[实用新型]基于无人机的高支模沉降监测激光点云的自动转动装置

说明书

本实用新型公开一种基于无人机的高支模沉降监测激光点云的自动转动装置，其第一马达的转轴装有第一转架，第一转架上通过枢轴安装第二转架，并在第一转架上安装有可用于检测枢轴转动角度的角度测量仪。监测过程中，以立柱上的基准点为参照，利用无人机驱使装于第二转架的激光测距仪先后于第一测量时刻和第二测量时刻在基准点上方的同一高度H处，分别测量并获取其与监测点的第一直线距离L₁和第一直线距离L₂的同时，通过角度测量仪检测激光测距仪在分别测量一直线距离L₁和第一直线距离L₂的过程中，垂直转动的第一角度a和第二角度β，供计算分析，得出监测点的垂向高度变化值D，以准确判断高支模是否沉降及沉降量。

技术领域

本实用新型涉及基于点云技术的建筑信息模型应用技术领域，特别涉及一种基于无人机的高支模沉降监测激光点云的自动转动装置。

背景技术

目前，建筑行业中BIM(建筑信息模型)的应用非常广泛，如在施工前建立BIM，可有效地应用于建设项目全寿命周期的项目规划、协同设计、碰撞检查、性能分析、施工模拟、监测(如沉降监测)、成本和进度控制等方面。虽然有非常精细化的BIM来作为施工参考，但是在实际建筑施工过程中，由于大量人为的参与和机械的误差，时常会遇到施工误差的问题，传统的施工监测是相关监理人员根据相关质量验收规范应用测量工具，通过现场测试、丈量而得到能真实反映建筑物质量数据，并根据所测得真实数据与设计数据进行对比，进行人工评估，这种方式需要耗费大量的人力和时间来完成，并且人为测量数据精度低，效率不高。

以高支模的监测为例，随着社会经济的发展，建筑工程的规模越来越大，越来越多的工程建设需要使用高支模辅助作业。高支模的高度一般从几米到十几米，有的甚至高达几十米。一般而言，高支模的高度越大，承重就越大，在施工过程中，高支模系统发生坍塌的可能性越大，而一旦在施工过程中，高支模系统发生坍塌，就会造成其上的作业人员群死群伤，酿成较大、甚至重大的施工安全事故。因此，在施工过程中，需要对高支模进行安全监测，以判断高支模的指标值是否超出安全范围，并根据监测情况，作出是否采取相应措施(例如在相应位置对高支模进行加固并及时撤离在其上施工的人员)的决定。

现有的高支模安全监测的指标主要包括沉降、倾角和轴力等，重要杆件的轴力，通过轴力计或压力计实现监测，杆件倾角主要采用倾角仪实现监测；而沉降则通过位移传感器或者全站仪实现监测。

其中，全站仪基于光学测试原理，其虽能大概实现大多数高支模的沉降监测，但仍存在如下不足：1、在进行支模整体沉降监测的过程中，由于软土层的稳定性较弱，容易因水位的升降或者外部压力的作用而发生局部变化，因此设置于软土层表面(或称地面)的基准点(所述基准点指需在的监测过程中始终保持静止不动的参照点)容易随软土层表面的沉降而沉降，从而出现自身沉降误差，并影响监测数据的可靠性。2、当高支模内部杆件较密集时，难以找到合适的测站点以供全站仪实现全方位一点式测量；因此，需要不断转站，而不断转站的工作量很大，相应的监测人力成本较高。

而相对位移传感器则需要通过钢丝测量，在现场环境复杂的情况下，容易造成钢丝断丝而损坏传感器情况，因此，不能保证数据的可靠性。