CN107843243A - 一种高层建筑外立面激光测量校正系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高层建筑外立面激光测量校正系统及方法，该系统包括：一个控制单元、一个基准测量校正单元和多个测量校正单元；基准测量校正单元和测量校正单元安装在同一平面上，且它们之间相互组网形成网格结构；基准测量校正单元和测量校正单元结构相同，均包括：十字形的结构主体、调节杆和固定架；十字形的结构主体包括：两个激光发射装置、两个激光接收装置、信号发送模块和水平指针；两个激光发送装置分别设置在十字形的结构主体上的两个相邻的十字尖端位置，两个激光接收装置分别设置在十字形的结构主体上的另外两个相邻的十字尖端位置。本发明测量精度高，能有效减少施工的人力成本；并且能够多次循环使用，节能环保。

Description

一种高层建筑外立面激光测量校正系统及方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种高层建筑外立面激光测量校正系统及方法。

背景技术

在目前建筑施工中，高层建筑外立面墙体放线较为复杂、精度要求高，特别是外墙平整度要求高、分格缝多、幕墙横竖龙骨较叉的情况，施工过程中需要保持控制线精度，通常是人为用细绳或细钢丝人工放线，放线过程中存在人员安全问题，并且在放线中由于天气、自然风、交叉施工、人员自身素质等原因可能会使放线存在较大误差，影响建筑外立面的装饰效果并可能导致返工现象，带来不必要的经济损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中用人工放线方式进行外立面校正的方式容易产生误差和漏检的缺陷，提供一种高层建筑外立面激光测量校正系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种高层建筑外立面激光测量校正系统，包括：一个控制单元、一个基准测量校正单元和多个测量校正单元；基准测量校正单元和测量校正单元安装在同一平面上，且它们之间相互组网形成网格结构；基准测量校正单元、测量校正单元通过无线数据传输的方式与控制单元进行数据通信；其中：

基准测量校正单元和测量校正单元结构相同，均包括：十字形的结构主体、调节杆和固定架；其中：调节杆长度可调，且调节杆上设置有刻度；调节杆一端与十字形的结构主体的中心位置固定连接，另一端与固定架固定连接；十字形的结构主体包括：两个激光发射装置、两个激光接收装置、信号发送模块和水平指针；两个激光发送装置分别设置在十字形的结构主体上的两个相邻的十字尖端位置，两个激光接收装置分别设置在十字形的结构主体上的另外两个相邻的十字尖端位置。

进一步地，本发明的基准测量校正单元和测量校正单元内部均设置有锂电池和充电接口。

本发明提供一种高层建筑外立面激测量校正方法，包括以下步骤：

S1、安装基准测量校正单元：在待测量校正的高层建筑外立面上选取一个经过校正后的外立面基准点，在该外立面基准点上安装一个基准测量校正单元，通过调节调节杆的长度来调整基准测量校正单元与外立面之间的间距，通过观察水平指针将基准测量校正单元调节水平，最后通过固定架与外立面进行固定；

S2、安装竖直、水平方向上的测量校正单元：在已经安装完成的基准测量校正单元的相邻位置安装测量校正单元，测量校正单元分别在竖直、水平方向上与基准测量校正单元互相对齐，且基准测量校正单元与测量校正单元之间的激光发送装置与激光接收装置相互对应；安装完成基准测量校正单元相邻位置的测量校正单元后，保持同样的间距，继续依次安装测量校正单元相邻的其它测量校正单元；使基准测量校正单元和所有测量校正单元之间组建成网格结构，在网格结构中，各个竖直、水平方向上的单元保持在一条直线上；

S3、启动测量校正系统：通过控制单元向基准测量校正单元和所有测量校正单元发送启动信号，所有单元的激光发送装置开始工作，各个激光接收装置接收到激光信号；所有单元通过信号发送模块将接收激光信号的监测数据发送给控制单元；

监测数据包括三个数据位：{S(n，m)，B1，B2}；S(n，m)表示单元的坐标，B1表示第一激光接收位，B2表示第二激光接收位；第一激光接收位和第二激光接收位正常接收到激光信号时表示为1，无法接收到激光信号时表示为2；

S4、实时测量校正：控制单元实时监测所有测量校正单元的监测数据，若某个激光接收位数据发生变化，则判断测量校正单元的工作情况发生改变，进行判断外立面的工作情况发生改变。

进一步地，本发明的步骤S4中判断测量校正单元的工作情况发生改变的方法具体为：

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)都为(1，1)，则控制单元显示S(n,m)工作正常；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)都为(0，0)，则控制单元显示S(n,m)工作不正常，故障为测量校正单元倾斜移位或者损坏；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，1)、(0，0)、(0，0)，则控制单元显示S(n,m)发射端不正常，故障为损坏或受到遮挡；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，1)、(0，1)、(1，0)，则控制单元显示S(n,m)发射端不正常故障为损坏或同时受到遮挡；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，1)、(1，1)、(1，0)，则控制单元显示S(n,m)竖向发射端不正常，故障为竖向发射端受到遮挡；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，1)、(0，1)、(1，1)，则控制单元显示S(n,m)横向发射端不正常，故障为横向发射端受到遮挡；；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(0，0)、(1，1)、(1，1)，则控制单元显示S(n,m)两个接收端都不正常，故障为接收端损坏或同时受到遮挡；；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(0，1)、(1，1)、(1，1)，则控制单元显示S(n,m)横向接收端不正常，故障为横向接收端受到遮挡；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，0)、(1，1)、(1，1)，则控制单元显示S(n,m)竖向接收端不正常，故障为竖向接收端受到遮挡。

本发明产生的有益效果是：本发明的高层建筑外立面激光测量校正系统及方法，通过一种激光发射、接受和信号控制分析装置及系统组合，为高层建筑外立面的墙体、抹灰、幕墙等施工提供一种安全可靠、精度高的激光测量校正系统及测量方法，解决施工中外立面测量控制难、精度低、易受交叉施工影响的难题；本发明可以减少在高层建筑外立面放线时人工操作产生的误差，精确度较高，减少返工几率；完全机械自动化操作测量，省时省工，减少施工成本；不需再花过多非人工操作测量，减少工人高处作业时间，降低了高处坠落事故的发生；所使用的激光发射器和接收器均可多次循环使用，节能环保。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的测量校正单元正视结构示意图；

图2是本发明实施例的测量校正单元的侧视结构示意图；

图3是本发明实施例的组网结构示意图；

图4是本发明实施例的外墙砌筑示意图；

图5是本发明实施例的外墙抹灰及分格示意图；

图6是本发明实施例的幕墙安装示意图；

图中：1-激光发射装置，2-激光接收装置，3-信号发送模块，4-水平指针，5-调节杆，6-固定架，7-控制单元，8-基准测量校正单元，9-测量校正单元，10-框架柱，11-框架梁，12-控制网，13-外墙面，14-分格缝，15-龙骨。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种高层建筑外立面激光测量校正系统，其特征在于，包括：一个控制单元7、一个基准测量校正单元8和多个测量校正单元9；基准测量校正单元8和测量校正单元9安装在同一平面上，且它们之间相互组网形成网格结构；基准测量校正单元8、测量校正单元9通过无线数据传输的方式与控制单元7进行数据通信；其中：

如图2所示，基准测量校正单元8和测量校正单元9结构相同，均包括：十字形的结构主体、调节杆5和固定架6；其中：调节杆5长度可调，且调节杆5上设置有刻度；调节杆5一端与十字形的结构主体的中心位置固定连接，另一端与固定架6固定连接；十字形的结构主体包括：两个激光发射装置1、两个激光接收装置2、信号发送模块3和水平指针4；两个激光发送装置1分别设置在十字形的结构主体上的两个相邻的十字尖端位置，两个激光接收装置2分别设置在十字形的结构主体上的另外两个相邻的十字尖端位置。

基准测量校正单元8和测量校正单元9内部均设置有锂电池和充电接口。

测量校正单元激光发射和接收及其他数据通过内置的信号模块发送至控制单元。控制单元分为计算模块、存储模块和显示模块，其中存储模块存储了每个控制单元的坐标S(n,m)和两个接收装置的接收情况(B1,B2)，接收到激光信号为1，没有接收到激光信号为0。

本发明实施例的高层建筑外立面激光测量校正方法，包括以下步骤：

S1、安装基准测量校正单元：在待测量校正的高层建筑外立面上选取一个经过校正后的外立面基准点，在该外立面基准点上安装一个基准测量校正单元，通过调节调节杆的长度来调整基准测量校正单元与外立面之间的间距，通过观察水平指针将基准测量校正单元调节水平，最后通过固定架与外立面进行固定；

S2、安装竖直、水平方向上的测量校正单元：在已经安装完成的基准测量校正单元的相邻位置安装测量校正单元，测量校正单元分别在竖直、水平方向上与基准测量校正单元互相对齐，且基准测量校正单元与测量校正单元之间的激光发送装置与激光接收装置相互对应；安装完成基准测量校正单元相邻位置的测量校正单元后，保持同样的间距，继续依次安装测量校正单元相邻的其它测量校正单元；使基准测量校正单元和所有测量校正单元之间组建成网格结构，在网格结构中，各个竖直、水平方向上的单元保持在一条直线上；

S3、启动测量校正系统：通过控制单元向基准测量校正单元和所有测量校正单元发送启动信号，所有单元的激光发送装置开始工作，各个激光接收装置接收到激光信号；所有单元通过信号发送模块将接收激光信号的监测数据发送给控制单元；

监测数据包括三个数据位：{S(n，m)，B1，B2}；S(n，m)表示单元的坐标，B1表示第一激光接收位，B2表示第二激光接收位；第一激光接收位和第二激光接收位正常接收到激光信号时表示为1，无法接收到激光信号时表示为2；

S4、实时测量校正：控制单元实时监测所有测量校正单元的监测数据，若某个激光接收位数据发生变化，则判断测量校正单元的工作情况发生改变，进行判断外立面的工作情况发生改变。

判断测量校正单元的工作情况发生改变的方法具体为：

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)都为(1，1)，则控制单元显示S(n,m)工作正常；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)都为(0，0)，则控制单元显示S(n,m)工作不正常，故障为测量校正单元倾斜移位或者损坏；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，1)、(0，0)、(0，0)，则控制单元显示S(n,m)发射端不正常，故障为损坏或受到遮挡；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，1)、(0，1)、(1，0)，则控制单元显示S(n,m)发射端不正常故障为损坏或同时受到遮挡；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，1)、(1，1)、(1，0)，则控制单元显示S(n,m)竖向发射端不正常，故障为竖向发射端受到遮挡；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，1)、(0，1)、(1，1)，则控制单元显示S(n,m)横向发射端不正常，故障为横向发射端受到遮挡；；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(0，0)、(1，1)、(1，1)，则控制单元显示S(n,m)两个接收端都不正常，故障为接收端损坏或同时受到遮挡；；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(0，1)、(1，1)、(1，1)，则控制单元显示S(n,m)横向接收端不正常，故障为横向接收端受到遮挡；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，0)、(1，1)、(1，1)，则控制单元显示S(n,m)竖向接收端不正常，故障为竖向接收端受到遮挡。

本发明可以针对多种施工情况进行监测，具体的可以针对不同的施工对象分为以下几种操作方法：

1、外墙砌筑测量方法

在墙体相邻框架柱10和框架梁11对称布置测量校正单元，调节测量校正单元的调节杆，使测量校正单元距离墙体表面10cm，形成一个与墙面平行的控制网12。通过控制单元检查各测量校正单元的工作状况。砌筑工人通过手持钢尺和激光线形成的控制网随时检查砖墙的垂直度和平整度，灰缝宽度，如图4。

2、外墙抹灰及分格缝测量方法

在未抹灰的外墙面13均匀整体布置测量校正单元，调节测量校正单元的调节干，使测量校正单元距离墙体表面5cm，分格缝14两端各布置一个测量校正单元，形成一个与未抹灰的外墙面平行的控制网。通过控制单元检查各测量校正单元的工作状况。抹灰工人根据激光线形成的控制网检查抹灰面平整度和分格缝的平直度，如图5。

3、幕墙安装方法

在幕墙横、竖龙骨15两端各安装一个测量校正单元，调节测量校正单元的调节干，使测量校正单元距离墙体距离比龙骨宽度大2cm。通过控制单元检查各测量校正单元的工作状况，保持测量校正单元正常工作。幕墙龙骨沿激光射线安装，通过手持钢尺与激光射线的距离检查龙骨安装精度。如图6

本发明的有益效果：

1)可以减少在高层建筑外立面放线时人工操作产生的误差，精确度较高，减少返工几率；

2)完全机械自动化操作测量，省时省工，减少施工成本；

3)不需再花过多非人工操作测量，减少工人高处作业时间，降低了高处坠落事故的发生。

4)使用的激光发射器和接收器均可多次循环使用，节能环保。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种高层建筑外立面激光测量校正系统，其特征在于，包括：一个控制单元(7)、一个基准测量校正单元(8)和多个测量校正单元(9)；基准测量校正单元(8)和测量校正单元(9)安装在同一平面上，且它们之间相互组网形成网格结构；基准测量校正单元(8)、测量校正单元(9)通过无线数据传输的方式与控制单元(7)进行数据通信；其中：

基准测量校正单元(8)和测量校正单元(9)结构相同，均包括：十字形的结构主体、调节杆(5)和固定架(6)；其中：调节杆(5)长度可调，且调节杆(5)上设置有刻度；调节杆(5)一端与十字形的结构主体的中心位置固定连接，另一端与固定架(6)固定连接；十字形的结构主体包括：两个激光发射装置(1)、两个激光接收装置(2)、信号发送模块(3)和水平指针(4)；两个激光发送装置(1)分别设置在十字形的结构主体上的两个相邻的十字尖端位置，两个激光接收装置(2)分别设置在十字形的结构主体上的另外两个相邻的十字尖端位置。

2.根据权利要求1所述的高层建筑外立面激光测量校正系统，其特征在于，基准测量校正单元(8)和测量校正单元(9)内部均设置有锂电池和充电接口。

3.一种采用权利要求1所述的高层建筑外立面激光测量校正系统的测量校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、安装基准测量校正单元：在待测量校正的高层建筑外立面上选取一个经过校正后的外立面基准点，在该外立面基准点上安装一个基准测量校正单元，通过调节调节杆的长度来调整基准测量校正单元与外立面之间的间距，通过观察水平指针将基准测量校正单元调节水平，最后通过固定架与外立面进行固定；

S2、安装竖直、水平方向上的测量校正单元：在已经安装完成的基准测量校正单元的相邻位置安装测量校正单元，测量校正单元分别在竖直、水平方向上与基准测量校正单元互相对齐，且基准测量校正单元与测量校正单元之间的激光发送装置与激光接收装置相互对应；安装完成基准测量校正单元相邻位置的测量校正单元后，保持同样的间距，继续依次安装测量校正单元相邻的其它测量校正单元；使基准测量校正单元和所有测量校正单元之间组建成网格结构，在网格结构中，各个竖直、水平方向上的单元保持在一条直线上；

S3、启动测量校正系统：通过控制单元向基准测量校正单元和所有测量校正单元发送启动信号，所有单元的激光发送装置开始工作，各个激光接收装置接收到激光信号；所有单元通过信号发送模块将接收激光信号的监测数据发送给控制单元；

监测数据包括三个数据位：{S(n，m)，B1，B2}；S(n，m)表示单元的坐标，B1表示第一激光接收位，B2表示第二激光接收位；第一激光接收位和第二激光接收位正常接收到激光信号时表示为1，无法接收到激光信号时表示为2；

S4、实时测量校正：控制单元实时监测所有测量校正单元的监测数据，若某个激光接收位数据发生变化，则判断测量校正单元的工作情况发生改变，进行判断外立面的工作情况发生改变。

4.根据权利要求1所述的高层建筑外立面激光测量校正方法，其特征在于，步骤S4中判断测量校正单元的工作情况发生改变的方法具体为：

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)都为(1，1)，则控制单元显示S(n,m)工作正常；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)都为(0，0)，则控制单元显示S(n,m)工作不正常，故障为测量校正单元倾斜移位或者损坏；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，1)、(0，0)、(0，0)，则控制单元显示S(n,m)发射端不正常，故障为损坏或受到遮挡；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，1)、(0，1)、(1，0)，则控制单元显示S(n,m)发射端不正常故障为损坏或同时受到遮挡；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，1)、(1，1)、(1，0)，则控制单元显示S(n,m)竖向发射端不正常，故障为竖向发射端受到遮挡；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，1)、(0，1)、(1，1)，则控制单元显示S(n,m)横向发射端不正常，故障为横向发射端受到遮挡；；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(0，0)、(1，1)、(1，1)，则控制单元显示S(n,m)两个接收端都不正常，故障为接收端损坏或同时受到遮挡；；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(0，1)、(1，1)、(1，1)，则控制单元显示S(n,m)横向接收端不正常，故障为横向接收端受到遮挡；

S(n,m)、S(n-1,m)、S(n,m+1)的(B1,B2)分别为(1，0)、(1，1)、(1，1)，则控制单元显示S(n,m)竖向接收端不正常，故障为竖向接收端受到遮挡。