景技術

一個基礎設施工程平面的鋪設和后期運營過程中，不可避免都會受到地質運動變化而發現沉降或隆起，由于沉降或隆起不均勻，會引起工程平面下沉或彎折，從而影響工程施工中平穩性與安全性。為了實時能了解平面在荷載作用下的沉降以及隆起的變化趨勢，以便提前采取有效措施，避免事故的發生，因此必須對平面作實時測量，才能保證該類結構長期安全運行，避免意外事故的發生。然而，相對于現有技術的測量方法要實現遠距離非接觸式實時測量要求，還要有很多待解決的問題。本發明中采用光學測量方式解決工程施工中遠距離實時測量問題，并且光學測量也將是以后工程測量的一種發展趨勢。

申請號為：200810222753.1的本發明涉及一種利用激光遠程測量路基沉降的裝置與方法。裝置由底板和測桿組成的沉降測量樁、點光源、固定觀察樁、激光測量單元，以及測量信號傳輸單元、中央處理單元和電源模塊。在待測點埋設沉降檢測樁，在其上安置點光源，使之與待測點處路基同步沉降；點光源通過激光測量單元的透鏡成像，像點A′于光電探測器上，由像點位移量，算出點光源物點位移量，即待測點地基沉降量。

申請號為：201110158946.7本發明公開了一種激光沉降撓度測量儀，包括一組以上的相互配合的發射單元和接收單元，發射單元為用來對接收單元發射激光束的激光器，接收單元包括線陣CCD圖像采集單元、分析與處理系統以及電源，線陣CCD圖像采集單元采集激光束并轉換為電信號傳送分析與處理系統，分析與處理系統對電信號進行處理后判斷沉降變形。

申請號為：201110297956.9本發明公開了路基沉降遠程自動測量系統，包括測量終端、光纖傳感終端和傳輸光纜，傳輸光纜與光纖傳感終端和測量終端相連接；光纖傳感終端包括光分路器、光纖位移編碼裝置、外殼和傳動裝置；光分路器、光纖位移編碼裝置和傳動裝置安置在外殼內，光分路器與所述光纖位移編碼裝置相連接。利用光纖傳感終端的外殼和傳動裝置將路基沉降的位移量轉換為沿光纖傳輸的光學編碼，并由傳輸光纜遠程傳輸至測量終端，在測量終端中進行光電轉換、分析處理、存儲、顯示、報警等操作，最終實現對路基沉降的實時、遠程、自動測量，其適用于地形復雜、自然環境惡劣的路基沉降測量領域。

上述專利存在的問題是，雖都采用光學測量方式但仍存在缺點：一、測量的精度低，實施專業化要求高，不具備普遍性；二、選擇基準點時，穩定性差，實現測量的結構復雜；三、在測量距離上有所限制；四、數據不能實時測量和分析。

發明內容

本發明的目的是提供一種平面誤差測量分析系統，提出一種基于激光成像，采用嵌入式計算方法和圖像分析計算方法，通過測量激光源光斑中心的偏移，可測量微小位移值，該方法計算方法簡單、計算結果精確度高、成本低及易于敷設等優點。?

本發明采取以下技術方案：

一種平面誤差測量分析系統，該系統包括一組以上的相互配合的激光源、激光靶面和監測分析裝置，所述激光源為用來對激光靶面發射激光束的激光器；所述激光靶面對激光源發射的光斑即時投影成像；所述監測分析裝置用于采集激光靶面上激光源發射的光斑圖像信息、信息分析處理。

所述監測分析裝置包括采集圖像的感光器件、視覺分析算法模塊、測量驅動控制模塊及電源；

所述電源為蓄電池或太陽能電池中任何一種。

所述感光器件在所述測量驅動控制模塊作用下對激光靶面上即時投影成像的圖像信息采集并傳送給所述視覺分析算法模塊，所述測量驅動控制模塊用于成像采集與圖像分析處理的邏輯驅動和過程實現，并可將多點采集的圖像信息同步傳輸至計算機進行分析處理，所述電源與測量驅動控制模塊連接，所述監測分析裝置在通電狀態下運行。

本發明平面誤差測量分析系統測量的方法步驟如下：

A、待檢測的平面設置起始測量基準點A放置激光源，激光源向激光靶面發射光信號；

B、兩個3D精密螺旋位移平臺夾座分別控制激光源和激光靶面，使激光光斑中心位于激光靶面中心，設定初始位置，進行基準標定及誤差校準。

C、使激光靶面移至所需測量距離處，發射光信號進入激光靶面，當平面發生沉降或隆起時，激光源光斑中心位置發生偏移，通過嵌入式計算方式獲取x軸向位移????????????????????????????????????????????????和?y軸向位移。

D、在采集點的激光靶面處增加即時捕捉激光源光斑圖像的感光器件設備；