CN102597697B

CN102597697B - 走道测量系统和方法

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Publication number: CN102597697B
Application number: CN200980162382.5A
Authority: CN
Inventors: J·苏尼奥; J·诺思艾恩; M·佩克里宁
Original assignee: Konecranes PLC
Current assignee: Konecranes PLC
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2029-11-10
Also published as: DK2499454T3; WO2011058212A1; AU2009355259B2; PL2499454T3; PT2499454T; US20120224056A1; HUE041982T2; CA2780350C; ES2723023T3; US9784579B2; CN102597697A; CA2780350A1; EP2499454A1; AU2009355259A1; EP2499454B1; BR112012010564A2

Abstract

一种测量系统，包括固定的测量单元（101）、数据处理单元（130）和移动单元（120）。移动单元包括平面基底（111）、反射器（118）、固定到基底和反射器并将反射器固定到相对于基底的固定位置的提升元件（119）。移动单元也包括用于沿着表面（130）移动基底的移动装置（112），这样基底（114）的空间定向与该表面的当前基础部分的空间定向基本一致。此外，移动单元还包括倾斜测量装置123，用于确定基底与和环境重力垂直的平面之间的偏差，以及倾斜消除装置，用于消除所确定的偏差的影响。测量结果由此更准确。

Description

走道测量系统和方法

发明领域

本发明涉及测量系统，更具体而言，涉及用于测量走道（runway）尺寸的测量系统。

背景技术

走道在这里是指物体可以行进的表面。在垂直方向上，走道因此包括与环境重力（ambient gravitational force）基本垂直的平面。走道典型地还包括消除可能的侧向力以允许物体沿着走道前进的某种机制。

走道的众所周知的例子是轨道系统，其可包括一条、两条或更多条安装于地面上的轨道，从而其顶部表面与环境重力基本垂直。轨道系统被周期性地检查，以确保轨道的尺寸位于设立的几何值（标准）以内。如果存在任何偏差，在检查期间生成的数据于是被用来校正轨道的定位。

传统上，使用应用经纬仪或激光器的手动装置来进行走道检查。近年来引入使用了视距仪，该视距仪可以被固定到一个位置，而目标沿着轨道纵向地移动到预定的测量位置。通过测量目标的坐标和距离，可以直接确定走道标准中定义的轨道尺寸特征（例如跨度、轨道到轨道高程（rail-to-railelevation）、仰角（elevation）和平直度）。

最近，引入了若干自动测量系统。文献US 2005/0111012公开了一种激光检查装置，其使用远程操作的激光来执行轨道检查。该激光检查装置包括固定部分，其包括自安平（self-leveling）激光器，以及移动部分，其包括屏幕和图像捕获装置。在操作时，当移动部分沿着吊车轨道的长度行进时，固定的自安平激光器向移动部分的屏幕发射一束激光。当移动屏幕沿着吊车轨道的长度行进时，激光作用在移动屏幕上的位置依赖于移动屏幕在与固定的自安平激光仪所发射的稳定激光束垂直的平面内的移动而发生改变。图像捕获装置捕获与激光作用在移动屏幕上的位置相关的信息并将它发送到远程计算机。远程计算机使用接收到的信息来评估吊车轨道的对准。

美国专利号6,415,208描述了一种基于激光的检查装置，其在设计和操作上都非常类似，但被配置为采集用于顶轨（top rail）吊车轨道配置的对准数据。

文献WO 2007/087317描述了一种通过使用被桥式吊车交替推拉的检查设备来执行桥式吊车走道系统检查的方法和装置。

文献EP 2017574公开了一种用于测量轨道的包括固定的视距仪和移动的反射平面的装置。测量包括确定移动元件的位置，以及将测量结果通过空中接口（air interface）发送到计算机进行进一步的处理。

这些自动解决方案的任一个的问题是结果的准确性不足。轨道可能具有局部结构，其会干扰轨道的本来基本线性的尺寸。随着时间和使用轨道也会磨损，且移动目标所行进的表面开始包含变形。由变形所引起的这些结构和/或局部结构在下面被共同称为缺陷，并且它们会使得测量元件偏离其初始规划的空间配置。但该空间配置是确定被检查的结果值时所使用的计算公式和算法的基础。当单独的元件之间的空间配置改变时，结果变得被扭曲。测量值的可靠性因此不可控地依赖于被测量路径（track）的状态，这是不可接受的。

发明内容

本发明的一个目标因此是提供一种方法和装置，用于实现提高走道测量准确性的方法。本发明的目标通过由独立权利要求中记载的内容所表征的移动单元、测量系统、方法和计算机程序产品来实现。本发明的优选实施例在从属权利要求中公开。

本发明的实施例应用固定单元和携带反射器的移动单元，来自固定单元的测量信号由该反射器来反射。路径中的缺陷是指携带目标的平面和与环境重力垂直的平面不是平行的而是互相偏离的。在本发明中，这些偏差被测量，且所确定的偏差的影响被消除。这有助于更准确的结果，并将结果的准确性与被测量路径的局部结构或状态分离。将通过示出本发明的实施例的详细描述来更详细地讨论该优势或其他可能的优势。

附图说明

以下将参考附图通过优选实施例来更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出了表示实体互连以便创建所实施的测量系统的安排；

图2提供了轮廓表面（contoured surface）中的移动单元的侧视图；

图3示出了测量系统的固定和移动单元元件之间的典型测量配置的顶视图；

图4在侧视图中示出了移动单元的反射器的两个空间定向；

图5示出了测量系统的实施例；

图6A和6B示出了测量系统的另一实施例；

图7示出了根据本发明的方法的实施例；

图8示出了通过所发明的测量系统来实现的一种测量安排。

具体实施方式

下列实施例是示例性的。尽管说明书可能在若干个位置提及“一个”、“一”或“某个”实施例，这并不意味着该引用是指同一实施例或者该特征仅用于单个实施例。不同实施例的单个特征也可以被组合来提供其他实施例。

下面，将使用系统体系结构的例子来描述不同的实施例，但不会将本发明限制于所公开的术语和结构。

图1示出了表示实体互连以便创建所实施的测量系统100的安排。图1是简化的系统体系结构图，其仅示出了描述本实施例中的本发明的实现所必须的元件和功能实体。对于本领域技术人员来说很明显，测量系统还可以包括图1中未明确示出的其他功能和结构。示出的实体表示可以具有对于本领域技术人员来说公知的各种物理实现的逻辑单元和连接。通常，需要注意，用于创建实施例的上下文的某些功能、结构、元件和协议本身与实际的发明是无关的。下列描述中的词语和表述旨在示出而不是要限制本发明或实施例。

测量系统100包括固定测量单元101。在该上下文中，固定是指该单元在测量期间保持固定。在测量之间，固定单元101可以被移动到另一位置，并被固定到那儿用于另一测量序列。

固定测量单元101包括测量信号单元102，其被配置为向反射目标生成直线前进的信号，当反向信号返回时检测该反射信号，并且基于发出和进入的信号的时间和/或位置信息确定表示目标位置的值。直线前进的信号可以以例如激光或红外线信号的形式来提供。但是，其他波长或其他类型的信号也可以在请求保护的范围内应用。

固定测量单元101还包括固定装置103，其允许固定测量单元101被可分离地固定到规定的位置。在其最简单的形式中，固定装置103可以应用重力。例如，包含测量信号单元102的机架104的某个部分可以具有由于固定测量单元101的重量而压在基础表面（underlying surface）上的底部表面，从而它在整个测量期间中保持不动。但典型地，固定装置103还包括某种调整装置，例如三脚架，其也允许将信号源定位到所需的高度和位置。基于应用，固定测量单元101例如其调整装置可以配备有夹钳装置，该夹钳装置将固定测量单元101固定到相对于被测量表面的规定的位置。其他已知的固定方法可以被应用，而不偏离保护的范围。

固定测量单元101还包括处理器单元105。处理器单元105是基本包含一个或更多个算术逻辑单元、若干特殊寄存器和控制电路的元件。连接到处理器单元105的是存储器单元106，计算机可读数据或程序所在的数据媒介。存储器单元10可以包括易失性或非易失性存储器，例如EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、固件、可编程逻辑等。

固定测量单元101还包括接口单元107，其具有至少一个输入单元，用于将数据输入到固定测量单元101的内部过程，以及至少一个输出单元，用于输出来自固定测量单元101的内部过程的数据。如果有线接口（lineinterface）被应用，接口单元典型地包括插入式（plug-in）单元，作为提交给其外部连接点的信息和/或提供给连接到外部连接点的线路107的信息的通道。如果无线接口被应用，接口单元典型地包括无线电收发器单元，其包括发送器和接收器，且也电连接到处理单元105。基于应用，接口单元107还可以支持多于一种的接口。接口单元107还可以包括用户界面，其具有键盘、触摸屏、麦克风或用于输入数据的等价物，以及屏幕、触摸屏、扬声器或用于输出数据的等价物。

处理器单元105、存储器单元106和接口单元107被电互连接，以根据固定测量单元101的预定的基本被编程的过程，对接收和/或存储的数据进行系统的操作执行。这些操作包括汇编（compile）表示目标的确定位置的值，并将这些值转发到规定的外部或集成单元来计算。对于本领域技术人员来说众所周知的是，这些值可以作为原始测量数据被发送，或者固定单元可以被配置为将这些值预处理为规定类型的坐标值，并/或用规定的元数据来补充这些值。通常，这些操作包括测量过程中的固定测量单元的部分，其在本描述中将在后面更详细地描述。

在一个例子中，固定测量单元101还可以通过视距仪来实现。视距仪是一种已知的装置，其允许在距离测量的同时进行测角（goniometric）测量，并基于接收到的数据来进行工程计算，而保持所有存在的信息。在测量期间通过具有后续处理的计算机中的特殊接口来进行数据采集（datapicking）的传输的机会，使得视距仪成为多个技术领域中最受欢迎的测量装置之一。但是，可以使用应用来自目标的直线前进信号的反射的其他测量解决方案，而不偏离保护的范围。

测量系统100还包括移动单元110。移动单元110包括平面基底（base）111和移动装置112。移动装置112被附着到平面基底111，并允许基底沿着表面113移动，从而基底114的空间定向与表面116的当前接触部分的空间定向115基本一致。

在图2A和2B中更详细示出空间定向的概念。基底111具有基本刚性的形式，并且在其与移动装置112的接口中的任何改变或移动被传送（carry）到整个基底。其特征在于，基底111是平面装置，其与移动装置112的接口不是单支持点，而包括两个或更多个接触点，或接触表面，由此表面113和移动装置112之间的接触产生的力被传递到基底主体。因此，移动装置与接触表面作用的力通过多于一个接触点对基底111的主体产生作用。基底111的空间定向因此是所有接触点或整个接触表面向基本刚性的基底主体移动的结果。为了示出和测量基底111的空间定向，相对于主体位置固定、优选地与基底111的主体交叉的平面114被认为代表基底的空间定向。当移动单元110在表面上移动时，该平面114的空间定向表示传递到附着于移动单元110的任何元件119、122的定向改变。

在图1中，移动单元110位于水平表面上。图2提供了轮廓表面中的移动单元110的侧视图。在该例子中，移动装置112包括附着到基底111的轮。当移动单元110运行时，轮接触基础表面，该表面相对于水平面的空间定向113现在在该视角下是α。轮传递（mediate）空间定向，因此基底114的空间定向也是α。在轮相等且于是在接触平面和基底111之间没有初始偏差的例子中是这种情形。在存在某些初始偏差的情况下，基底114的空间定向是该初始偏差和α的和。在任何情形下，不管初始偏差是否存在，基础表面113从水平面115的偏离被直接传递到基底114的空间定向。很清楚，附着到基底111的任何元件119、122经历相应的偏差或倾斜α。

移动单元还包括反射器118，以及固定到基底111和反射器118的提升元件119。反射器118被配置为反射从固定单元101发送的信号。基于信号的类型，反射可以以多种方式引起，这对于本领域技术人员来说是已知的。在视距仪的示例情形下，信号是光波且反射器通过由棱镜造成的全反射返回该信号。反射器118附着到提升元件119，其进一步附着到移动单元110的基底111。在图1中，提升元件119相对于平面114垂直地附着，该平面示出基底111的空间定向。但是，只要提升元件119将反射器118附着到相对于基底111的固定位置，任何互相定向（即初始偏离）可以在基底111和提升元件119之间被应用。

移动单元有利地是自推进的，由此能够移动而不用外部驱动装置。这可以通过任何集成的驱动装置来实现，所述驱动装置本身通常对于本领域技术人员来说是公知的。移动单元还可以是自导航的，即，根据预定的内部移动方案来移动。但是，有利地，移动单元包括控制元件121，其连接到驱动装置，并包括用于外部连接的接口。控制元件结构可以包含处理器单元、存储器单元和接口单元，其电互连接以对接收和/或存储的数据进行系统的操作执行，如在固定单元的情形中所述的。接收的数据可以包括从授权外部源发送的驱动指令。因为移动单元是移动的，外部连接优选地通过无线电接口来实现。对于无线电通信，移动单元110有利地包括无线电收发器112，其包含发送器和接收器。

测量系统100还包括计算单元130。计算单元130可以是能够提供一个或多个接口、并处理接收的和可能存储的信息的任何结点或主机，固定单元和/或移动单元可以通过所述接口来与它交换信息，如以下所讨论的。该装置还可以是用户终端，它是一件仪器或设备，其将用户终端及其用户与定阅（subscription）关联或被布置为将用户终端及其用户与定阅关联，并允许用户与通信系统交互。用户终端向用户展示信息，并允许用户输入信息。换句话说，用户终端可以是能够从网络接收并/或向网络发送信息、无线地或通过固定连接可连接到网络的任何终端。用户终端的例子包括个人计算机、控制台、膝上型计算机（笔记本）、个人数字助理、移动站（移动电话）以及有线电话。

通常，计算单元装置的各种实施例可以以硬件或专用电路、软件、逻辑及其任何组合来实现。某些方面可以以硬件来实现，而其他一些方面可以通过固件或软件来实现，所述软件可以通过控制器、微处理器或其他计算设备来执行。软件例程（routine），也被称为程序产品，是制造品并可以被存储在任何装置可读的数据存储媒介中，且它们包括程序指令来执行特定任务。于是本发明的示例性实施例还提供计算机程序产品，其可被计算机读取，并编码指令，用于执行图1的测量系统中的表面测量过程。

在例子中，计算单元可以用个人计算机来实现，该个人计算机提供与固定单元101和/或移动单元110的无线连接。局部或蜂窝式无线电技术可以在无线电连接中应用。

图3示出了测量系统100的固定单元101和移动单元110元件之间的典型测量配置的顶视图。在一个测量中，固定单元101测量并至少记录移动单元110的规定点（在该实施例中是反射器118）的水平坐标x、垂直坐标y（未示出）和的距离D。规定的算法被用来从这些测量值计算任何进一步的结果值。

图4在侧视图中示出了移动单元的反射器118的两个空间定向118’和118”。当移动单元在基本水平的平面上移动时，与水平方向x平行的基底114的空间定向是0，且提升元件119从基底111提升到高度L的反射器118’的坐标是(x’,y’)。但是，在表面有缺陷并因此不是水平的情形下，基底111倾斜从而基底114的空间定向是α。由于该偏差，被测量的位置坐标(x”,y”)从原始值(x’,y’)相应地偏离Δx和Δy。通常，所应用的算法基于提升元件119所处的基底111与选择的水平方向x平行这一假设。这意味着，由于被测量的平面与和环境重力垂直的平面不平行所带来的偏差Δx和Δy造成用该算法计算的测量结果的误差。在实际中，这些误差对于结果的可靠性是有害的，特别是水平方向的误差Δx。

于是，为了提高结果的准确性，本实施例的测量系统100还包括倾斜测量装置123（图1和图3），用于确定基底与和环境重力垂直的平面之间的偏差。倾斜测量装置可以以多种方式实现。在一种实现中，偏差以倾斜角α的方式展示和测量，且移动单元110可以包括倾角计（inclinometer或clinometer），它是用于测量物体关于重力的倾斜角（或倾斜）、仰角或斜度的工具。倾角计的例子包括倾斜计（tiltmeter）、倾斜指示器（tiltindicator）、倾斜警报（slope alert）、测坡水尺（slope gauge）、梯度计（gradient meter）、重力梯度仪（gradiometer）、水准仪（levelgauge）、水平仪（level meter）、磁偏计（declinometer）以及纵横摇指示仪（pitch&roll indicator）。在另一实现中，移动单元110可以被配置为在基底111的不同的规定部分包含若干个测量点。通过测量这些测量点的位置并使用它们在基底111中的互相间隔的知识，基底111相对于计算水平面的倾斜α可以被容易地计算。

本实施例的测量系统100还包括倾斜消除装置，用于消除确定的偏差的影响。基于应用，可以在测量过程中或之后实现消除。

图5示出了一实施例，其中倾斜消除在测量过程中实现，且倾斜消除装置包括集成到移动单元110的平衡装置。在图5中，移动单元的移动装置112用来提供轨道跟踪器，其允许移动单元基本上沿着由轨道的顶部表面的中间线所构成的路径移动。本实施例的轨道跟踪器包括凹槽（recess）140，其截面被确定尺寸来包含轨道的顶部表面和轨道的侧面的至少一部分。凹槽140的侧壁与侧向力相对，并提供侧面跟踪器，以确保其在向前方向移动时轨道保持在凹槽内。轨道跟踪器还包括轮装置141，其附着到基座111，从而至少某些轮从凹槽的底部突起，以提供与轨道的顶部表面的滚动接触。

至少另一个轮，侧轮142，可以被包含到轮装置141，以通过相对于轨道的参考侧的滚动来提高侧面跟踪器。轨道的参考侧有利地是与由轨道顶表面的中间线形成的轨道最佳对准的一侧。轮装置141被调整，从而当侧轮与轨道的参考侧相对时，反射器与轨道的顶部表面的中间线基本垂直对齐。在某些情形下，轨道的参考侧还会受正常磨损的影响。为了补偿这样的磨损对测量的影响，侧轮142可以是垂直可调整的。这允许测量操作者从参考表面中选择高度看来最少被磨损影响的路径。

需要注意该轨道跟踪器的构造仅是示例。使用不同跟踪表面和滚动或滑动装置的若干个轨道跟踪装置可以被应用，而不偏离保护的范围。

倾斜测量装置123和控制元件121互相连接，从而倾斜测量装置的测量值被输入到控制元件121。控制元件也与驱动装置120互相连接，该驱动装置驱动轮装置141中的轮。除了控制轮转动的传统转动控制，本实施例的驱动装置120还包括垂直控制装置124，轮装置141中的平行轮可以通过该垂直控制装置来互相独立地提升或降低。因此，移动单元能够被定位以至少临时调整基底114的空间定向以消除确定的偏差的影响。这可以通过将基底114的空间定向调整为与和环境重力垂直的平面基本平行来实现。在本例子中，控制元件121存储定义用于触发倾斜消除装置操作的阈值的倾斜值。当从倾斜测量装置123接收到的值超过该倾斜值时，控制元件121指示驱动装置123提升一个轮并/或降低另一个轮，来补偿倾斜的轨道表面的影响。

测量系统100可以被配置为连续或离散地进行测量。在离散测量时，移动单元110至少在测量进行的时间被停止在测量点上。在连续测量时，测量可以在移动单元110移动时进行。两种测量类型都产生与规定的测量时间值相关的多个离散测量值，但典型地连续测量生成大量结果。基于系统中应用的测量装置，基底114的空间定向也可以被离散或连续地调整。

离散调整可以在规定的时间点和/或规定的测量路径的位置进行。对于离散测量，移动单元110可以包括测量计时单元150，用于检测测量信号落到反射器上的时间。有利地，在实际测量之前，即在测量信号落到反射器上之前，倾斜被测量且偏差的影响被消除。如果基于时间的调整被应用，测量计时单元150可以是时钟单元，其与固定单元101中的处理器105同步，并识别在离散测量信号从固定单元101发送时的测量时间。时钟单元可以例如被移动单元121的控制单元121控制，并用一组测量时间或间隔来预编程。在刚好测量时间之前的规定时间，控制元件触发倾斜测量装置123，响应于此，倾斜消除装置124可以基于测量的倾斜值而被触发。

如果基于位置的调整被应用，测量计时单元150或控制测量计时单元150操作的控制单元121被配置为例如从轮装置141接收轮的全程旋转的指示，并在每次接收到指示时递增计数器。定时器值直接转为经过的距离，并可以被用来同步固定单元101和移动单元110的操作。例如，令固定单元被配置为具有在被测量路径的规定位置触发测量信号的外部装置。再次地，刚好在这样的测量进行之前，控制元件触发倾斜测量装置123，响应于此，倾斜消除装置124可以基于测量的倾斜值被触发。

在连续测量时，调整被有利地尽可能地快和频繁地进行，从而来自被测量的表面的影响被有效消除。有利地，倾斜消除装置124在所有这些情形下将基底的空间定向调整为与和环境重力垂直的平面基本平行。需要注意，用于在测量时计时和同步单元的其他装置可以被应用，而不偏离保护的范围。

图6A到6B示出了另一实施例，其中回溯地对已生成的测量结果来实现倾斜消除。如图6A所示，传统的计算单元130至少与固定单元接口连接，并连续或批量运行地从固定单元接收与规定路径的测量关联的多个测量记录r_i。计算单元130包括至少一个算法A_k(r_i)，其基于测量值r_i来计算表示被测量路径的尺寸的结果R_k。基于系统设计，计算单元可以包含一个或多个算法A_k(r_i)，k=1,…,K。

如图6B所示，本实施例的计算单元还被配置为连续或批量运行地从移动单元110接收多个被测量的偏差值t_i，这些偏差值t_i表示移动单元110的基底111与和移动单元周围的环境重力垂直的平面之间的被测量的偏差。每个偏差值t_i可以与规定路径的规定测量记录r_i隐式或显式地关联。在隐式的关联中，算法将测量记录和偏差值配对，而不用附加到测量值的显式的关联信息。例如，在时间同步的测量中，两个输入流r_i和t_i的中的结果的数量应匹配，从而计算单元可以根据它们的输入顺序来将值配对。在显式的关联中，任一个或两个输入流r_i、t_i中的输入记录携带额外的配对或同步值（例如，测量时间），由此计算单元130可以将值配对。如本领域技术人员所公知的，偏差值t_i也可以作为原始测量数据被发送，或者移动单元可以被配置为将这些值预处理为规定类型的坐标值并/或用更多元数据来补充这些值。

图6B的计算单元130包括至少一个算法A_k(r_i,t_i)，其基于被测量的值t_i来计算倾斜校正的结果R_k ^*，该结果表示被测量的路径的尺寸，但其中由被测量表面的缺陷所引起的偏差Δx和Δy被消除。计算偏差Δx和Δy并在L和α已知时恢复值(x’,t’)是对于本领域技术人员来说已知的简单的三角法（trigonometry）。很明显R_k ^*比R_k要准确地多。基于系统设计，计算单元可以包括一个或多个算法A_k(r_i,t_i)，k=1,…,K。

在另一实施例中，移动单元可以进一步配备有包含相机的照相单元160（图2），该相机在沿着路径的规定点上的至少一个视图中生成图像。有利地，照相单元160还包含图像跟踪器，其被配置为将相机所拍摄的图像与跟踪信息关联，所述跟踪信息允许将图像关联到拍摄图像所在的移动单元110的位置。因此，在该实施例中，在多个被测量的偏差值t_i（图6B）之外，移动单元110还将多个照相记录I_i发送到计算单元130，所述照相记录至少包括图像和用于该图像的跟踪信息。

通过图像跟踪器，缺陷可以进一步被映射到规定的图像，并且缺陷的类型然后可以被视觉地验证，以用于高效的修复规划。例如，由设计结构引起的偏差典型地不需要进一步的行动，因此修复行动可以集中在其他异常，例如由磨损或损耗引起的变形。

另一方面，图像还可以在倾斜测量本身没有对轨道中的缺陷进行反应的某些特殊情形下被用来验证结果的准确性。例如，如果轨道包括短路（short cut），它可以被基底主体的水平延伸来补偿，且没有倾斜被检测或测量。但是，平行视觉分析允许也检测和定位沿着路径的这样的点。

图7示出了根据本发明的方法的实施例。在图7中，该方法在图2-6中描述的测量系统的计算单元130中实现，因此对图7的描述可以用那些图中描述的任何部分来补充，反之亦然。该过程在计算单元130被开启并运行这一阶段中开始。首先用至少一个算法A_k(r_i,t_i)来配置该单元（步骤70）。该算法输入移动单元110的被测量的坐标值r_i，并基于这些坐标值计算表示路径的尺寸的至少一个结果，移动物体沿着该路径移动。此外，该算法使用被测量的偏差值t_i来从结果中消除由被测量的表面中的缺陷所引起的偏差Δx和Δy的影响，并由此提供偏差校正的结果R_k ^*。

因此，在固定单元101和移动单元110的测量过程期间和之后，单元接收（步骤71）测量记录r_i，该记录关联到规定路径的测量。此外，该单元接收（步骤72）测量值t_i，所述值用于移动单元与和移动单元周围的环境重力垂直的平面之间的偏差。该单元通过如图4所示计算偏差Δx和Δy并恢复值(x’,t’)，来消除（步骤73）由被测量的表面中的缺陷引起的偏差Δx和Δy的影响。然后该单元输出（步骤74）倾斜校正的结果R_k ^*，用于例如评估被测量路径的状态。

由于测量了支持提升元件的基底与和环境重力垂直的平面之间的偏差，并消除了确定的偏差的影响，输出结果R_k ^*明显比通过传统装置获得的结果更为准确。还需要注意，被测量的倾斜值本身可以被用来指示轨道的坡度。同时，如上所述，被测量的偏差值流t_i可以用照相记录流l_i来补充，以有助于高效的修复规划。

图8示出了通过发明的测量系统来实现的一个重要的测量安排。被测量的路径包括两条平行的轨道T1、T2，其构成移动重物的吊运车（trolley）的车道。初始地，轨道T1、T2被安装，从而轨道的顶部表面与和环境重力垂直的表面平行。在使用时，轨道的表面磨损。行业标准目标在于保证车道的安全性和可操作性，并因此提供了单独的和互相定位上的轨道尺寸的严格要求。由于发明的解决方案，移动单元110可以单独沿着每条轨道T1、T2移动，固定单元101可以保持在一个固定的位置，并可以快速接收用于轨道的单独尺寸和互相定位的结果。沿着轨道移动的移动单元的倾斜的影响被消除，因此结果的准确性不依赖于轨道的状态，于是轨道可能存在的任何磨损不会使测量或状况评估变坏。

本发明的示例性实施例还提供计算机程序产品，其可以被计算机读取，并编码了指令的计算机程序，用于执行计算机过程，该过程用于控制图2的测量系统中的功能。

尽管本发明的各个方面可以被示出和描述为框图、消息流图、流程图和逻辑流图，或使用其他图形表示，完全可以理解所示出的单元、框、设备、系统元件、过程和方法可以用例如硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、计算设备或其组合来实现。对于本领域技术人员来说很明显，随着技术进步，本发明概念可以以各种方式来实现。本发明及其实施例不限于上述例子，而可以在所附权利要求书的范围内变化。

Claims

1.一种用于测量由两个或更多个轨道规定的表面（113）的测量系统，该测量系统包括：

固定测量单元（101）；

移动测量单元（110）；以及

计算单元（130）；

移动测量单元（101）包括：

基底（111）和反射器（118）；

提升元件（119），其固定到基底（111）和反射器（118），并将反射器附着到相对于基底的固定位置；

其中，基底（111）具有相对于其主体（111）处于固定位置的参考平面（114），从而基底相对于计算的水平面的倾斜可根据参考平面（114）的倾斜来确定；

移动装置（112），被配置为沿表面（113）移动基底，从而基底（111）的参考平面（114）的空间定向与表面（113）的当前基础部件的空间定向一致；

移动装置（112）包括轨道跟踪器，用于基本沿着由所述轨道之一的顶表面的中间线构成的路径移动移动单元；

倾斜测量装置（123），用于确定移动测量单元（110）的倾斜，作为基底（111）的空间定向与和环境重力垂直的平面之间的偏差；

发送装置，用于将所确定的倾斜发送到计算单元（130）；

固定测量单元（101）包括：

测量装置（102,105,106），被配置为确定反射器（118）相对于固定测量单元（101）的位置；

接口装置（107），用于将所确定的反射器（118）的位置发送到计算单元（130）；

计算单元（130）包括：

接收装置，用于接收移动测量单元（110）的所确定的偏差，并用于从固定测量单元（101）接收所确定的反射器（118）的位置；

计算装置，用于根据所确定的反射器（118）的位置和所确定的移动测量单元（110）的倾斜，计算表示被测量的表面（113）的尺寸的经倾斜校正的结果。

2.根据权利要求1的测量系统，其中，固定测量单元（101）的测量装置（102,105,106）被配置为产生直线前进的信号，检测直线前进的信号从反射器（118）的反射，并根据所产生的直线前进的信号和反射确定反射器的位置。

3.根据权利要求2的测量系统，其中，固定测量单元（101）包括视距仪。

4.根据以上权利要求中的任何一个的测量系统，其中，移动单元还包括相机，且测量系统包括图像跟踪器，其被配置为将相机拍摄的图像与拍摄图像所在的移动单元的位置相关联。

5.一种用于测量由两个或更多个轨道规定的表面（113）的测量系统的操作方法，该测量系统包括固定测量单元（101）、移动测量单元（110）和计算单元（130）；该方法包括：

在固定测量单元（101）处：

产生直线前进的信号，检测直线前进的信号从安装在移动测量单元（110）上的反射器（118）的反射，并根据所产生的直线前进的信号和反射确定反射器的位置；

将所确定的反射器（118）的位置发送到计算单元（130）；

在移动测量单元（110）处，其中移动测量单元具有基底（111）和反射器（118），基底（111）具有相对于其主体（111）处于固定位置的参考平面（114），从而基底相对于计算的水平面的倾斜可根据参考平面（114）的倾斜来确定：

将反射器附着到相对于基底的固定位置；

沿表面（113）移动基底，从而基底（111）的参考平面（114）的空间定向与表面（113）的当前基础部件的空间定向一致；

基本沿着由所述轨道之一的顶表面的中间线构成的路径移动移动单元；

确定移动测量单元（110）的倾斜，作为基底（111）的空间定向与和环境重力垂直的平面之间的偏差；

将所确定的倾斜发送到计算单元（130）；

在计算单元（130）处：

从移动测量单元（110）接收所确定的倾斜，并从固定测量单元（101）接收所确定的反射器（118）的位置；

根据所确定的反射器（118）的位置和所确定的移动测量单元（110）的倾斜，计算表示被测量的表面（113）的尺寸的经倾斜校正的结果。