[發(fā)明專利]一種建筑物沉降長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110398587.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN113237459B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 機(jī)械工業(yè)第九設(shè)計(jì)研究院股份有限公司
• 主分類號(hào): G01C5/00
• 分類號(hào): G01C5/00
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 劉世純

本發(fā)明涉及一種建筑物沉降長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，屬于工程監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，包括分析模塊、攝像模塊、基準(zhǔn)樁和建筑物；攝像模塊包括基座、激光鉛錘和攝像機(jī)；該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，可監(jiān)測(cè)出水平和豎直兩個(gè)方向的沉降和位移；使用攝像機(jī)拍攝建筑物和基準(zhǔn)樁的圖像，從而確定建筑物的沉降情況；本發(fā)明建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線，避免了攝像機(jī)拍攝建筑物由于成像孔徑角過大導(dǎo)致的相差引起的圖像變形在計(jì)算沉降值時(shí)導(dǎo)致的誤差。在建筑物表面使用吸光標(biāo)記，在攝像裝置前端設(shè)置濾光片，利用自然光進(jìn)行成像，成像時(shí)由于吸光涂料的吸收作用，保證成像中吸光標(biāo)記的亮度最低，提高信噪比；設(shè)置基準(zhǔn)樁，可在分析前進(jìn)行誤差的排出，設(shè)置了激光鉛錘，可保證拍攝的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種建筑物沉降長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在工業(yè)與民用建筑中，為了掌握建筑物的沉降情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)建筑物不利的下沉現(xiàn)象，以便采取措施，保證建筑物安全使用，同時(shí)也為今后合理設(shè)計(jì)提供資料，因此，在建筑物施工過程中和投產(chǎn)使用后，必須進(jìn)行沉降觀測(cè)。

現(xiàn)有技術(shù)中一般的沉降觀測(cè)是設(shè)置基準(zhǔn)后使用水準(zhǔn)儀人工測(cè)量或者使用衛(wèi)星進(jìn)行沉降測(cè)量；這些方法有的消耗大量資源，且不能長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)；

現(xiàn)有技術(shù)中也有的使用圖像監(jiān)測(cè)的方法，但是由于拍攝裝置距離建筑物不能太遠(yuǎn)也不能太近，拍攝條件也不穩(wěn)定，導(dǎo)致難以實(shí)際應(yīng)用；此外由于大孔徑角的攝像裝置往往相差較大，計(jì)算誤差也較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的消耗大量資源，且不能長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)等問題，本發(fā)明提供了一種建筑物沉降長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，可以一次性監(jiān)測(cè)出水平和豎直兩個(gè)方向的沉降和位移；使用攝像機(jī)間隔一定時(shí)間拍攝建筑物和基準(zhǔn)樁的圖像，從而可以通過圖像確定建筑物的沉降情況；本發(fā)明建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線，避免了攝像機(jī)拍攝建筑物由于成像孔徑角過大導(dǎo)致的相差引起的圖像變形在計(jì)算沉降值時(shí)導(dǎo)致的誤差。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種建筑物沉降長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括分析模塊、攝像模塊、基準(zhǔn)樁和建筑物；攝像模塊包括基座、激光鉛錘和攝像機(jī)，激光鉛錘設(shè)置在基座上，攝像機(jī)設(shè)置在激光鉛錘上，攝像機(jī)時(shí)刻保持和激光鉛錘的垂直，以保證攝像機(jī)拍攝角度水平；

攝像模塊和基準(zhǔn)樁設(shè)置在沉降影響范圍之外，距離建筑物100-300m；基準(zhǔn)樁的數(shù)量是兩個(gè)以上，設(shè)置在攝像模塊和建筑物之間，且基準(zhǔn)樁相距攝像模塊的距離不同，同時(shí)保證不同基準(zhǔn)樁在攝像模塊對(duì)建筑物進(jìn)行拍攝時(shí)可以出現(xiàn)在拍攝的圖像中，且不會(huì)互相遮擋；

基準(zhǔn)樁上設(shè)置有吸光標(biāo)記，建筑物的表面上設(shè)置有多個(gè)吸光標(biāo)記；利用攝像模塊對(duì)建筑物進(jìn)行拍攝，分析模塊獲取攝像機(jī)拍攝的圖像，根據(jù)圖像計(jì)算基準(zhǔn)樁上的吸光標(biāo)記與建筑物上的激光標(biāo)記在拍攝得到的圖像中的間距，并根據(jù)間距判斷建筑物的沉降高度。

優(yōu)選地，每個(gè)基準(zhǔn)樁上的吸光標(biāo)記為4個(gè)，且可以連接形成四邊形；建筑物表面設(shè)置有多個(gè)吸光標(biāo)記，吸光標(biāo)記遍布建筑物的表面，建筑物表面的吸光標(biāo)記之間的間隔是3-5m，吸光標(biāo)記分布隨機(jī)，滿足任意一個(gè)吸光標(biāo)記可以與其相鄰的三個(gè)吸光標(biāo)記組成四邊形即可。

優(yōu)選地，吸光標(biāo)記為吸光涂料繪制的圓點(diǎn)，攝像模塊設(shè)置有濾光片，濾光片的透過波長(zhǎng)與吸光涂料吸收波長(zhǎng)相同，從而保證攝像機(jī)拍攝的圖像中吸光標(biāo)記的亮度最低。

優(yōu)選地，激光鉛錘包括一水平環(huán)，水平環(huán)中心設(shè)置一CCD，水平環(huán)下側(cè)連接三根等長(zhǎng)的連接線，連接線等間距連接在水平環(huán)的下表面，且連接線的另一端互相連接形成節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)下側(cè)設(shè)置一吊線，吊線下方設(shè)置一雙孔激光發(fā)射器；雙孔激光發(fā)射器向上發(fā)射兩束激光，射入水平環(huán)中心的CCD，形成兩個(gè)光斑；

優(yōu)選地，當(dāng)水平環(huán)處于水平位置時(shí)，兩個(gè)光斑距離水平環(huán)中心的距離相等，且兩個(gè)光斑的連線穿過水平環(huán)的中心；當(dāng)水平環(huán)傾斜時(shí)，兩個(gè)光斑的位置發(fā)生變化；攝像機(jī)設(shè)置在水平環(huán)上；攝像機(jī)根據(jù)水平環(huán)CCD獲取的光斑的位置判斷水平環(huán)是否水平。