CN110595378B - 基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置及方法，属于测量技术领域。该装置包括由螺纹伸缩杆构成的架子、卷尺盘、钢丝卷尺以及激光测距仪和数据传输装置，且螺纹伸缩杆装置中包含水平气泡装置以此来调节架子的水平，钢丝卷尺上标有距离刻度，激光测距仪及数据传输装置可以通过系统软件操作进行移动并且实时记录到地面距离，从而记录到软件中达到实时性。激光测距仪及数据传输装置也可采用手动移动及记录水平距离及激光测距仪到地面距离。该装置结构简单、可靠性好，能自动记录地面每次距激光测距仪距离，方便快捷，解决了水准仪操作不便、测量不准、成本高等问题。

Description

基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置及方法
技术领域
本发明属于测量技术领域，涉及基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置及方法。
背景技术
目前，针对地表和边坡形变监测的主要手段有传统的水准测量、GPS测量和电子测距测量等。尽管这几种监测方法的成熟度和高精度毋庸置疑，但它们存在以下不足：
1)需要大量的人力、物力的支持，需要测量人员进入监测区域内，加大了监测工作的难度，存在一定的安全隐患；
2)监测范围小、空间分辨率低、不适合用于地表和边坡形变进行快速、准确、大范围的监测；
3)水准和GPS观测的成本较高，台站分布和观测周期受到人力、财力和气候环境等因素的限制。
基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置及方法，通过激光测距原理，在其需监测断面进行架设，从而实现快速监测目的。目前人们研究普遍集中在提高精度上，并未对其解决时效性和全面性进行研究。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置及方法，通过激光测距原理，结合了激光测距仪的优势，利用软件技术达到了数据的及时性多样性，解决了水准仪监测路面或边坡的不全面性和低时效性。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置，包括螺纹伸缩杆、卷尺盘、激光测距仪、数据传输装置和钢丝卷尺；
所述螺纹伸缩杆上设有气泡，用于保持伸缩杆的水平；
所述螺纹伸缩杆包括外管和带有刻度的内管，用于保证第一次测和以后重复测量时架子架设高度相同；
所述卷尺盘中设有标注刻度的钢丝卷尺，钢丝卷尺用于记录激光测距仪的前进距离；
所述激光测距仪设置在钢丝卷尺上，用于测量到地面的距离。
基于所述装置的实时监测方法，该方法包括以下步骤：
(1)架设监测断面上的两个架子，通过控制螺纹伸缩杆从而控制高度，调高度时要配合气泡进行调控，从而达到架子的水平；
(2)架设好架子后记录三根螺纹伸缩杆上的刻度，保证下次架设架子高度相同；
(3)从卷尺盘中拉出钢丝卷尺，在另一个架子上进行锁定前在钢丝卷尺上安装好激光测距仪；
(4)把激光测距仪移到刻度为0位置；
(5)启动软件进行控制激光测距仪沿着钢丝卷尺前进并记录所在位置的高度；
(6)依次重复进行，从而观测地表或边坡断面沉降变形值。
本发明的有益效果在于：本发明通过激光测距原理，结合了激光测距仪的优势，利用软件技术达到了数据的及时性多样性，解决了水准仪监测路面或边坡的不全面性和低时效性，对地表变形和边坡变形具有重要指导意义。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明装置示意图；
图2为钢丝卷尺示意图；
图3为螺纹伸缩杆示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1-图2所示，一种基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测方法，包括如下步骤：
(1)架设监测断面上的两个架子，通过控制螺纹伸缩杆从而控制高度，调高度时要配合气泡进行调控，从而达到架子的水平；
(2)三根螺纹伸缩杆上都包含刻度线，当调好尺子时对应记录好三根螺纹伸缩杆上的刻度，从而方便下次在同一位置架设架子时做到同地同高度原则架设好架子，气泡为居中原则，当气泡达到中间是既架子已经调到水平；
(3)从卷尺盘中拉出钢丝卷尺，卷尺盘中包含三个卷尺，位置为三角形，起到固定原则，在另一个架子上进行锁定前在钢丝卷尺上安装好激光测距仪；
(4)把激光测距仪移到刻度为0位置，启动仪器；
(5)启动软件进行控制激光测距仪沿着钢丝卷尺前进并记录所在位置的高度；
(6)依次重复进行，从而观测地表或边坡断面沉降变形值。
图3为螺纹伸缩杆示意图，螺纹伸缩杆包括外管和带有刻度的内管。通过螺纹可以达到任意伸缩杆高度问题，从而适应不同高低不平地面及边坡环境。内管中可有刻度，主要是为了达到伸缩好杆后记录螺纹伸缩杆的高度，从而为下次架设同一高度提供数值。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置，其特征在于：包括螺纹伸缩杆、卷尺盘、激光测距仪、数据传输装置和钢丝卷尺；
所述螺纹伸缩杆上设有气泡，用于保持伸缩杆的水平；
所述螺纹伸缩杆包括外管和带有刻度的内管，用于保证第一次测和以后重复测量时架子架设高度相同；
所述卷尺盘中设有标注刻度的钢丝卷尺，钢丝卷尺用于记录激光测距仪的前进距离；
所述激光测距仪设置在钢丝卷尺上，用于测量到地面的距离；
基于所述装置的实时监测方法，包括以下步骤：
(1)架设监测断面上的两个架子，通过控制螺纹伸缩杆从而控制高度，调高度时要配合气泡进行调控，从而达到架子的水平；
(2)架设好架子后记录三根螺纹伸缩杆上的刻度，保证下次架设架子高度相同；
(3)从卷尺盘中拉出钢丝卷尺，在另一个架子上进行锁定前在钢丝卷尺上安装好激光测距仪；
(4)把激光测距仪移到刻度为0位置；
(5)启动软件进行控制激光测距仪沿着钢丝卷尺前进并记录所在位置的高度；
(6)依次重复进行，从而观测地表或边坡断面沉降变形值。
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