[發(fā)明專利]一種激光靜力水準(zhǔn)自動化監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011291189.6
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112240761A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃帆;姚遠(yuǎn);張宏偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市建筑科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號: G01C5/04
• 分類號: G01C5/04
• 代理公司: 上海三方專利事務(wù)所(普通合伙) 31127
• 代理人: 吳瑋

1.一種激光靜力水準(zhǔn)自動化監(jiān)測系統(tǒng)，包括激光發(fā)射裝置、信號接收裝置和數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，所述激光發(fā)射裝置包括獨(dú)立激光發(fā)射器和位移平衡調(diào)節(jié)器，所述獨(dú)立激光發(fā)射器安裝在所述位移平衡調(diào)節(jié)器上，所述位移平衡調(diào)節(jié)器包括水平調(diào)節(jié)盤、豎向調(diào)節(jié)螺絲和鉛錘控制器，所述水平調(diào)節(jié)盤上設(shè)有滑槽，用于使所述獨(dú)立激光發(fā)射器左右旋轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)水平位置，所述豎向調(diào)節(jié)螺絲分別與所述獨(dú)立激光發(fā)射器和所述水平調(diào)節(jié)盤連接，所述豎向調(diào)節(jié)螺絲包括兩個調(diào)高螺絲，通過調(diào)節(jié)兩個調(diào)高螺絲之間的高差以控制獨(dú)立激光發(fā)射器的豎向發(fā)射角度，所述鉛錘控制器安裝在水平調(diào)節(jié)盤上，用于根據(jù)外部環(huán)境對激光發(fā)射裝置的影響，自動平衡獨(dú)立激光發(fā)射器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光靜力水準(zhǔn)自動化監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述激光發(fā)射裝置還包括底座，所述鉛錘控制器安裝在所述底座中，所述鉛錘控制器包括頂板，十字軸和鉛錘，所述十字軸通過軸承轉(zhuǎn)動連接在所述底座側(cè)壁上，所述鉛錘包括相互連接的螺桿與重塊，所述螺桿連接在所述十字軸上，所述頂板安裝在所述軸承的軸承座上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激光靜力水準(zhǔn)自動化監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述頂板上還設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸與所述螺桿連接，所述頂板上還設(shè)有中軸，所述轉(zhuǎn)軸通過中軸與所述水平調(diào)節(jié)盤連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種激光激光靜力水準(zhǔn)自動化監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述激光發(fā)射裝置還包括電源，所述電源用于向所述獨(dú)立激光發(fā)射器供電。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光靜力水準(zhǔn)自動化監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述信號接收裝置內(nèi)安裝了控制電路板，控制電路板用于數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)校驗(yàn)、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)通信和連接互聯(lián)網(wǎng)，通過所述控制電路板與數(shù)據(jù)處理裝置交互，實(shí)現(xiàn)測量過程的控制。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種激光靜力水準(zhǔn)自動化監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述信號接收裝置還包括工業(yè)相機(jī)，所述工業(yè)相機(jī)與所述控制電路板連接，用于將所述獨(dú)立激光發(fā)射器發(fā)射的激光信號轉(zhuǎn)換為圖像信號，并通過控制電路板將圖像信號傳輸給所述數(shù)據(jù)處理裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光靜力水準(zhǔn)自動化監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理裝置用于處理信號接收裝置采集的數(shù)據(jù)，并計(jì)算相對位移。

8.一種激光靜力水準(zhǔn)自動化監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1、激光發(fā)射裝置向信號接收裝置發(fā)射激光，通過數(shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行校準(zhǔn)，獲取基準(zhǔn)數(shù)據(jù)；

S2、校準(zhǔn)完成后，激光發(fā)射裝置自動調(diào)平，保證激光發(fā)射裝置的平衡狀態(tài)，進(jìn)行測量，所述信號接收裝置接收測量圖像；

S3、所述信號接收裝置將測量圖像發(fā)送至數(shù)據(jù)處理裝置，經(jīng)數(shù)據(jù)處理裝置處理后與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，獲取相對位移測量結(jié)果。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種激光靜力水準(zhǔn)自動化監(jiān)測方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行校準(zhǔn)的步驟中包括：

S11、通過激光光斑的邊界獲取激光基準(zhǔn)光斑中心。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種激光靜力水準(zhǔn)自動化監(jiān)測方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理裝置處理所述測量數(shù)據(jù)的步驟包括：

S31、所述數(shù)據(jù)處理裝置對信號接收裝置采集的測量圖像進(jìn)行數(shù)字圖像處理，通過算法計(jì)算光斑輪廓與中心，對不同測量時刻的光斑中心信息比對，計(jì)算出本次光斑中心與上次光斑中心、基準(zhǔn)光斑中心的相對位置變化，從而得到對端與本端相對水平與垂直位移變化。