[發(fā)明專利]一種測量結構物形變的測量系統(tǒng)及其測量方法

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• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106595564A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 李鑫奎;蘇昱晟;伍小平
• 申請（專利權）人: 上海建工集團股份有限公司
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于結構物的測繪領域，特別涉及一種測量結構物形變的測量系統(tǒng)及其測量方法。

背景技術

眾所周知，目前對于結構物形變的監(jiān)測方法主要有以下幾種：

1)全站儀：全站儀測量方法是通過在已知點架設全站儀并輸入已知點的三維坐標，隨后在待測點上布置棱鏡，通過讀取棱鏡的坐標，來得出待測電的坐標。將各時期所測坐標與初始坐標進行比較，得出所測結構物測點坐標的變化趨勢；

2)三維激光掃描儀：三維激光掃描儀通過連續(xù)快速的水平和垂直方向的點測量，實現(xiàn)面測量。通過不同時間掃描出的圖像進行對比，即可得到個點不同時間的位移量；

3)雷達測量儀：雷達測量儀主要是通過干涉測量對目標物的位移情況進行監(jiān)測；

4)GPS：GPS測量是通過衛(wèi)星定位技術，測量出測點的三維坐標；

以上幾種測量方法，均可用于結構物的變形監(jiān)測，但各有缺陷：

1)全站儀的缺點：全站儀需要投入大量的人力，當測點較多時，測量所需時間長，無法測量同一時間段各測點的變化，而且受視線的限制，尤其在夜晚測量時不易找到目標而無法瞄準。當測量建筑物各個面時，往往需要重新架設儀器，消耗大量的時間。

2)三維激光掃描的缺點：三維激光掃描儀價錢比較昂貴，有效測程較短；

3)雷達測量儀的缺點：雷達測量儀距離方向的分辨率為50cm，且儀器費用相當高；

4)GPS的缺點：GPS測量的精度目前還無法滿足監(jiān)測的要求，且測量多個點時所需的費用也比較大，GPS在地下室等封閉區(qū)域內(nèi)因無法獲得信號而無法進行測量定位。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述缺陷，本發(fā)明提出了一種方便快捷、能適用于無GPS信號覆蓋等惡略條件的測量結構物形變的測量系統(tǒng)及其測量方法。

本發(fā)明的測量結構物形變的測量系統(tǒng)的技術方案如下：

一種測量結構物形變的測量系統(tǒng)，包括設置于結構物周圍的四個穩(wěn)定的基點、設置于結構物上的若干個測點、用于測量基點高程的水準儀、數(shù)據(jù)傳輸裝置、用戶端，所述基點和測點上分別設置測距傳感器，所述測距傳感器用于測量基點、測點之間的距離，所述測距傳感器通過所述數(shù)據(jù)傳輸裝置將測得的距離傳輸至所述用戶端，所述水準儀通過所述數(shù)據(jù)傳輸裝置將測得的基點高程傳輸至所述用戶端。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明在基點和測點上分別設置了測距傳感器，測距傳感器在設置完畢后不必再次移動，重新設置，并且測距傳感器以及水準儀測量的數(shù)據(jù)通過計算后能夠顯示在用戶端，從而減少了現(xiàn)場工作的時間，因此，在提高測量效率、節(jié)省了人力的同時，也提高了工作人員的安全系數(shù)。另外，由于本發(fā)明的測量結構物形變的測量系統(tǒng)不涉及GPS系統(tǒng)，因此在無GPS信號的地區(qū)也可以使用。

本發(fā)明還提供了一種測量結構物形變的測量方法。

本發(fā)明的測量結構物形變的測量方法的技術方案如下：

一種測量結構物形變的測量方法，包括如下步驟：

第一步，在結構物周圍設置四個穩(wěn)定的基點，在基點上設置測距傳感器；

第二步，利用測距傳感器測量基點之間的距離，利用水準儀測量出基點的高程；

第三步，將第二步中測出的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸裝置傳輸至所述用戶端，在用戶端中建立坐標系，并計算出每個基點的坐標；

第四步，在結構物上設置一個測點，在測點上設置測距傳感器；

第五步，利用測距傳感器分別測量測點與每個基點之間的距離；

第六步，將第五步中測出的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸裝置傳輸至所述用戶端，并計算出測點的坐標；

第七步，根據(jù)結構物的形狀重復第四步，在結構物上的其他位置設置另一個測點，直至測點足夠表達結構物的形狀；

第八步，通過用戶端實時監(jiān)控所有測點的坐標，測量結構物的形變情況。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明在基點和測點上分別設置了測距傳感器，測距傳感器在設置完畢后不必再次移動，重新設置，并且測距傳感器以及水準儀測量的數(shù)據(jù)通過計算后能夠顯示在用戶端，從而減少了現(xiàn)場工作的時間，因此，在提高測量效率、節(jié)省了人力的同時，也提高了工作人員的安全系數(shù)。又因為測點的坐標能夠在用戶端通過坐標系的形式形象的展現(xiàn)出來，因此也更有利于工作人員的觀察。另外，由于本發(fā)明的測量結構物形變的測量系統(tǒng)不涉及GPS系統(tǒng)，因此在無GPS信號的地區(qū)也可以使用。

進一步的，所述測量結構物形變的測量方法，第一步中，所述基點設置在結構物周圍的地面上。

進一步的，所述測量結構物形變的測量方法，第三步中，坐標系的原點為四個基點中的一個。