[发明专利]一种测量结构物形变的测量系统及其测量方法

说明书

技术领域

本发明属于结构物的测绘领域，特别涉及一种测量结构物形变的测量系统及其测量方法。

背景技术

众所周知，目前对于结构物形变的监测方法主要有以下几种：

1)全站仪：全站仪测量方法是通过在已知点架设全站仪并输入已知点的三维坐标，随后在待测点上布置棱镜，通过读取棱镜的坐标，来得出待测电的坐标。将各时期所测坐标与初始坐标进行比较，得出所测结构物测点坐标的变化趋势；

2)三维激光扫描仪：三维激光扫描仪通过连续快速的水平和垂直方向的点测量，实现面测量。通过不同时间扫描出的图像进行对比，即可得到个点不同时间的位移量；

3)雷达测量仪：雷达测量仪主要是通过干涉测量对目标物的位移情况进行监测；

4)GPS：GPS测量是通过卫星定位技术，测量出测点的三维坐标；

以上几种测量方法，均可用于结构物的变形监测，但各有缺陷：

1)全站仪的缺点：全站仪需要投入大量的人力，当测点较多时，测量所需时间长，无法测量同一时间段各测点的变化，而且受视线的限制，尤其在夜晚测量时不易找到目标而无法瞄准。当测量建筑物各个面时，往往需要重新架设仪器，消耗大量的时间。

2)三维激光扫描的缺点：三维激光扫描仪价钱比较昂贵，有效测程较短；

3)雷达测量仪的缺点：雷达测量仪距离方向的分辨率为50cm，且仪器费用相当高；

4)GPS的缺点：GPS测量的精度目前还无法满足监测的要求，且测量多个点时所需的费用也比较大，GPS在地下室等封闭区域内因无法获得信号而无法进行测量定位。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提出了一种方便快捷、能适用于无GPS信号覆盖等恶略条件的测量结构物形变的测量系统及其测量方法。

本发明的测量结构物形变的测量系统的技术方案如下：

一种测量结构物形变的测量系统，包括设置于结构物周围的四个稳定的基点、设置于结构物上的若干个测点、用于测量基点高程的水准仪、数据传输装置、用户端，所述基点和测点上分别设置测距传感器，所述测距传感器用于测量基点、测点之间的距离，所述测距传感器通过所述数据传输装置将测得的距离传输至所述用户端，所述水准仪通过所述数据传输装置将测得的基点高程传输至所述用户端。

本发明的有益效果如下：

本发明在基点和测点上分别设置了测距传感器，测距传感器在设置完毕后不必再次移动，重新设置，并且测距传感器以及水准仪测量的数据通过计算后能够显示在用户端，从而减少了现场工作的时间，因此，在提高测量效率、节省了人力的同时，也提高了工作人员的安全系数。另外，由于本发明的测量结构物形变的测量系统不涉及GPS系统，因此在无GPS信号的地区也可以使用。

本发明还提供了一种测量结构物形变的测量方法。

本发明的测量结构物形变的测量方法的技术方案如下：

一种测量结构物形变的测量方法，包括如下步骤：

第一步，在结构物周围设置四个稳定的基点，在基点上设置测距传感器；

第二步，利用测距传感器测量基点之间的距离，利用水准仪测量出基点的高程；

第三步，将第二步中测出的数据通过数据传输装置传输至所述用户端，在用户端中建立坐标系，并计算出每个基点的坐标；

第四步，在结构物上设置一个测点，在测点上设置测距传感器；

第五步，利用测距传感器分别测量测点与每个基点之间的距离；

第六步，将第五步中测出的数据通过数据传输装置传输至所述用户端，并计算出测点的坐标；

第七步，根据结构物的形状重复第四步，在结构物上的其他位置设置另一个测点，直至测点足够表达结构物的形状；

第八步，通过用户端实时监控所有测点的坐标，测量结构物的形变情况。

本发明的有益效果如下：

本发明在基点和测点上分别设置了测距传感器，测距传感器在设置完毕后不必再次移动，重新设置，并且测距传感器以及水准仪测量的数据通过计算后能够显示在用户端，从而减少了现场工作的时间，因此，在提高测量效率、节省了人力的同时，也提高了工作人员的安全系数。又因为测点的坐标能够在用户端通过坐标系的形式形象的展现出来，因此也更有利于工作人员的观察。另外，由于本发明的测量结构物形变的测量系统不涉及GPS系统，因此在无GPS信号的地区也可以使用。

进一步的，所述测量结构物形变的测量方法，第一步中，所述基点设置在结构物周围的地面上。

进一步的，所述测量结构物形变的测量方法，第三步中，坐标系的原点为四个基点中的一个。