CN109154500A

CN109154500A - 激光水准检查

Info

Publication number: CN109154500A
Application number: CN201780028335.6A
Authority: CN
Inventors: 罗斯·厄利; 杰森·安德鲁·拜伦
Original assignee: Staff Holdings Private Ltd
Current assignee: Staff Holdings Private Ltd
Priority date: 2016-03-08
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2019-01-04
Also published as: AU2017101888A4; WO2017152227A1; CA3016811A1; AU2017231096A1; US11280607B2; EP3427009A1; EP3427009A4; US20200300623A1

Abstract

一种激光接收配置1，能够与由激光发射器定义的参考平面协作，包括数据存储设备、传感配置5、逻辑配置以及用户界面。数据存储设备用于存储能够存储的多个目标点中的每一个目标点的相应的期望高程。传感配置被配置为感测参考平面并且生成指示选定的一个目标点相对于参考平面的高程的输出。逻辑配置被配置为从数据存储设备接收该选定的一个目标点的相应的期望高程、接收传感配置的输出、并且至少基于所接收的高程和所接收的输出来生成输出。用户界面被配置为基于逻辑配置的输出来生成用户可解释的、并且指示选定的一个目标点与其相应期望高程的偏差的输出。

Description

激光水准检查

技术领域

本发明涉及激光水准检查。

背景技术

激光水准检查是一种用于建筑工地和其他地方的技术，用于检查所选目标位置的水准。

该技术通常需要使用激光发射器来定义参考平面。通常可用的发射器产生围绕垂直轴旋转的水平光束以定义平面，然而发射器可以产生静态平面激光也是合理的。激光器不需要从发射器向所有方向投射，尽管这是优选的。

在建造通常的家庭住宅时，发射器将被置于临时基准点(temporary bench mark，TBM)的视野中。TBM是由测量团队所选择的点，并且关于建筑工地的其他水准是相对于TBM而言来测量的。

该方法通常需要标尺形式的激光接收配置和由标尺携带的光电探测器。标尺通常大约在2米高，并且与超大尺寸的尺子并无不同，因为它具有指示与沿其长度标记的端部中的一端的距离。其中这一端是基准。

光电探测器被设置为沿着标尺垂直滑动，并且构成传感配置以感测参考平面并生成指示光电探测器与参考平面对齐的输出。许多现有的光电探测器包括大约在50mm高的传感配置，并且被配置为，只要它们与参考平面相交，就提供光电探测器是否必须向上或向下移动直到探测器与参考平面对齐(在公差范围内)的指示。

为了检查建筑工地的水准，首先通过将其基准置于临时基准点上，然后将光电探测器与参考平面对齐来校准激光接收配置。然后在标尺上标记光电探测器沿着标尺的垂直位置，通常用铅笔标记。

然后将激光接收配置移动到将要检查其水准的目标位置。标尺的基准点放置在目标位置上，并且光电探测器再次沿着标尺垂直移动，直到其与参考平面对齐。光电探测器相对于铅笔标记的垂直位置提供了目标位置相对于TBM的高程的指示。然后，建造者通常会审查标有期望的目标位置高程的建筑平面图，并将该数字与刚确定的数字进行比较，以确定目标位置是否必须修建(“填充”)或挖出(“削减”)以在目标位置处达到期望的水准。

这个过程繁琐复杂，并且包括了充分的人为错误机会。

专利文献的研究表明已经尝试解决其中一些问题。

JP 07306046、US 4,693,498以及US 3,894,230公开了长的传感器，其具有在距基准点相互不同的距离处固定的感光部分，以电感测目标点上方的参考平面的高程。

JP 07306046还公开了与旋转光束激光发射器可协作的水平间隔的感光部分，使得感光部分的激活之间的时间差指示发射器和传感配置之间的水平距离(“范围”)。

US 2008/0015811公开了一种手持设备，其一旦与参考平面适当地对齐，就使用激光距离测量设备来确定在目标点上方的参考平面的高程。

US 5,457,890公开了一种机电配置，用于自动驱动上下标尺的光电探测器。US 4,029,451公开了一种类似的机电装置，并通过测量激光束的宽度来确定范围。

尽管有各种尝试来改进典型的激光接收配置，但它仍然是典型的，并且发明人已经认识到，相对于典型的激光接收配置和所提到的专利文献的设备和方法的显著改进是可能的。

并不是承认本专利说明书中的任何信息是公知常识或者本领域技术人员能够合理地预想到以确定或理解它，将其视为在优先权日之前相关的或以任何方式将其组合。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种激光接收配置，其能够与由激光发射器定义的参考平面协作，包括

数据存储设备，在该数据存储设备上能够存储多个目标点中的每一个的相应的期望高程；

传感配置，被配置为感测参考平面并生成指示选定的一个目标点相对于参考平面的高程的输出；

逻辑配置，被配置为

从数据存储设备接收选定的一个目标点的相应的期望高程，

接收传感配置的输出，以及

至少基于所接收的高程和所接收的输出来生成输出；以及

用户界面，被配置为基于逻辑配置的输出来生成用户可解释(interpretable)的、并且指示选定的一个目标点与其相应的期望高程的偏差的输出。

优选地，用户界面的输出指示选定的一个目标点是高于还是低于其期望高程。用户界面的输出可以指示从选定的一个目标点到其期望高程的垂直距离。

本发明的另一方面提供一种激光接收配置，其能够与由激光发射器定义的参考平面协作，包括

传感配置，被配置为感测参考平面并生成指示选定点相对于参考平的高程的输出；

数据存储设备，用于存储参考点相对于参考平面的高程；

逻辑配置，被配置为

从数据存储设备接收参考点相对于参考平面的高程，

从传感配置接收目标点相对于参考平面的高程，并且

至少基于所接收的高程来生成输出；以及

用户界面，被配置为基于逻辑配置的输出来生成用户可解释的目标点与参考点的垂直偏差的指示。

用户界面的输出可以指示选定的一个目标点是高于还是低于参考点。优选地，用户界面的输出指示从选定的一个目标点到其期望高程的垂直距离。

激光接收配置可以包括定义用户界面的移动远程通信设备。激光接收配置可以包括定义数据存储设备、逻辑配置和用户界面的移动远程通信设备。优选地，移动远程通信设备与传感配置无线地协作。

传感配置优选地包括

标尺，标尺包括用于靠近目标点的基准；

一个或多个感光部分，沿着标尺能够上下移动；以及

位置传感配置，用于基于感光部分的位置来生成指示选定点相对于参考平面的高程的输出。

本发明的另一方面提供了一种激光系统，包括激光接收配置和激光发射器。

本发明的另一方面提供了一种计算机程序，其被配置为使移动远程通信设备与传感配置协作，以形成与由激光发射器定义的参考平面协作的激光接收配置；

传感配置被配置为感测参考平面并且生成指示多个目标点中的选定的一个目标点相对于参考平面的高程的输出；

计算机程序被配置为使移动远程通信设备定义

数据存储设备，在该数据存储设备上可存储多个目标点中的每一个的相应的期望高程；

逻辑配置，被配置为

从数据存储设备接收选定的一个目标点的相应的期望高程，

接收传感配置的输出，并且

至少基于所接收的高程和所接收的输出来生成输出；以及

用户界面，被配置为基于逻辑配置的输出来生成用户可解释的、并且指示选定的一个目标点与其相应的期望高程的偏差的输出。

传感配置被配置为感测参考平面且生成指示选定点相对于参考平面的高程的输出；

计算机程序被配置为使移动远程通信设备定义

数据存储设备，用于存储参考点相对于参考平面的高程；

逻辑配置，被配置为

从数据存储设备接收参考点相对于参考平面的高程，

从传感配置接收目标点相对于参考平面的高程，并且

至少基于所接收的输出来生成输出；以及

本发明的另一方面提供了一种承载该程序的计算机可读介质。

本发明的另一方面提供了一种移动远程通信设备，其被配置为与传感配置协作，以形成与由激光发射器定义的参考平面协作的激光接收配置；

传感配置被配置为感测参考平面且生成指示多个目标点中的选定的一个目标点相对于参考平面的高程的输出；

移动远程通信设备，被配置为定义

数据存储设备，在该数据存储设备上可存储多个目标点中的每一个目标点的相应的期望高程；

逻辑配置，被配置为

从数据存储设备接收选定的一个目标点的相应的期望高程，

接收传感配置的输出，并且

至少基于所接收的高程和所接收的输出来生成输出；以及

用户界面，被配置为基于逻辑配置并且生成用户可解释的输出。

传感配置被配置为感测参考平面并且生成指示选定点相对于参考平面的高程的输出；

移动远程通信设备，被配置为定义

数据存储设备，用于存储参考点相对于参考平面的高程；

逻辑配置，被配置为

从数据存储设备接收参考点相对于参考平面的高程，

从传感配置接收目标点相对于参考平面的高程，并且

至少基于所接收的高程生成输出；以及

本发明的另一方面提供了一种检查目标点的高程的方法，包括

利用包括激光传感配置的激光接收配置；

布置传感配置，以感测参考平面并且生成指示参考点相对于参考平面的高程的输出；

使激光接收配置存储参考点相对于参考平面的高程；

布置传感配置，以感测参考平面并且生成指示目标点到参考平面的高程的输出；

使激光接收配置基于参考点的高程和目标点的高程，来生成用户可解释的、并且指示目标点与参考点的垂直偏差的输出。

本发明的另一方面提供了一种能够与由激光发射器定义的参考平面协作的标尺，包括

传感配置，用于感测参考平面；

一个或多个安装点，扩展件被可释放地安装在该安装点上，以定义用于靠近目标点的基准；

扩展件传感配置，用于至少检测安装在安装点上的扩展件的存在；

逻辑配置，被配置为基于来自传感配置的输出和来自扩展件传感配置的输出，来生成指示在目标点上方的参考平面的高程的输出。

扩展件传感配置优选地配置成感测安装在安装点的扩展件的长度。最优选地，扩展件传感配置被配置为感测安装在安装点的一系列扩展件的长度。

传感配置优选地包括

一个或多个感光部分，沿着标尺能够上下移动；以及

位置传感配置，用于基于感光部分的位置，来生成来自传感配置的输出。

扩展件传感配置可以包括与安装点相关联的电触点，以将扩展件传感配置电连接到安装在安装点的扩展件。

本发明的另一方面提供一种激光接收配置，包括

标尺；以及

第一扩展件，用于将标尺机械地、并且电气地连接到与第一扩展件相同的第二扩展件；

第一扩展件能够与标尺的安装点和触点协作，并且进一步定义能够与第二扩展件协作的安装点和触点。

本发明的另一方面提供了一种激光接收配置，其包括标尺和能够与标尺协作的扩展件，并且被配置为向扩展件传感配置提供至少长度的指示。

本发明的另一方面提供了一种标尺的扩展件；

标尺能够与激光发射器定义的参考平面协作；

该扩展件能够与另一个扩展件协作，另一个扩展件与该扩展件相同；

扩展件包括

细长的主体；

顶部安装点和顶部电触点，能够与标尺的安装点和电触点配合使用；以及

底部安装点和底部电触点，与另一个扩展件的顶部安装点和顶部电触点协作，以将另一个扩展件机械地、并且电气地连接到标尺。

扩展件可以包括与顶部电触点相关联的电气装置，用于将至少与扩展件的长度相关的信息传输给标尺。

还公开了一种激光接收配置，其能够与由激光发射器定义的参考平面协作，包括

数据存储设备，其中期望轮廓是可存储的；

传感配置，被配置为感测参考平面并且生成指示选定的目标点相对于参考平面的高程的输出，以及选定的目标点距发射器的距离；

逻辑配置，被配置为

从数据存储设备接收信息并且从传感配置接收输出；并且

至少基于所接收的信息和所接收的输出来生成输出；以及

用户界面，被配置为基于逻辑配置的输出生成用户可解释的、并指示选定的目标点与期望轮廓的偏差的输出。

还公开了一种计算机程序，其被配置为使移动远程通信设备与传感配置协作，以形成与由激光发射器定义的参考平面协同操作的激光接收配置；

计算机程序，被配置为使移动远程通信设备定义

数据存储设备，其中期望轮廓是可存储；

逻辑配置，被配置为

从数据存储设备接收信息并且从传感配置接收输出；并且

至少基于所接收的信息和所接收的输出来生成输出；以及

用户界面，被配置为基于逻辑配置的输出来生成用户可解释的、并且指示选定的目标点与期望轮廓的偏差的输出。

还公开了一种承载计算机程序之一的计算机可读介质。

还公开了一种移动远程通信设备，其被配置为与传感配置协作，以形成与由激光发射器定义的参考平面协作的激光接收配置；

移动远程通信，被配置为定义

数据存储设备，其中期望轮廓是可存储的；

逻辑配置，被配置为

从数据存储设备接收信息并且从传感配置接收输出；并且

至少基于所接收的信息和所接收的输出来生成输出；以及

用户界面，被配置为基于逻辑配置的输出生成用户可解释的、并且指示选定的目标点与期望轮廓的偏差的输出。

附图说明

现在将仅通过示例的方式参考附图来描述本公开的装置和方法的实施方式，其中：

图1示意性地示出了激光接收配置；

图2是沿排水沟(drainage trench)的中心线的垂直截面图；

图3示意性地示出了标尺；

图4示意性地示出了激光水准检查系统；

图5至图24是优选用户界面的屏幕截图；以及

图25和图26示意性地示出了使用激光水准检查系统以检查/设定第一层的水准。

具体实施方式

以下示例旨在说明能够进行再现和比较。它们并不旨在以任何方式限制本公开的范围。

激光接收配置1包括标尺2和移动远程通信设备(MTD)3。

标尺2高约2米，并且包括沿其长度垂直运动的传感配置5。标尺的底端是基准(datum)7。在使用中，基准7放置在地面上选定的目标位置上，将检查其水准。然后标尺保持直立。为此目的，标尺可以包括用于检查标尺的垂直度的机构，例如在合适的透明壳体内禁锢气泡。

传感配置5由在分别与基准7具有距离处的感光部分组成。这些部分响应于定义激光参考平面的激光器。因此，响应的一个部分与基准7的距离对应于目标点上方的参考平面的高程。

标尺2包括发射器9，用于将目标点上方的参考平面的高程无线传输到MTD 3。

MTD 3由从在线环境下载的计算机程序(称为app)配置。计算机程序配置MTD 3，以存储多个目标位置中的每一个的期望高程和每个目标位置的相应标识符。标识符可以是说明性文本，例如“车库1”和“车库2”或更详细的事物。可选地，标识符可以是一组导航坐标，由此计算机程序可以配置移动电话，以通过将移动电话移动到目标位置附近来选择目标位置。优选地，标识符仅是与在建筑平面图上为目标位置标记的数字对应的数字。

在到达建筑工地之前，可以在舒适的办公环境中为每个目标位置预先装载具有期望高程的移动电话。仅这一点就减少了人为错误的可能性。

在到达建筑工地后，用户以常规方式将激光发射器定位在TBM和目标位置的视线内。然后将基准7放置在TBM上。通常TBM将被显著地标记，例如在建筑工地前面的人行道上的喷漆的点。通过保持直立的标尺，可以捕获参考高程。为此目的，MTD 3优选地由计算机程序配置，以经由其用户界面呈现针对动作的直观呼叫。优选地，MTD的触摸屏呈现显著标记为“捕获参考”或类似的图标。在配置1的替代变型中，标尺2结合其自己的校准设施，通过该校准设施可以捕获参考值，从而通过该值调整来自标尺的后续输出。

一旦操作员已经操作MTD以捕获参考高程，他们就可以移动到第一目标位置。基准7放置在第一目标位置上，并且标尺保持直立。操作员经由MTD 3的触摸屏选择第一目标位置，例如，通过按下标记“目标位置1”或类似的显著的图标。

然后，由下载的程序配置的MTD至少比较从标尺2接收的高程和期望的高程，以评估目标位置高程与其期望高程之间的偏差。通常，参考高程也将被考虑到比较中，然而可以将发射器设置在与TBM相同的高度，或者期望的高程包括允许设置发射器的预定参考高程也是合理的。

优选地，期望高程存储为与TBM的高程相对的高程，在这种情况下，来自标尺2的输出优选地在其与期望高程进行比较之前通过与参考高程的减法来修改。举例说明，来自标尺2的修改后的输出可以指示目标位置在TBM上方100mm处测量，并且该位置的期望高程可以在TBM上方300mm处，在这种情况下，以其修改后的形式的标尺2的输出与期望高程在减法的形式下的比较指示出目标位置必须修建200mm。

另外，可以将来自标尺2的输出直接与期望高程的修改后的形式进行比较，期望高程的修改后形式是参考高程与相对于TBM的目标位置的期望高程的加和。

由程序配置的MTD 3优选地显示实现期望高程的所需动作。在图1的示例中，MTD 3经由其屏幕传送向上箭头和单词“填充”，传送需要的表面修改(surface modification)的方向。箭头和单词填充两者均指示目标点低于其期望的高程。屏幕进一步传送指示地面必须修建200mm的简单的数字输出。激光接收配置1在现场的操作因此简单且直观，并且最小化了人为错误的机会。MTD可以被配置为存储与期望高程的偏差以供后续参考。

通常期望构建倾斜特征。排水沟是这种特征的简单示例。图2示出了借助于激光接收配置1部分地构造的排水沟，其中由程序配置的MTD 3在另一种操作模式下操作。在该另一种操作模式中，MTD 3不是存储预先选定的目标点的高程，而是存储倾斜特征的期望的轮廓(profile)。

发射器T沿着平面图的沟槽的中心线放置。然后将标尺2放置在TBM上并且优选地使用触摸屏上的适当捕获图标来捕获参考范围和高程。在该示例中，标尺2被配置为还提供指示标尺2自发射器T起的范围R的输出。举例说明，该测量范围能够以激光束的宽度为基础，或者以激光束在标尺的水平间隔的感测部分之间通过所花费的时间为基础。

通过类似于先前描述的比较过程，MTD将来自标尺2的输出与期望的轮廓进行比较，以指示放置标尺的位置是高于或低于期望的轮廓以及指示选定点与期望的轮廓有多远。以这种方式，标尺可以投入到排水沟，同时挖掘机暂时暂停，以非常快的速度提供关于挖掘是否在路线上的指示。通过简单地将基准7置于其上，选择一个位置作为目标位置。在挖掘机暂停时，提供简单直观的输出而无需任何特定的用户输入。

在所描述的示例中，MTD 3被配置为定义数据存储设备、逻辑配置以及用户界面，然而本发明的其他示例也是可能的。以这种方式使用MTD是优选的，因为大多数用户将具有他们的MTD，并且通过利用其处理能力和其他资源，可以避免在标尺装置2中重复那些资源的成本，尽管本发明的其他变型可以充分具有内置于标尺的这些特征。接收装置的各种部件也可以是分布式的。举例说明，MTD 3可以经由因特网与场外数据存储设备和逻辑配置进行通信。

图3示出了另外的激光接收标尺11，其包括标尺的主体13和由主体13携带的刻度(scale)15。标尺进一步包括可在主体13上下移动的模块17。在主体13的底部是包括安装点和电连接件的连接配置17，通过该安装点和电连接件，标尺11能够机械地、并且电气地连接到扩展部件(extension piece)。

模块17与以下各项协作：逻辑装置17a(包括CPU)、用于与外部设备形成无线链路的天线17b、用于向用户显示信息的屏幕17c、位置传感配置17d、用于标尺补偿的磁力计17e和GPS天线17f、以及用于感测参考平面的激光检测器17g。理想地，标尺在使用时应恰好的保持垂直竖立，然而标尺包括磁力计17e，使其能够补偿远离垂直方向的任何角度，以便为终端用户提供更精确的读数。诸如加速计的倾斜传感器可用于类似的效果。

位置传感配置17d采用能够与刻度15协作的电容式读取头(capacitive reader)的形式，以感测模块17的位置。编码器是另一种选择。

可利用专有刻度(proprietary scale)和电容式读取头的组合，并且该组合是成本效益的首选。优选地，模块17的其余部分依靠读取头17d。

在使用中，模块17手动地在标尺上下移动，直到与参考平面令人满意地对齐。为了辅助这种对齐，逻辑配置17a响应于检测器17g，可以生成输出(例如，听觉或视觉输出)以通知操作者令人满意的对齐。当模块17这样对齐时，来自位置传感配置17d的输出指示参考平面在底部19所在的点上方的高程。还设想了一种驱动装置，通过该驱动装置，模块17沿着标尺垂直驱动以自动位于参考平面。

模块17优选地进一步包括通用IO，以适应校准输入、高程指示、Wi-Fi连接等。

根据本发明的优选形式，可以将多达三个的1000mm的标尺扩展件添加到主标尺的底部19。这是为了使得允许下降超过线性刻度的最大长度的位置。

主电子设备17a将自动检测存在多少扩展件并自动校正最终读数，这将消除任何可能的操作员错误并确保数据完整性。

通过将回路系统(loop back system)部署到标尺中来实现自动检测。将有2个触点将信号循环回主CPU，当安装扩展件时，该回路将移动到扩展件的底部，并且发送唯一的代码到主CPU，因此其可以相应地进行调整。这同样适用于其他2个扩展件的情况，其中，每个扩展件或扩展件的任意组合或没有扩展件都将产生唯一的代码。

存在可以自动识别一个或多个添加的扩展件件的其他机构。举例说明，每个扩展件件可以用简单的2比特无源RFID标签标记，用于提供反向散射信号(响应于由标尺11提供的适当的刺激)，逻辑配置17a可以通过其识别扩展件作为四个预定长度中的一个。

图5至图24是来自移动远程通信设备MTD的屏幕截图，其配置有合适的app以经由天线17b(例如，经由蓝牙连接)与模块17协作。

P1主页

该页面包含一个显示屏，提供水平光束的读数。它还包含多达11个可帮助用户编程的其他各种选项，设置多达20个地点/位置的高程和水准。

选择S2

已保存的作业将显示在第2页上：预编程的作业。这些可以使用测量员提供的平面图和TBM读数在现场进行编程。

选择S6

这将允许用户从TBM编程水准/FFL(完成的楼层)。

选择S18

该功能允许用户获取GPS读数并将其保存到特定地点/位置。一般而言，该功能也可以用作GPS，以便用户在已经保存在标尺中的地点/位置之间导航。

P2预编程的作业

该页面具有通过触摸屏幕保存多达20个预编程的作业的能力。只需选择所需的作业即可。例如Browns Rd。

选择S3

一旦用户选择了所需的地点/位置，例如Browns Rd，就会出现预编程的高程。

选择S3A

激光发射器(也称为激光水准仪)可以根据需要在工作位置周围移动(例如，根据需要瞄准每个TBM和目标位置)。因此，周期性地重新校准激光接收配置是重要的。这是通过将标尺置于临时基准点并进行触摸屏选择S3A来实现的。以这种方式，捕获参考平面相对于临时基准点的高程并存储在移动远程通信设备上。

P3与选定的地点/位置相关的预编程的测量值

一旦经由主页上的S6输入后，所有与例如Browns Rd相关联的测量结果都列在该页面上。

选择S3B

该功能允许用户查看先前拍摄的照片以及拍摄期望地点/位置的新图像，然后使得用户能够将图像存储在地点/位置文件下。

选择S3C

该功能允许用户获得GPS读数并将其保存到特定的地点/位置。一般而言，该功能也可以用作GPS，以便用户在已经保存在标尺中的地点/位置之间导航。

选择S3D

该功能允许用户在现场编辑、添加或更改水准，但这受到PIN(或其他合适的锁定特征(lock-out feature))的保护，使得不会错误地更改水准。

选择S3E

该功能允许用户查看相关联地点/位置的平面图。

选择S4

允许用户选择混凝土板(concrete slab)/底层(ground floor)的高程。在使用前，TBM需要在测量员标记的TBM上进行校准。

P4重新校准页面

一旦用户从P3中选择了期望的目标位置，则每次都会提示他们从TBM重新校准标尺/水准，因为水平光束每次都不在相同的地点/高程。一旦用户将激光水准仪升高，他们就需要将标尺置于TBM上并按下重置按钮以获取读数。一旦完成该操作后，将显示选定的高程，并且准备标尺以使用。如果在任何时候移动激光水准仪，则用户将不得不重新校准标尺。

选择S4A

通过选择该选项重新校准标尺，其将自动寻找水平激光束。一旦激光器以光束为中心，它将通过蜂鸣声提醒用户它已完成校准。选择保存，并将显示选定的水准以供使用。

P4A保存的板水准的页面

该页面将显示选定的水准，在本例中为板。预编程的高程读数也将出现在显示屏的中间，同时指示偏离预编程高程的量和方向。在这种情况下，量和方向分别为0.02mm和向上。

选择S5

该功能允许用户在现场编辑、添加或更改水准，但这受到PIN的保护，使得不会错误地更改水准。

P5编辑预选定的测量值页面

该页面是可以编辑、添加或更改选定的水准的地方。例如，如果需要添加抛光顶板，可以使用顶板中的键盘键入并选择保存。

选择S9

该功能允许用户保存新水准。调整板水准时，测量值将显示在P9上的计算器中。一旦选择保存后，先前的板水准将出现在计算器中，准备好添加新的高程。选择保存以确保获取详细信息。一旦保存测量结果后，新水准将显示在P3上以备使用。

P6现场编程：创建新的工作

首先，必须将TMB输入标尺中并保存，然后从前面的作业处的TBM或测量员提供的测量值校准标尺。也可以使用计算器手动输入这些详细信息。

选择S7

该功能允许用户使用键盘键入期望的地点/位置名称，将TBM保存到新的作业页面。

选择S7A

该功能允许用户在现场输入与地点/位置相关联的新水准。在此之前，可能需要将标尺校准到TBM。一旦用户将新水准输入标尺中并选择保存，则可以准备好使用它。

P7现场编程：增加新的高程

一旦保存TBM读数，可以选择新标签。然后，使用键盘标上新高程、选择保存并从平面图中添加底层高程。

选项1

通过使用周围的测量值，计算器可用于调整选定的高程或要求。使用TBM通过在从测量员设置的TBM高程中进行加法或减法来手动选择期望的高程。

选项2

输入完成的楼层作为平面图并选择保存。

P8现场编程：增加新高程(续)

该页面允许用户将分层楼层(split floor level)编程到标尺中。

选择S11

该功能允许用户通过使用计算器直接输入楼层测量值，并通过键盘键入标尺中，如果需要，可以为该水准命名。

P9编辑预编程的测量值

该页面向用户显示特定地点/位置的所有先前保存的信息。它还允许用户通过“添加新标签”添加新的高程。

选择S10

该功能允许用户使用“添加新标签”保存与特定地点/位置相关联的新高程。例如，用户将在页面顶部看到作业Browns Rd，并在下面看到所有先前保存的测量值。如果用户想要在车库板(garage slab)顶部添加顶板，用户可以将车库板高程和顶板厚度的测量值输入计算器，选择输入并保存，然后测量值将会出现在之前保存的测量值的下面。

P10与所选位置/地点相关联的预编程的测量值

该页面向用户显示与选定的位置/地点相关联的所有测量值。例如，一旦经由S6或S10输入，就会在该页面上列出Browns Rd的所有测量值。

P11现场编程：创建新的高程

该页面向用户显示特定地点/位置的所有先前保存的信息。它还允许用户通过“添加新标签”添加新的高程。第11页和第12页是具有分层楼层的地点的桥接步骤。

输入

选择“输入”可通过键盘从字母(PII)切换到数字(PIIA)。

选择S12

该功能允许用户在现场输入与地点/位置相关联的新水准(根据S10)。

选择S12A

该功能允许用户将新高程保存到“添加新标签”(根据S10)。

P12现场编程：创建新的高程(续)

选择S13

选择S13a

该功能允许用户将新高程保存到“添加新标签”(根据S10)。

P13现场编程：创建新的高程(续)

该页面为用户提供了获得水平光束上方的水准的步骤。首先用户将在平面图中输入高程，在这种情况下是第一层单元1，通过选择“添加新标签”并按照S10进行以下步骤。

选择S14

当用户试图获得水平光束不可及的高程时，选择该功能“爬坡/测量链接”。第一步是按下“爬坡/测量链接”，然后选择水平光束无法触及的高程名称。

P14现场编程：创建新的高程(续)

该页面将显示选定的水准，在本例中为第一层单元1。预编程的高程读数也将显示在显示屏幕的中间。

选择S15

选择“编辑”和“重置/校准”选项卡将允许用户读取数据以查找水平光束的高程。在这种情况下，用户将使用板来获得水平光束的高程。通过选择此选项校准标尺，该选项将自动找到水平激光束。一旦激光器以光束为中心，它将通过蜂鸣声提醒用户它已完成校准。选择保存，将显示从板到水平光束的选定的高程的距离。

P15现场编程：创建新的高程(续)(根据图25)

该页面列出了与Main St相关的所有测量值。用户现在知道从板单元1到水平光束是1.200m。从平面图中可以计算出从板到第一层的顶部是3m。通过使用基本数学，从3m减去1.200m，剩下1.800m，这是从水平光束到第一层的距离。

选择S16

该功能允许用户使用“添加新标签”保存与特定地点/位置相关联的新高程。测量值将显示在先前保存的测量值下方。通过使用键盘，键入新高程的名称，然后在键盘上选择输入，用户将能够切换到计算器。例如，将第一层单元1的高程输入计算器，然后减去1.800m。一旦完成后，选择保存，新高程将显示在先前保存的测量值下方。

P16在线使用预编程的的测量

该页面包含与特定地点/位置相关联的所有预编程高程。

选择S17

允许用户选择“第一层单元1标尺倒置”的高程。在再次使用之前，需要在测量员标记的TBM上校准TBM。

P17使用“第一层单元1标尺倒置”时现场标尺的使用(如图26)

该页面将显示选定的水准，在这种情况下，“第一层单元1标尺倒置”。预编程的高程读数也将出现在显示屏的中间。

P18 GPS/导航

该页面将显示GPS位置并导航到下一个地点/位置。

根据第1页的S18。

如图24所示，该软件可以帮助操作员在作业现场之间进行导航。GPS功能也可以在现场帮助。在作业现场，可以借助GPS指导在第3页(图7)的目标位置的选择，甚至自动化目标位置的选择。在指导变型中，可以采用移动远程通信设备或模块17的GPS天线来提供哪个预设目标位置接近接收装置的指示。举例说明，当标尺11移动到“凹坑4”目标位置的公差范围内时，触摸屏的凹坑4按钮可以照亮，使其可供选择。通过这种方式，可以指导选择适当的地点，从而降低现场错误的风险。

本发明人已经认识到，在有限时间范围内拍摄的GPS信号通常在一个方向或另一个方向上具有一米或两米的系统误差。为了解决该系统误差，考虑了校准过程。举例说明，当在TBM处利用标尺11进行选择S3A时，可以捕获GPS信号以获得系统误差的估计。然后可以使用该估计来调整随后的GPS读数。可选地，系统可能要求定期重新校准，例如，每半个小时左右。当然，所描述的校正GPS信号中的系统误差的方法可以有利地应用于本文所述的激光水平仪检查装置之外的激光水准检查装置。实际上，它可以应用在激光水准检查的环境之外。

已经描述了各种示例。本发明不限于这些示例。相反，本发明由权利要求来限定。

Claims

1.一种激光接收配置，能够与由激光发射器定义的参考平面协作，所述激光接收配置包括

数据存储设备，在所述数据存储设备上能够存储多个目标点中的每一个目标点的相应的期望高程；

传感配置，被配置为感测所述参考平面并且生成指示选定的一个目标点相对于所述参考平面的高程的输出；

逻辑配置，被配置为

从所述数据存储设备接收所述选定的一个目标点的相应的期望高程，

接收所述传感配置的输出，并且

至少基于所接收的高程和所接收的输出来生成输出；以及

用户界面，被配置为基于所述逻辑配置的输出，来生成用户可解释的、并且指示所述选定的一个目标点与所述选定的一个目标点的相应的期望高程的偏差的输出。

2.根据权利要求1所述的激光接收配置，其中，所述用户界面的输出指示所述选定的一个目标点是高于还是低于所述选定的一个目标点的期望高程。

3.根据权利要求1或2所述的激光接收配置，其中，所述用户界面的输出指示从所述选定的一个目标点到所述选定的一个目标点的期望高程的垂直距离。

4.一种激光接收配置，能够与由激光发射器定义的参考平面协作，包括

传感配置，被配置为感测所述参考平面并且生成指示选定点相对于所述参考平面的高程的输出；

数据存储设备，用于存储参考点相对于所述参考平面的高程；

逻辑配置，被配置为

从所述数据存储设备接收所述参考点相对于所述参考平面的高程，

从所述传感配置接收所述目标点相对于所述参考平面的高程，并且

至少基于所接收高程来生成输出；以及

用户界面，被配置为基于所述逻辑配置的输出来生成用户可解释的所述目标点与参考点的垂直偏差的指示。

5.根据权利要求4所述的激光接收配置，其中，所述用户界面的输出指示所述选定的一个目标点是高于还是低于所述参考点。

6.根据权利要求4或5所述的激光接收配置，其中，所述用户界面的输出指示从所述选定的一个目标点到所述选定的一个目标点的期望高程的垂直距离。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的激光接收配置，包括定义所述用户界面的移动远程通信设备。

8.根据权利要求1至8中任一项所述的激光接收配置，包括移动远程通信设备，所述移动远程通信设备定义所述数据存储设备、所述逻辑配置以及所述用户界面。

9.根据权利要求7或8所述的激光接收配置，其中，所述移动远程通信设备与所述传感配置无线地协作。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的激光接收配置，其中，所述传感配置包括

标尺，包括用于靠近所述目标点的基准；

一个或多个感光部分，沿着所述标尺能够上下移动；以及

位置传感配置，用于基于所述感光部分的位置生成指示所述选定点相对于所述参考平面的高程的输出。

11.一种激光系统，包括根据权利要求1至10中任一项所述的激光接收配置和激光发射器。

12.一种计算机程序，被配置为使移动远程通信设备与传感配置协作，以形成与由激光发射器定义的参考平面协作的激光接收配置；

所述传感配置被配置为感测所述参考平面并且生成指示多个目标点中的选定的一个目标点相对于所述参考平面的高程的输出；

所述计算机程序被配置为使所述移动远程通信设备定义

逻辑配置，被配置为

接收所述传感配置的输出，并且

至少基于所接收的高程和所接收的输出来生成输出；以及

13.一种计算机程序，被配置为使移动远程通信设备与传感配置协作，以形成与由激光发射器定义的参考平面协同操作的激光接收配置；

所述传感配置被配置为感测所述参考平面并且生成指示选定点相对于所述参考平面的高程的输出；

所述计算机程序被配置为使所述移动远程通信设备定义

数据存储设备，所述数据存储设备用于存储参考点相对于所述参考平面的高程；

逻辑配置，被配置为

从所述数据存储设备接收参考点相对于所述参考平面的高程，

至少基于所接收的高程来生成输出；以及

14.一种计算机可读介质，承载根据权利要求12或13所述的程序。

15.一种移动远程通信设备，被配置为与传感配置协作，以形成与由激光发射器定义的参考平面协作的激光接收配置；

所述移动远程通信设备被配置为定义

数据存储设备，在所述数据存储设备上能够存储所述多个目标点中的每一个目标点的相应的期望高程；

逻辑配置，被配置为

接收所述传感配置的输出，并且

至少基于所接收的高程和所接收的输出来生成输出；以及

用户界面，被配置为基于所述逻辑配置的输出并且生成用户可解释的输出。

16.一种移动远程通信设备，被配置为与传感配置协作，以形成与由激光发射器定义的参考平面协同操作的激光接收配置；

所述传感配置，被配置为感测所述参考平面并且生成指示选定点相对于所述参考平面的高程的输出；

所述移动远程通信设备被配置为定义

逻辑配置，被配置为

至少基于所述接收的高程来生成输出；以及

用户界面，被配置为基于所述逻辑配置的输出来生成用户可解释的目标点与参考点的垂直偏差的指示。

17.一种检查目标点的高程的方法，包括

利用包括激光传感配置的激光接收配置：

布置传感配置，以感测参考平面并且生成指示参考点相对于所述参考平面的高程的输出；

使所述激光接收配置存储所述参考点相对于所述参考平面的高程；

布置所述传感配置，以感测所述参考平面并且生成指示所述目标点到所述参考平面的高程的输出；

使所述激光接收配置基于所述参考点的高程和所述目标点的高程，来生成用户可解释的、并且指示所述目标点与所述参考点的垂直偏差的输出。

18.一种标尺，与激光发射器定义的参考平面协作，所述标尺包括

传感配置，用于感测所述参考平面；

一个或多个安装点，扩展件被可释放地安装在所述安装点上，以定义用于靠近目标点的基准；

扩展件传感配置，用于至少感测安装在所述安装点上的扩展件的存在；

逻辑配置，被配置为基于来自所述传感配置的输出和来自所述扩展件传感配置的输出，来生成指示所述参考平面在所述目标点上方的高程的输出。

19.根据权利要求18所述的标尺，其中，所述扩展件传感配置被配置为感测安装在所述安装点的所述扩展件的长度。

20.根据权利要求18或19所述的标尺，其中，所述扩展件感测配置被配置为感测安装在所述安装点的一系列所述扩展件的长度。

21.根据权利要求18、19或20所述的标尺，其中，所述传感配置包括

一个或多个感光部分，沿着所述标尺能够上下移动；以及

位置传感配置，用于基于所述感光部分的位置，来生成来自所述传感配置的输出。

22.根据权利要求18至21中任一项所述的标尺，其中，所述扩展件传感配置包括与所述安装点相关联的电触点，以将所述扩展件传感配置电连接到安装在所述安装点的所述扩展件。

23.一种激光接收配置，包括

权利要求22所述的标尺；以及

第一扩展件，用于将所述标尺机械地、并且电气地连接到与所述第一扩展件相同的第二扩展件；

所述第一扩展件能够与所述标尺的所述安装点和触点协作，并且定义能够与所述第二扩展件协作的另外的安装点和触点。

24.一种激光接收配置，包括根据权利要求18至22中任一项所述的标尺和能够与所述标尺协作的扩展件，并且所述激光接收配置被配置为向所述扩展件传感配置至少提供长度的指示。

25.一种用于标尺的扩展件，

所述标尺能够与由激光发射器定义的参考平面协作；

所述扩展件能够与另一个扩展件协作，另一个扩展件与所述扩展件相同；

所述扩展件包括

细长的主体；

顶部安装点和顶部电触点，能够与所述标尺的安装点和电触点协作；以及

底部安装点和底部电触点，与所述另一个扩展件的顶部安装点和顶部电触点协作，以将所述另一个扩展件机械地、并且电气地连接到所述标尺。

26.根据权利要求25所述的扩展件，包括与所述顶部电触点相关联的电气装置，用于向所述标尺传输至少能够与所述扩展件的长度相关的信息。