[發明專利]通過相鄰監測點間坐標變化而測定位移量的方法及系統

有效

• 申請號: 202010425419.7
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111457848B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 陳靜;萬世平
• 申請（專利權）人: 四川合眾精準科技有限公司
• 主分類號: G01B11/03
• 分類號: G01B11/03;E02D33/00
• 代理公司: 成都立新致創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51277
• 代理人: 周方建

1.一種通過相鄰監測點間坐標變化而測定位移量的方法，用于基坑的水平位移量測量，其特征在于，該方法步驟如下：

步驟S1：坐標系定義；

定義監測坐標系作為絕對坐標系(X,Y)，所監測的基坑位于絕對坐標系(X,Y)中；

在絕對坐標系中定義相對坐標系(x,y)，選定基坑一邊兩拐角處的監測點作為工作基點A0、An，A0到An的連線即為直線kX+bY+c＝0，以A0為原點，直線kX+bY+c＝0為x軸，垂直于直線kX+bY+c＝0的為y軸；建立相對坐標系(x,y)，其余監測點按空間順序依次標記為A1、A2……An；基坑其他邊的監測點按類似方法處理；

定義觀測坐標系(x′,y′)，其中觀測坐標系垂直于相對坐標系的x軸；

步驟S2：測量各監測點在監測坐標系下的絕對坐標的初始值，分別標記為Ai(Xi，Yi)，其中i取值為0-n，則有各監測點間距離為

步驟S3：根據監測點Ai(Xi，Yi)及直線方程kX+bY+c＝0可以計算監測點Ai到x軸的垂線距離Li與y軸同側為正，反側為負；

步驟S4：建立各監測點的相對坐標系，以工作基點A0為原點，A0到An之間連線為x軸，連線的垂直方向為y軸；得到以工作基點A0為原點的相對坐標系，L_i為監測點到x軸的垂線距離，各監測點間在x軸上的距離為或則各點的相對坐標為

步驟S5：在各監測點上，布設用于發射紅外線或激光的發射裝置和接收靶位或其它能測定相對位置變化的方式，并以接收靶位建立垂直于基坑水平面的觀測坐標系(x′,y′)，用于測量各相鄰監測點間的時間空間坐標變化(Δx′_i,Δy′_i)，Δx′_i其中表示監測點朝向基坑內的偏移量，Δy′_i表示該監測點的沉降變化量；

步驟S6：在各監測點布置測距裝置，測量各監測點間距離的時間位移變化Δl_t，其中t表示時間變量，在實際測量中Δl_t≈0，因此忽略不計；

步驟S7：根據各相鄰監測點間的時間空間坐標變化(Δx′_i,Δy′_i)，計算各監測點位移后在其相對坐標系內的相對坐標，則有Ai的相對坐標為

步驟S8：各監測點的在Y方向的坐標值也是等同于用視準線法或小角法測量的監測點的位移量。

2.根據權利要求1所述的通過相鄰監測點間坐標變化而測定位移量的方法，其特征在于，還包括一個根據監測點位移后相對坐標計算監測點在監測坐標系下坐標的步驟，其步驟如下：

步驟S9：根據工作基點A0、An在絕對坐標系的坐標(X0,Y0),(Xn,Yn)，在相對坐標系下的坐標(0，0)，(0，Dn)，其中計算這兩個坐標系的平移旋轉轉換參數：旋轉參數θ，平移參數(X₀,Y₀)；

步驟S10：依次將各監測點位移后的相對坐標平移旋轉到監測坐標系，則有Ai平移旋轉后的在監測坐標系下的坐標則有：

相對坐標系x軸與絕對坐標系X軸同向：其中，θ為相對坐標系X軸與絕對坐標系X軸的夾角。

3.根據權利要求2所述的通過相鄰監測點間坐標變化而測定位移量的方法，其特征在于，所述工作基點A0、An在監測坐標系中的絕對坐標通過傳統監測手段測量，后續測量過程中，定期測量工作基點A0、An的監測坐標系中坐標，用于判斷其是否穩定。

4.根據權利要求1所述的通過相鄰監測點間坐標變化而測定位移量的方法，其特征在于，所述工作基點是位于直伸導線上的監測點。