CN106871793B - 一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法 - Google Patents

一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106871793B
CN106871793B CN201710259692.5A CN201710259692A CN106871793B CN 106871793 B CN106871793 B CN 106871793B CN 201710259692 A CN201710259692 A CN 201710259692A CN 106871793 B CN106871793 B CN 106871793B
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
monitoring device
calibration target
point
monitoring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710259692.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106871793A (zh
Inventor
吴慧明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHEJIANG KAITIAN ENGINEERING TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Original Assignee
吴慧明
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 吴慧明 filed Critical 吴慧明
Priority to CN201710259692.5A priority Critical patent/CN106871793B/zh
Publication of CN106871793A publication Critical patent/CN106871793A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106871793B publication Critical patent/CN106871793B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/022—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of tv-camera scanning

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法。在监测建筑物外设置一基准点，将监测设备固定于此基准点上；在建筑物四个角点分别固定一台监测设备，且各个角点设备直线光可见；调整各监测设备之间的相对位置，通过时间控制器设置监测设备启动和关闭时间；监测设备工作，激光发射器发射激光至下一监测设备的标定靶，设置在标定靶后的CCD或CMOS图像传感器捕捉激光在标定靶上的光斑成像，利用无线数据将图像远距离传输至电子终端；采用图像分析软件进行后期处理，获取监测建筑物的位移信息。本发明监测设备组成简单、可靠、使用成本低，且工作效率极高。

Description

一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法
技术领域
本发明涉及对既有和在建建(构)筑物的变形监测技术。具体涉及沉降变形监测，水平位移监测技术领域。
背景技术
随着已建和在建建(筑)物的增多和近年来高发的建筑物倒塌事件，使得对建筑物的安全监测和可靠性评价越来越受到重视。国家“十三五”课题组也将建立既有工业建筑结构可靠性评价及全寿命评价关键技术列入专项课题。而建筑物可靠性评价中对建筑物的变形监测和测量尤为重要。目前建筑物变形监测常用手段为采用经纬仪、水准仪、测距仪及全站仪等测量仪器测定测点的位移量。此类手段能够提供建筑物的整体变形状态，确定其变形范围和位移量，但其布点受地形条件等影响较大，对不可通视观测点需增加多个基准点并加以保护，外业工作量大，需要人工监测，在监测过程中易出现人为误差。且后期数据处理工作量较大。
发明内容
本发明公开了一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法，宜在解决传统监测方法中工作量大、效率低、误差多的问题。
为了实现上述发明目的，本发明所述方法的步骤如下：
(1)在监测建筑物外设置一基准点，将监测设备固定于此基准点上；
(2)在建筑物各个角处分别固定一台监测设备，调整各监测设备之间的相对位置，使各个角的设备直线光依次可见；
(3)通过时间控制器设置监测设备启动和关闭时间；
(4)监测设备工作，激光发射器发射激光至下一监测设备的标定靶，以此类推，最后至基准点的检测设备；设置在标定靶后的CCD或CMOS图像传感器捕捉激光在标定靶上的光斑成像，利用无线数据将图像远距离传输至电子终端；
(5)采用图像分析软件进行后期处理，获取监测建筑物的位移信息。
所述的监测方法中各监测设备之间具体的关系为：
(1)将基准点设置为O点，4个建筑物角点分别设置为A、B、C、D，其中以A点作为与O点的联系点；
(2)监测设备工作时，O点的监测设备只有标定靶与CCD或CMOS图像传感器，A作为联系点设置两台激光发射器，一台发射激光至B点的标定靶；B点的激光发射器发射激光至C点的标定靶；C点的激光发射器发射激光至D点的标定靶；D点的激光发射器发射激光至A点的标定靶，A点的另一台激光发射器发射激光至O点的标定靶，形成闭合回路。
(3)每一监测设备在标定靶的后方都有一CCD或CMOS图像传感器成像，利用无线数据将图像远距离传输至电子终端。
所述的激光在标定靶上光斑为圆形或十字形。
所述的标定靶为半透明且耐久性强的材质，标定靶上有刻度，刻度单位为1mm。
所述的CCD或CMOS图像传感器与标定靶之间设置一光学镜头，用于调节成像的大小。
所述的CCD或CMOS图像传感器为现有的高分辨率的相机或者摄像机。
所述的时间控制器分别与激光发射器和CCD或CMOS图像传感器相连，用于设置监测设备启动和关闭时间。
所述的激光发射器与CCD或CMOS图像传感器均采用市电220V通电，若无市电，均通过外接太阳能蓄电池进行工作。
CCD或CMOS图像传感器附带无线连接功能，可远距离传输数据。
所述的监测设备包括激光发射器、标定靶、CCD或CMOS图像传感器、时间控制器及无线传输模块。
本发明的优点及积极效果如下：
(1)工作效率高。摒弃依靠测量人员大量外业工作和室内数据处理分析的传统监测方法，提高工作效率；
(2)设备组成简单。仅由激光发射器、CCD或CMOS模式传感器、标定靶及时间控制器组成。
(3)设备造价低，设备所需的各部分零件均为市售的常见物件。
(4)设备使用成本低，设备仅需在工作条件下供电即可。
附图说明
图1是本发明的原理示意图。
图2是本发明的设备示意图。
图3是本发明的标定靶示意图。
图中编号：1激光发射器、2标定靶、3CCD或CMOS模式传感器、4时间控制器、5无线传输模块、6光学镜头。
具体实施方式
(1)将基准点设置为O点，4个建筑物角点分别设置为A、B、C、D，其中以A点作为与O点的联系点；
(2)调整各监测设备之间的相对位置，通过时间控制器设置监测设备启动和关闭时间；所述的时间控制器分别与激光发射器和CCD或CMOS图像传感器相连，用于设置监测设备启动和关闭时间。所述的监测设备包括激光发射器、标定靶、CCD或CMOS图像传感器、时间控制器及无线传输模块。所述的CCD或CMOS图像传感器为现有的高分辨率的相机或者摄像机。
(3)监测设备工作时，O点的监测设备只有标定靶与CCD或CMOS图像传感器，A作为联系点设置两台激光发射器，一台发射激光至B点的标定靶；B点的激光发射器发射激光至C点的标定靶；C点的激光发射器发射激光至D点的标定靶；D点的激光发射器发射激光至A点的标定靶，A点的另一台激光发射器发射激光至O点的标定靶，形成闭合回路。所述的激光在标定靶上光斑为圆形或十字形，且不宜过大，应该小于等于10mm，如果光斑太大，建筑物沉降过大，则光斑在标定靶上形成的圆或十字形会不完全(即有部分光没有投射到标定靶上)，会造成监测无效或误差很大。
所述的标定靶为半透明且耐久性强的材质，标定靶上有刻度，刻度单位为1mm。
(4)设置在标定靶后的CCD或CMOS图像传感器捕捉激光在标定靶上的光斑成像，所述的CCD或CMOS图像传感器与标定靶之间设置一光学镜头，用于调节成像的大小。CCD或CMOS图像传感器附带无线连接功能，可远距离传输数据。利用无线数据将图像远距离传输至电子终端。
(5)采用图像分析软件进行后期处理，获取监测建筑物的位移信息。
所述的激光发射器与CCD或CMOS图像传感器均采用市电220V通电，若无市电，均通过外接太阳能蓄电池进行工作。

Claims (9)

1.一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法，其步骤如下：
(1)在监测建筑物外设置一基准点，将监测设备固定于此基准点上；
(2)在建筑物各个角处分别固定一台监测设备，调整各监测设备之间的相对位置，使各个角的设备直线光依次可见；
(3)通过时间控制器设置监测设备启动和关闭时间；
(4)监测设备工作，激光发射器发射激光至下一监测设备的标定靶，以此类推，最后至基准点的检测设备；设置在标定靶后的CCD或CMOS图像传感器捕捉激光在标定靶上的光斑成像，利用无线数据将图像远距离传输至电子终端；
(5)采用图像分析软件进行后期处理，获取监测建筑物的位移信息；
所述的监测方法中各监测设备之间具体的关系为：
①将基准点设置为O点，4个建筑物角点分别设置为A、B、C、D，其中以A点作为与O点的联系点；
②监测设备工作时，O点的监测设备只有标定靶与CCD或CMOS图像传感器，A作为联系点设置两台激光发射器，一台发射激光至B点的标定靶；B点的激光发射器发射激光至C点的标定靶；C点的激光发射器发射激光至D点的标定靶；D点的激光发射器发射激光至A点的标定靶，A点的另一台激光发射器发射激光至O点的标定靶，形成闭合回路；
③每一监测设备在标定靶的后方都有一CCD或CMOS图像传感器成像，利用无线数据将图像远距离传输至电子终端。
2.根据权利要求1所述的一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法，其特征在于，所述的激光在标定靶上光斑为圆形或十字形。
3.根据权利要求1所述的一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法，其特征在于，所述的标定靶为半透明且耐久性强的材质，标定靶上有刻度，刻度单位为1mm。
4.根据权利要求1所述的一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法，其特征在于，所述的CCD或CMOS图像传感器与标定靶之间设置一光学镜头，用于调节成像的大小。
5.根据权利要求1所述的一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法，其特征在于，所述的CCD或CMOS图像传感器为现有的高分辨率的相机或者摄像机。
6.根据权利要求1所述的一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法，其特征在于，所述的时间控制器分别与激光发射器和CCD或CMOS图像传感器相连，用于设置监测设备启动和关闭时间。
7.根据权利要求1所述的一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法，其特征在于，所述的激光发射器与CCD或CMOS图像传感器均采用市电220V通电，若无市电，均通过外接太阳能蓄电池进行工作。
8.根据权利要求1所述的一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法，其特征在于，CCD或CMOS图像传感器附带无线连接功能，可远距离传输数据。
9.根据权利要求1所述的一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法，其特征在于，所述的监测设备包括激光发射器、标定靶、CCD或CMOS图像传感器、时间控制器及无线传输模块。
CN201710259692.5A 2017-04-20 2017-04-20 一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法 Active CN106871793B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710259692.5A CN106871793B (zh) 2017-04-20 2017-04-20 一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710259692.5A CN106871793B (zh) 2017-04-20 2017-04-20 一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106871793A CN106871793A (zh) 2017-06-20
CN106871793B true CN106871793B (zh) 2019-02-19

Family

ID=59162868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710259692.5A Active CN106871793B (zh) 2017-04-20 2017-04-20 一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106871793B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112161603A (zh) * 2020-09-28 2021-01-01 浙江长芯光电科技有限公司 一种建筑物沉降监测方法、监测装置和监测系统
CN112013813A (zh) * 2020-09-29 2020-12-01 浙江长芯光电科技有限公司 一种建筑物沉降监测方法、监测装置和监测系统
CN112344905A (zh) * 2020-10-28 2021-02-09 孝感华中精密仪器有限公司 一种路基沉降检测装置以及延长其电池更换周期的方法
CN112629483A (zh) * 2020-11-12 2021-04-09 北京中铁建建筑科技有限公司 一种地基沉降监测系统及方法
CN113790702A (zh) * 2021-08-31 2021-12-14 孝感华中精密仪器有限公司 一种铁路路基沉降综合检测仪

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103411585A (zh) * 2013-08-19 2013-11-27 杭州珏光物联网科技有限公司 激光光斑成像技术测量沉降法
CN103776420A (zh) * 2014-01-09 2014-05-07 铁道第三勘察设计院集团有限公司 一种基于准直激光成像的桥墩沉降在线监测与预警系统
CN106092059A (zh) * 2016-06-27 2016-11-09 重庆交通大学 一种基于多点拟合的结构物平面位移监测方法
CN106597504A (zh) * 2017-01-12 2017-04-26 山东北斗华宸导航技术股份有限公司 建筑施工测量系统及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103411585A (zh) * 2013-08-19 2013-11-27 杭州珏光物联网科技有限公司 激光光斑成像技术测量沉降法
CN103776420A (zh) * 2014-01-09 2014-05-07 铁道第三勘察设计院集团有限公司 一种基于准直激光成像的桥墩沉降在线监测与预警系统
CN106092059A (zh) * 2016-06-27 2016-11-09 重庆交通大学 一种基于多点拟合的结构物平面位移监测方法
CN106597504A (zh) * 2017-01-12 2017-04-26 山东北斗华宸导航技术股份有限公司 建筑施工测量系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106871793A (zh) 2017-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106871793B (zh) 一种采用激光与成像技术联合监测建筑物位移的方法
CN103714571B (zh) 一种基于摄影测量的单像机三维重建方法
CN103760379B (zh) 一种大靶面脱靶量修正测试系统及测试方法
CN202994137U (zh) 对偶式观测用尺仪合一复合水准仪
CN106091946A (zh) 用于桥梁变形或位移参数的自校准式测量装置及方法
CN106484959B (zh) 一种户型图绘制方法及绘制设备
CN104089594A (zh) 卫星大尺寸平面阵列sar天线自动化精测方法
CN207163433U (zh) 城市轨道交通隧道变形监测系统
KR101283413B1 (ko) 적외선 열화상 카메라를 이용한 구조물의 3차원 실시간 영상계측 모니터링 시스템
CN106949879A (zh) 基于摄影测量原理的物联网建筑三维实时监测分析方法
CN110220452B (zh) 一种定位方法及系统
CN107246866A (zh) 一种高精度六自由度测量系统及方法
CN109084740A (zh) 一种可连接迷你棱镜的多功能三维激光扫描标靶及其使用方法
CN104515498A (zh) 激光测量系统
CN108469826A (zh) 一种基于机器人的地图生成方法及系统
CN101270978A (zh) 测距系统、测距方法、电子装置系统以及遥控器
CN103759599A (zh) 一种红外线激光立靶测试装置及测试方法
CN104034261A (zh) 一种曲面法向测量装置和曲面法向测量方法
CN107976685A (zh) 一种基于物联网的红外传感器室内人体目标跟踪系统
CN103759701A (zh) 基于安卓平台的手机智能测距方法
CN113917458A (zh) 一种火灾中建筑结构位移的自动监测方法
CN104236455A (zh) 蜂巢板在线检测系统及其检测方法
CN106814368A (zh) 基于激光测距原理的弹丸着靶坐标测量装置及测量方法
CN104501745B (zh) 一种光电成像系统光轴偏差的快速检测方法及装置
CN108225293A (zh) 一种自动激光测垂仪及垂直度测量方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 315100 No. 133, No. 818, Qiming Road, Yinzhou District, Ningbo, Zhejiang Province, No. 133

Applicant after: Wu Huiming

Address before: 315000 Hua Lou street, Haishu District, Ningbo, Zhejiang Province, No. 8

Applicant before: Wu Huiming

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201223

Address after: 315100 No.133, building 20, No.818, Qiming Road, Panhuo street, Yinzhou District, Ningbo City, Zhejiang Province

Patentee after: ZHEJIANG KAITIAN ENGINEERING TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 315100 No.133, building 20, No.818, Qiming Road, Yinzhou District, Ningbo City, Zhejiang Province

Patentee before: Wu Huiming