[發明專利]一種復雜氣象條件下遠距離測量建筑物位移的系統及方法

在審

• 申請號: 202010420204.6
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111536956A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 劉垚;鐘禮亮;劉銀濤;劉坤;張帥軍;李云超;張澤衛;許俊偉;盧金棟;董蕾;姜山;盧衛鋒;趙小龍
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道局集團有限公司;中鐵隧道勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257
• 代理人: 李明全

本發明公開了一種復雜氣象條件下遠距離測量建筑物位移的系統及方法，包括：全反射棱鏡，固定在待測建筑物上，激光發射器，固定在穩定區域，與全反射棱鏡的斜面相對設置，其發射的激光光線垂直全反射棱鏡的斜面，測量板，豎向設置，位于激光發射器與全反射棱鏡之間、且靠近激光發射器設置，測量板上開設有通孔，通孔用于激光發射器產生的激光穿過，測量板的板面上設置有刻度；本發明通過設置全反射棱鏡和激光發射器相互配合，使得施工前和施工后，被反射的激光所標識坐標被識別和讀取，進而計算出待測建筑物發生的位移數據，由于激光在大氣傳輸中很少發生繞射，可以有效的提高復雜氣象條件下位移測量的精度。

技術領域

本發明屬于工程測量領域，尤其涉及一種復雜氣象條件下遠距離測量建筑物位移的系統及方法。

背景技術

全站儀，即全站型電子測距儀(Electronic Total Station)，是一種集光、機、電為一體的高技術測量儀器，是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測量功能于一體的測繪儀器系統。與光學經緯儀比較電子經緯儀將光學度盤換為光電掃描度盤，將人工光學測微讀數代之以自動記錄和顯示讀數，使測角操作簡單化，且可避免讀數誤差的產生。因其一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作，所以稱之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監測領域。

近年來，隨著我國經濟快速發展，大量臨海或海中工程施工日漸增多，在工程施工過程中經常會測量或監測周邊環境的水平位移或豎向位移。但由于目前在測量或監測過程中主要采用全站儀進行測量，由于全站儀受最小測角分辨率的限制，在遠距離條件下無法分辨小位移，在雷雨、結冰、顛簸、風切變、低能見度等復雜氣象條件的惡劣天氣下，受大氣密度不均影響，造成激光傳播速度不均勻，在遠距離測量過程中會出現測量精度的下降，無法進行準確測量。目前在水平位移或豎向位移的測量過程中，主要采用縮短測量距離，或者選擇氣象條件穩定的情況下進行測量。

發明內容

本發明的目的是提供一種復雜氣象條件下遠距離測量建筑物位移的系統及方法，能提高復雜氣象條件下遠距離測量建筑物位移的精度。

本發明采用以下技術方案：一種復雜氣象條件下遠距離測量建筑物位移的系統，包括：

全反射棱鏡，固定在待測建筑物上，

激光發射器，固定在穩定區域，與全反射棱鏡的斜面相對設置，其發射的激光光線垂直全反射棱鏡的斜面，

測量板，豎向設置，位于激光發射器與全反射棱鏡之間、且靠近激光發射器設置，測量板上開設有通孔，通孔用于激光發射器產生的激光穿過，測量板的板面上設置有刻度，

其中，激光發射器用于發射激光，全反射棱鏡用于將激光發射器發射的激光進行反射，測量板用于記錄每次激光被反射回來的坐標，并通過計算得出待測建筑物發生的位移值。

進一步地，激光發射器水平向設置，且其激光水平向射出，激光發射器的底部還設置有基座，基座固定在穩定區域的地面上。

進一步地，全反射棱鏡的兩個直角面均垂直水平面。

進一步地，待測建筑物側墻上固定連接有三角支架，全反射棱鏡的底部通過螺釘固定在支架上。

進一步地，支架上方還設置有第一防護板，第一防護板水平向設置、且位于全反射棱鏡的上方，第一防護板的一端固定在待測建筑物上，另一端通過左右設置的兩個第一支桿固定在支架上，兩個第一支桿與第一防護板垂直設置。

進一步地，基座上方還設置有第二防護板，第二防護板水平向設置、且位于激光發射器的上方，第二防護板的邊沿通過多個第二支桿固定在基座上，多個第二支桿與基座垂直設置，測量板也固定在基座上。

進一步地，全反射棱鏡的兩個直角面均固定連接有保護殼。

一種復雜氣象條件下遠距離測量建筑物位移的方法，由以下步驟組成，