CN108562227A - 一种支架安装精度的检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支架安装精度的检测方法，包括：选取支架上预设数量的特征点，并根据支架的安装图纸获取各特征点的理论位置坐标；理论位置坐标为各特征点在安装图纸的坐标系下的位置坐标；测量各特征点的实际位置坐标；实际位置坐标为各特征点在根据安装图纸建立的测量坐标系下的位置坐标；判断各特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差是否均满足精度要求，若是，则保持所述支架的位置不变，若否，则调整所述支架的安装位置，并测得调整后各特征点的新实际位置坐标，直至最终的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差均满足所述精度要求。该方法可保证支架的安装精度。本发明还公开了一种应用上述方法的支架安装精度的检测系统。

Description

一种支架安装精度的检测方法及系统

技术领域

本发明涉及检测与监测技术领域，更具体地说，涉及一种支架安装精度的检测方法。

背景技术

在雪车雪橇滑道的施工过程中，对支撑系统的安装控制至关重要。

雪车雪橇赛道的支架是沿赛道中心线横切的轴向骨架，它是赛道的制冷管道安装定位的依据。通常一条赛道由若干套支架组成，相邻支架之间的间距范围为1.5米至2.5米，每套支架根据赛道空间走向分布在不同标高、不同坐标位置。

由于赛道造型通常比较复杂，支架需要根据赛道造型呈现各种弯曲造型，这就使得管道支架安装时的标高以及位置控制点多，调整难度大且成型复杂，因此，实际安装时，支架的安装精度通常难以达到设计规范要求。

综上所述，如何提供一种保证支架安装精度的支架安装精度的检测方法，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种支架安装精度的检测方法，该方法能够指导支架的高效便捷安装，保证支架的安装精度。

本发明的目的是提供一种支架安装精度的检测系统，该系统能够实现支架的快速安装，保证支架的安装精度。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种支架安装精度的检测方法，包括：

S1：选取支架上预设数量的特征点，并根据所述支架的安装图纸获取各所述特征点的理论位置坐标；其中，所述理论位置坐标为各所述特征点在所述安装图纸的坐标系下的位置坐标；

S2：测量各所述特征点的实际位置坐标；其中，所述实际位置坐标为各所述特征点在根据所述安装图纸建立的测量坐标系下的位置坐标；

S3：判断各所述特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差是否均满足精度要求，若是，则保持所述支架的位置不变，若否，则调整所述支架的安装位置，并在调整后跳转至S2。

优选地，所述测量各所述特征点的实际位置坐标包括：

采用精密全站仪测量各所述特征点的实际位置坐标。

优选地，在所述采用精密全站仪测量各所述特征点的实际位置坐标之前，还包括：

根据所述安装图纸建立对应支架的测量坐标系，并根据所述测量坐标系设置观测墩；

在所述观测墩上架设所述精密全站仪。

优选地，在根据所述支架的安装图纸获取各所述特征点的理论位置坐标之前，还包括：

根据赛道的图纸进行三维建模，并获得所述赛道的三维模型；

从所述赛道的三维模型中获取制冷管道的位置信息，并根据所述制冷管道的位置信息获取所述支架的位置信息；

根据所述支架的位置信息形成所述支架的所述安装图纸。

优选地，在保持所述支架的位置不变之后，还包括：

获取安装后的所述支架的点云数据；

对所述点云数据进行去噪、和/或压缩、和/或配准、和/或插值处理，得到处理后的点云数据；

根据处理后的点云数据生成所述支架的实际三维模型；

判断所述实际三维模型与所述支架的设计三维模型的误差是否满足精度要求；若是，则所述支架的安装精度合格，若否，则所述支架的安装精度不合格。

优选地，所述获取所述支架的点云数据包括：

采用精密影像扫描仪对安装后的所述支架进行扫描，以获取安装后的所述支架的点云数据。

一种支架安装精度的检测系统，包括：

测量装置，用于测量支架的各特征点的实际位置坐标；

处理器，用于接收所述各特征点的实际位置坐标，并获取所述各特征点对应的理论位置坐标，判断各所述特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差是否满足精度要求，若是，则保持所述支架的位置不变，若否，则调整所述支架的安装位置，直至各所述特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差满足精度要求。

优选地，所述测量装置包括用于测量支架的各特征点的实际位置坐标的精密全站仪和用于架设所述精密全站仪的观测墩。

优选地，还包括：

精密影像扫描仪，用于获取安装后的所述支架的点云数据；

点云处理模块，用于对所述点云数据进行去噪、和/或压缩、和/或配准、和/或插值处理，得到处理后的点云数据；

检测模块，用于根据所述处理后的点云数据获取所述支架的实际三维模型，并判断所述支架的所述实际三维模型与设计三维模型之间的误差是否满足精度要求，若是，则所述支架的安装精度合格，若否，则所述支架的安装精度不合格。

优选地，还包括用于当所述支架的安装精度不合格时发出异常警示的反馈装置，所述反馈装置与所述检测模块相连。

本发明提供的支架安装精度的检测方法，在支架安装时，首先在支架上选取预设数量的特征点，并根据支架的安装图纸获取各特征点的理论位置坐标，再测量各特征点的实际位置坐标，并通过判断各特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差是否均满足精度要求来确定各特征点的安装位置是否正确，当各特征点的安装位置均正确时，则判定支架的安装位置合格，当某个特征点的安装位置不符合精度要求时，则调整支架的安装位置直至各特征点的安装位置均正确。也即本申请根据各特征点的安装位置来定位支架的安装位置，通过在支架安装过程中对各特征点进行测量并调整来最终确定支架的位置，也就是说，在支架安装的过程中及时调整校正支架的位置，使支架的安装位置更精确。

本发明提供的支架安装精度的检测系统，可以实现上述支架安装精度的检测方法，因此，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的支架安装精度的检测方法具体实施例的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种支架安装精度的检测方法，该方法能够指导支架的高效便捷安装，保证支架的安装精度。本发明的另一核心是提供一种应用上述方法的支架安装精度的检测系统，该系统能够实现支架的快速安装，保证支架的安装精度。

请参考图1，图1为本发明所提供的支架安装精度的检测方法具体实施例的流程图。

本申请提供一种支架安装精度的检测方法，包括步骤S1至步骤S3。

步骤S1：选取支架上预设数量的特征点，并根据支架的安装图纸获取各特征点的理论位置坐标；其中，理论位置坐标为各特征点在安装图纸的坐标系下的位置坐标。

需要说明的是，本申请中的特征点是指支架上便于测量和调整的能够确定支架位置的关键点。特征点选取后，可在特征点的位置做好标记，以便于后续对特征点进行测量以及通过确定各特征点的位置来确定支架的位置。本申请对特征点的预设数量不做具体限定，施工者可根据实际施工情况来确定，优选地，特征点的预设数量为五个，也即，在支架上选取五个特征点作为测量和调整的对象。

步骤S2：测量各特征点的实际位置坐标；其中，实际位置坐标为各特征点在根据安装图纸建立的测量坐标系下的位置坐标。

需要说明的是，本实施例对具体的测量装置以及测量方法不做限定，只要能够测量并获得各特征点的实际位置坐标即可。

步骤S3：判断各特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差是否均满足精度要求，若是，则保持支架的位置不变，若否，则调整支架的安装位置，并在调整后跳转至步骤S2。

也即，将步骤S2中测量获得的各特征点的实际位置坐标与各特征点对应的理论位置坐标进行比较，从而判断两者的误差是否满足精度要求。

本申请对各特征点的实际位置坐标与各特征点对应的理论位置坐标的比较方式不做限定，也即对误差的判断标准不做限定。例如，可以通过将各特征点的实际位置坐标值与对应的理论位置坐标值做差进行比较，判断两者的差值是否满足要求，或者也可以通过其它的算法来判断两者的误差是否满足精度要求。

可以理解的是，当各特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差均满足精度要求时，则认为各特征点的安装位置正确，从而确定支架的安装位置，将支架保持在该位置不变。

当存在某一特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差不满足精度要求时，则表示该特征点的安装位置不合格，这时，调整支架的安装位置，以使各特征点的实际位置更趋近于各特征点的理论位置，调整完成后，再次测量调整后的支架上各特征点的实际位置坐标，并再次判断调整后的各特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差是否满足精度要求，如此循环，直至调整后的各特征点的最终实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差满足精度要求为止。

综上所述，本申请提供的支架安装精度的检测方法，在支架安装时，首先在支架上选取预设数量的特征点，并根据支架的安装图纸获取各特征点的理论位置坐标，再测量各特征点的实际位置坐标，并通过判断各特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差是否满足精度要求来确定各特征点的安装位置是否正确，当各特征点的安装位置均正确时，则判定支架的安装位置合格，当某个特征点的安装位置不符合精度要求时，则调整支架的安装位置直至各特征点的安装位置均正确。也即本申请根据各特征点的安装位置来定位支架的安装位置，通过在支架安装过程中对各特征点进行测量并调整来最终确定支架的位置，也就是说，在支架安装的过程中及时调整校正支架的位置，使支架的安装位置更精确。

考虑到对各特征点的实际位置坐标的获取方式，在上述实施例的基础之上，测量各特征点的实际位置坐标包括步骤S21：

步骤S21：采用精密全站仪测量各特征点的实际位置坐标。

精密全站仪的测程大、测量时间短、且测量精度高，因此，采用精密全站仪测量各特征点的实际位置坐标，能够快速准确的指导支架的安装。

为了使精密全站仪具有较高精度的仪器高，在上述实施例的基础之上，在采用精密全站仪测量各特征点的实际位置坐标之前，还包括步骤S22和步骤S23：

步骤S22：根据支架的安装图纸建立支架的测量坐标系，并根据测量坐标系布设观测墩。

也就是说，本实施例通过在现场布设安装观测墩来建立精密平面，以便于提高精密全站仪的仪器高以及满足高程安装控制网的要求。

需要说明的是，本申请对观测墩的结构以及施工要求不做具体限定。

步骤S23：在观测墩上架设精密全站仪。

本实施例对精密全站仪与观测墩的连接方式不做限定，例如，可以在观测墩平台上埋设中心连接螺旋，使用时直接将精密全站仪插上即可；进一步地，该中心连接螺旋优选为防锈铜质中心连接螺旋；还可以在观测墩上埋设基座，使用时直接将精密全站仪对准该基座的相应部位插入即可。

考虑到支架的安装图纸的精确性，在上述实施例的基础之上，在根据支架的安装图纸获取各特征点的理论位置坐标之前，还包括步骤S11至步骤S13：

步骤S11：根据赛道的图纸进行三维建模，并获得赛道的三维模型。

步骤S12：从赛道的三维模型中获取制冷管道的位置信息，并根据制冷管道的位置信息获取支架的位置信息。

步骤S13：根据支架的位置信息形成支架的安装图纸。

也即，本实施例根据赛道的图纸信息获得支架的安装图纸，这使得支架的安装图纸更精确。

在上述任意一项实施例的基础之上，在保持支架的位置不变之后，还包括：

步骤S6：获取安装后的支架的点云数据。

也就是说，本实施例在通过预设数量的特征点定位支架的安装位置后，再从安装后的支架上获取整个支架的点云数据，并通过判断所有点云数据的误差是否满足精度要求来判断支架的整体安装情况是否合格。

具体地，可以通过对安装后的支架进行整体扫描来获得支架的点云数据，本实施例对具体的扫描仪器以及扫描方式不做限定。

步骤S7：对点云数据进行去噪、和/或压缩、和/或配准、和/或插值处理，得到处理后的点云数据。

由于对支架直接进行扫描获得的点云数据存在一定的缺陷，例如存在异常点等，由扫描直接获得的点云数据生成的三维模型与支架本身具有较大的误差，不能准确反应支架的安装精度。因此需要对该点云数据做进一步地处理。具体地，可以将步骤S6获取的点云数据导入点云数据处理软件中，采用专门的点云数据处理软件对点云数据进行处理，例如对点云数据进行去噪、和/或压缩、和/或配准、和/或插值等处理，经点云数据处理软件处理后的点云数据能够更精确的反应支架的表面。

步骤S8：根据处理后的点云数据生成支架的实际三维模型。

可以理解的是，根据处理后的点云数据获取的支架的实际三维模型能够展现出支架全貌，从而能够表示出支架的实际位置信息。

步骤S9：判断实际三维模型与支架的设计三维模型的误差是否满足精度要求；若是，则支架的安装精度合格，若否，则支架的安装精度不合格。

具体地，可以将由处理后的点云数据生成的实际三维模型和支架的设计三维模型导入检测软件，使处理后的点云数据和支架的设计三维模型在同一坐标系下，比较支架的实际三维模型和设计三维模型，判断两者的误差是否满足精度要求，当两者的误差满足精度要求时，则支架的安装精度合格，当两者的误差不满足精度要求时，则支架的安装精度不合格。

在上述实施例的基础之上，获取支架的点云数据包括步骤S61：

步骤S61：采用精密影像扫描仪对安装后的支架进行扫描，以获取安装后的支架的点云数据。

需要说明的是，采用精密影像扫描仪对安装后的支架进行扫描，能够获取多条支架的高密度点云数据，根据每条支架的点云数据可以检测各支架任意位置的安装精度，从而提高了检测结果的精确性。

除了上述支架安装精度的检测方法，本发明还提供一种支架安装精度的检测系统，该检测系统包括：

测量装置，用于测量支架的各特征点的实际位置坐标；

处理器，用于接收各特征点的实际位置坐标，并获取各特征点对应的理论位置坐标，判断各特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差是否满足精度要求，若是，则保持支架的位置不变，若否，则调整支架的安装位置，直至各特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差满足精度要求。

使用时，采用测量装置对支架的各特征点进行测量后，将测量获得的各特征点的实际位置坐标导入处理器，或者使处理器和测量装置通信连接，测量装置测量后直接将测得的数据传输至处理器，处理器将接收到的各特征点的实际位置坐标与预先存储的或下载的各特征点的对应的理论位置坐标作对比，并判断各特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差是否满足精度要求，当各特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差均满足精度要求时，则各特征点的安装位置正确，认为支架安装合格。

在上述实施例的基础之上，测量装置包括用于测量支架的各特征点的实际位置坐标的精密全站仪和用于架设精密全站仪的观测墩。

为了验证安装后的支架的位置是否精确，在上述任意一项实施例的基础之上，还包括：

精密影像扫描仪，用于获取安装后的支架的点云数据；

点云处理模块，用于对点云数据进行去噪、和/或压缩、和/或配准、和/或插值处理，得到处理后的点云数据；

检测模块，用于根据处理后的点云数据获取支架的实际三维模型，并判断支架的实际三维模型与设计三维模型之间的误差是否满足精度要求，若是，则支架的安装精度合格，若否，则支架的安装精度不合格。

使用时，精密影像扫描仪对安装后的支架进行扫描，并将扫描后的点云数据导入点云处理模块，点云处理模块对点云数据进行去噪、和/或压缩、和/或配准、和/或插值处理等处理，以获得处理后的点云数据，再将处理后的点云数据以及支架的设计三维模型分别导入检测模块，使处理后的点云数据和支架的设计三维模型处于相同的坐标系下，检测模块根据处理后的点云数据获取支架的实际三维模型，并判断支架的实际三维模型与设计三维模型的误差是否满足精度要求，当实际三维模型与设计三维模型的误差满足精度要求时，则表明支架的安装精度合格，当实际三维模型与设计三维模型的误差不满足精度要求时，则支架的安装精度不合格。

在上述实施例的基础之上，还包括用于当支架的安装精度不合格时发出异常警示的反馈装置，反馈装置与检测模块相连。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的支架安装精度的检测方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种支架安装精度的检测方法，其特征在于，包括：

S1：选取支架上预设数量的特征点，并根据所述支架的安装图纸获取各所述特征点的理论位置坐标；其中，所述理论位置坐标为各所述特征点在所述安装图纸的坐标系下的位置坐标；

S2：测量各所述特征点的实际位置坐标；其中，所述实际位置坐标为各所述特征点在根据所述安装图纸建立的测量坐标系下的位置坐标；

S3：判断各所述特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差是否均满足精度要求，若是，则保持所述支架的位置不变，若否，则调整所述支架的安装位置，并在调整后跳转至S2。

2.根据权利要求1所述的支架安装精度的检测方法，其特征在于，所述测量各所述特征点的实际位置坐标包括：

采用精密全站仪测量各所述特征点的实际位置坐标。

3.根据权利要求2所述的支架安装精度的检测方法，其特征在于，在所述采用精密全站仪测量各所述特征点的实际位置坐标之前，还包括：

根据所述安装图纸建立对应支架的测量坐标系，并根据所述测量坐标系设置观测墩；

在所述观测墩上架设所述精密全站仪。

4.根据权利要求1所述的支架安装精度的检测方法，其特征在于，在根据所述支架的安装图纸获取各所述特征点的理论位置坐标之前，还包括：

根据赛道的图纸进行三维建模，并获得所述赛道的三维模型；

从所述赛道的三维模型中获取制冷管道的位置信息，并根据所述制冷管道的位置信息获取所述支架的位置信息；

根据所述支架的位置信息形成所述支架的所述安装图纸。

5.根据权利要求1-4任一项所述的支架安装精度的检测方法，其特征在于，在保持所述支架的位置不变之后，还包括：

获取安装后的所述支架的点云数据；

对所述点云数据进行去噪、和/或压缩、和/或配准、和/或插值处理，得到处理后的点云数据；

根据处理后的点云数据生成所述支架的实际三维模型；

判断所述实际三维模型与所述支架的设计三维模型的误差是否满足精度要求；若是，则所述支架的安装精度合格，若否，则所述支架的安装精度不合格。

6.根据权利要求5所述的支架安装精度的检测方法，其特征在于，所述获取所述支架的点云数据包括：

采用精密影像扫描仪对安装后的所述支架进行扫描，以获取安装后的所述支架的点云数据。

7.一种支架安装精度的检测系统，其特征在于，包括：

测量装置，用于测量支架的各特征点的实际位置坐标；

处理器，用于接收所述各特征点的实际位置坐标，并获取所述各特征点对应的理论位置坐标，判断各所述特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差是否满足精度要求，若是，则保持所述支架的位置不变，若否，则调整所述支架的安装位置，直至各所述特征点的实际位置坐标与对应的理论位置坐标的误差满足精度要求。

8.根据权利要求7所述的支架安装精度的检测系统，其特征在于，所述测量装置包括用于测量支架的各特征点的实际位置坐标的精密全站仪和用于架设所述精密全站仪的观测墩。

9.根据权利要求7或8所述的支架安装精度的检测系统，其特征在于，还包括：

精密影像扫描仪，用于获取安装后的所述支架的点云数据；

点云处理模块，用于对所述点云数据进行去噪、和/或压缩、和/或配准、和/或插值处理，得到处理后的点云数据；

检测模块，用于根据所述处理后的点云数据获取所述支架的实际三维模型，并判断所述支架的所述实际三维模型与设计三维模型之间的误差是否满足精度要求，若是，则所述支架的安装精度合格，若否，则所述支架的安装精度不合格。

10.根据权利要求9所述的支架安装精度的检测系统，其特征在于，还包括用于当所述支架的安装精度不合格时发出异常警示的反馈装置，所述反馈装置与所述检测模块相连。