[發(fā)明專利]一種大型精密工業(yè)設備變形量與伺服角度檢測方法

有效

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• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109297426B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 陳勇;黃亮;郭震冬;邢誠;管嘯
• 申請（專利權）人: 江蘇省測繪工程院
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01B11/26
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種大型精密工業(yè)設備變形量與伺服角度檢測方法，其特征是：包括以下步驟：

步驟一、現場踏勘：對工業(yè)設備的形狀尺寸、外部環(huán)境、外圍控制點點位分布及通視條件進行現場踏勘，確定工業(yè)設備的測量標志布設方案、激光跟蹤儀架設點位、工業(yè)攝影測量系統(tǒng)架設點位和全站儀架設點位，在確定的測量標志處安裝磁性基座；

步驟二、建立激光跟蹤儀坐標系并確定激光跟蹤儀坐標系公共點標志：利用激光跟蹤儀的測量水平面功能得到局部重力水平面，以激光跟蹤儀中心為原點，水平面法線方向為Z軸，北方向為X軸，建立獨立的右手空間直角坐標系，命名為激光跟蹤儀坐標系，在磁性基座中安置激光跟蹤儀反射球，以激光跟蹤儀測量激光跟蹤儀反射球位置，使各個磁性基座在激光跟蹤儀坐標系中具有坐標，其中，有至少四個磁性基座定義為激光跟蹤儀坐標系公共點標志；

步驟三、建立攝影測量坐標系并確定攝影測量坐標系公共點標志：以攝影測量中心為原點，建立攝影測量坐標系，在磁性基座處固定一根基準尺，在磁性基座上放置攝影標志靶球，攝影標志靶球球心和激光跟蹤儀反射球球心重疊，用工業(yè)攝影測量系統(tǒng)對工業(yè)設備進行攝影，獲得攝影測量數據；通過測量，獲得至少兩條基準線段的真實長度，基準線段為磁性基座的球心坐標之間的連線，將基準線段長度代入攝影測量數據，對攝影測量數據進行平差解算，使磁性基座在攝影測量坐標系中具有坐標，同時獲得攝影測量數據中基準尺平差解算的長度，將攝影測量數據中基準尺平差解算的長度與基準尺的真實長度進行比對，用以驗證攝影測量解算成果的空間尺度精度；將定義為激光跟蹤儀坐標系公共點標志的磁性基座定義為攝影測量坐標系公共點標志；

步驟四、確定大地坐標系公共點標志：在工業(yè)設備所處建筑內側墻面上布設全站儀的反射片，反射片位置對于內部觀測墩和激光跟蹤儀站點都要通視良好，觀測角度合適，反射片在立體空間均勻分布；使用已在國家大地坐標系中定向的全站儀，測定所有反射片中心點在大地坐標系中的三維坐標；將激光跟蹤儀手持測頭頂住反射片中心，測定所有反射片中心在激光跟蹤儀坐標系的三維坐標；

步驟五、關聯(lián)攝影測量坐標系與大地坐標系：由于激光跟蹤儀坐標系公共點標志與攝影測量坐標系公共點標志位置相同，將其作為公共點對，計算攝影測量坐標系與激光跟蹤儀坐標系的轉換參數；以反射片中心點作為公共點對，計算激光跟蹤儀坐標系與大地坐標系的轉換參數；從而獲得攝影測量坐標系與大地坐標系的轉換參數，實現攝影測量坐標系與大地坐標系的關聯(lián)；

步驟六、重力與溫度變形檢測：在工業(yè)設備的不同重力與溫度狀態(tài)下會產生形變，測量人員攜帶測量相機，對工業(yè)設備多角度拍照測量并提取測量標志在攝影測量坐標系中的三維坐標，利用攝影測量坐標系與大地坐標系的轉換參數獲得工業(yè)設備在大地坐標系中的三維坐標，并利用這些坐標分析工業(yè)設備的變形量；

步驟七、伺服角度檢測：將步驟六中提取的測量標志坐標，利用攝影測量坐標系與大地坐標系的轉換參數獲得工業(yè)設備在大地坐標系中的三維坐標，計算工業(yè)設備上主要規(guī)則平面的法方向，通過與大地北方向的比較，檢測伺服角度的精度。

2.根據權利要求1所述的一種大型精密工業(yè)設備變形量與伺服角度檢測方法，其特征是：步驟三中，基準線段的選擇方式為：在作為激光跟蹤儀坐標系公共點標志的磁性基座中選取四個，分布盡量接近矩形，基準線段為四個磁性基座的球心坐標進行對角連線得到的兩條線段。

3.根據權利要求1所述的一種大型精密工業(yè)設備變形量與伺服角度檢測方法，其特征是：在工業(yè)設備的底部與背部設置編碼標志，用于在高仰角時將設備本身與設備底座關聯(lián)起來。

4.根據權利要求1所述的一種大型精密工業(yè)設備變形量與伺服角度檢測方法，其特征是：步驟六中，測量人員攜帶測量相機依靠升降裝置與拍攝輔助伸縮桿進行多角度拍照測量，所述的升降裝置為升降機，所述的拍攝輔助伸縮桿為三節(jié)式伸縮桿，總長6米，固定在升降機上。

5.根據權利要求1所述的一種大型精密工業(yè)設備變形量與伺服角度檢測方法，其特征是：每個測量標志要被四個以上不同位置的工業(yè)攝影測量系統(tǒng)所拍攝。

6.根據權利要求1所述的一種大型精密工業(yè)設備變形量與伺服角度檢測方法，其特征是：所述的基準線段的長度長于基準尺長度。