CN200975890Y - 三维微量位移自动监测装置 - Google Patents
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Abstract
一种三维微量位移自动监测装置，包括测量标尺和探测器，测量标尺由管状标尺、电池和测量标志组成，测量标志为两个固定的红外发光二极管，探测器由影象传感器、计算机和控制及数据处理模块组成，测量标志发出的红外信号经影象传感器接收，再由影象传感器经数据线至计算机内的数据处理模块。本实用新型采用计算机采集测量标志的影象，以图象分析技术为核心的数据处理模块，自动识别图象中测量标志的影象位置并计算其相对坐标；由计算机控制测量并计算和记录两次位移量；当位移量超过预设值时，会发出报警信号，从而达到自动监测的目的。本实用新型还具有结构简单、使用方便、能精确观测地质灾害体和工程建筑物三度空间的相对位移量等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地表变形观测仪器，特别是一种三维微量位移自动监测装置。
背景技术
采用经纬仪或全站仪的传统地形测量法，是目前位移测量的主流手段。但这两种方法测量的精度和采集数据的频率都不高，如链子崖地段的监测，测量精度为2.6-5.4mm，测量周期为一月一次。
激光测距仪是位移监测的新手段，因工作原理的不同而有两种测量法。一种是行程时间测距法，即应用光束的行程时间来测量距离，测量精度只能达到厘米级，涉及的技术复杂，维护要求很高，设备较贵；另一种是相干干涉测距法，应用相干光束的干涉状况来测量距离，测量精度达到亚微米级，要求连续测量，运行的环境要求很高，设备很贵，主要用于机床行业。
GPS测量法是监测位移的最新手段，但是要达到毫米级的测量精度，必须采用差分修正技术：建立一个固定电台，用发射的信号(符合GPS要求)去差分修正GPS；建立一个测量精度为厘米级的差分台就需要十多万元，一般只用于机场的盲降系统和大地测量系统。
对于更高精度的地表变形观测，目前还没有合适的测量装置。
发明内容
本实用新型的目的就是要提供一种专门针对地质灾害和工程建筑物进行精确三维空间位移变动监测的三维微量位移自动监测装置。
本实用新型的目的是这样实现的：一种三维微量位移自动监测装置，包括测量标尺和探测器，测量标尺由管状标尺1、电池2和测量标志3组成，测量标志3为两个固定的红外发光二极管，电池2设置在管状标尺1的上部，管状标尺1上设置两个测量标志3，探测器由影象传感器4、计算机5和控制及数据处理模块组成，控制及数据处理模块安装在计算机5内，测量标志3发出的红外信号经影象传感器4接收，再由影象传感器4经数据线至计算机5内的数据处理模块。
由于采用上述结构，所以采用计算机采集测量标志的影象，以图象分析技术为核心的数据处理模块，自动识别图象中测量标志的影象位置并计算其相对坐标；由计算机控制测量频率，并计算和记录两次测量之间的位移量；当位移量超过预设值时，会发出报警信号，从而达到自动监测的目的。本实用新型还具有结构简单、使用方便、能精确观测地质灾害体和工程建筑物三度空间的相对位移量等优点。
附图说明
本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1是本实用新型的结构示意图。
图1兼作摘要附图。
图中：1、管状标尺，2、电池，3、测量标志，4、影象传感器，5、计算机。
具体实施方式
如图1所示，一种三维微量位移自动监测装置，包括测量标尺和探测器，测量标尺由管状标尺1、电池2和测量标志3组成，测量标志3为两个固定的红外发光二极管，电池2设置在管状标尺1的上部，管状标尺1上设置两个测量标志3，探测器由影象传感器4、计算机5和控制及数据处理模块组成，控制及数据处理模块安装在计算机5内，测量标志3发出的红外信号经影象传感器4接收，再由影象传感器4经数据线至计算机5内的数据处理模块。
本实用新型的工作原理为：
在测量标尺上设置了两个已知间距的测量标志，在采集的影像上，测量标志易于识别，并且能计算出两个测量标志的位置及其之间的间距。测量标尺与影象传感器采集的影像，在坐标关系上有对应的关系，测量标尺的X轴和Z轴分别与影象的X轴和Y轴为对应的比例关系。根据影象中两个测量标志之间的距离，可计算出测量标尺与影象的比例系数。根据光学和几何学有关公式，进行精确获得测定点三维位移变动情况。
使用时，将测量标尺的管状标尺1设置在可能位移的测量点上，探测器设置在稳定的观测站上，在两者之间不能有影响测量的遮挡物。
管状标尺1上的测量标志3为两个固定的红外发光二极管，其间距是已知的。工作时，红外发光二极管发光。
在测量点上，测量标尺与水平面垂直地设置。探测器在观测站上与水平面垂直地设置，探测器由影象传感器4、计算机5和控制及数据处理模块组成。影象传感器4由管状基座、具有杂散光遮挡罩的金属外壳和摄像头组成。摄像头采用USB接口的通用摄像头，影象采集速率可达到20帧/秒以上，图象分辨率可达640×480象素以上。计算机采用便于携带的笔记本电脑，运行环境为WINDOWS XP。
控制及数据处理程序运行环境为WINDOWS XP。程序采用VB(Visual Basic)编制。
本实用新型的位移分辨率可达到0.1毫米左右，测量频率可达到20次/秒以上，测量距离可以达数百米，在黑夜也能正常运行，运行时不需要调节而可以实现无人值守。
Claims (1)
1、一种三维微量位移自动监测装置，包括测量标尺和探测器，其特征在于：测量标尺由管状标尺(1)、电池(2)和测量标志(3)组成，测量标志(3)为两个固定的红外发光二极管，电池(2)设置在管状标尺(1)的上部，管状标尺(1)上设置两个测量标志(3)，探测器由影象传感器(4)、计算机(5)和控制及数据处理模块组成，控制及数据处理模块安装在计算机(5)内，测量标志(3)发出的红外信号经影象传感器(4)接收，再由影象传感器(4)经数据线至计算机(5)内的数据处理模块。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102506895A (zh) * | 2011-10-11 | 2012-06-20 | 长安大学 | 测量仪器三维形变精度检验装置 |
| CN101581580B (zh) * | 2009-06-01 | 2012-07-25 | 郑国星 | 空间数字化大地测量方法及装置 |
| CN103162632A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-06-19 | 中国水利水电科学研究院 | 离心模型3d光学位移测量系统 |
| TWI560426B (en) * | 2015-12-15 | 2016-12-01 | Univ St Johns | Image-type 3d displacement variation monitoring device |
| CN106403827A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-02-15 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种gis母线舱对地三维位移的测量装置和测量方法 |
| CN106500661A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-03-15 | 中国地质大学（武汉） | 利用探井进行边坡测斜的装置获得各标记点绝对坐标方法 |
| CN107490335A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-12-19 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种地面共振试验的试验件自由端变形实时测量装置 |
| CN108534701A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-09-14 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 洞室收敛监测摄影测量结构及方法 |
| WO2018233278A1 (zh) * | 2017-06-20 | 2018-12-27 | 福州大学 | 一种转轴三维振动同步测量的装置及方法 |
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2006
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101581580B (zh) * | 2009-06-01 | 2012-07-25 | 郑国星 | 空间数字化大地测量方法及装置 |
| CN102506895A (zh) * | 2011-10-11 | 2012-06-20 | 长安大学 | 测量仪器三维形变精度检验装置 |
| CN102506895B (zh) * | 2011-10-11 | 2013-08-14 | 长安大学 | 测量仪器三维形变精度检验装置 |
| CN103162632A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-06-19 | 中国水利水电科学研究院 | 离心模型3d光学位移测量系统 |
| CN103162632B (zh) * | 2013-03-26 | 2015-04-08 | 中国水利水电科学研究院 | 离心模型3d光学位移测量系统 |
| TWI560426B (en) * | 2015-12-15 | 2016-12-01 | Univ St Johns | Image-type 3d displacement variation monitoring device |
| CN106403827A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-02-15 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种gis母线舱对地三维位移的测量装置和测量方法 |
| CN106500661A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-03-15 | 中国地质大学（武汉） | 利用探井进行边坡测斜的装置获得各标记点绝对坐标方法 |
| CN106500661B (zh) * | 2016-11-21 | 2022-12-06 | 中国地质大学（武汉） | 利用探井进行边坡测斜的装置获得各标记点绝对坐标方法 |
| WO2018233278A1 (zh) * | 2017-06-20 | 2018-12-27 | 福州大学 | 一种转轴三维振动同步测量的装置及方法 |
| CN107490335A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-12-19 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种地面共振试验的试验件自由端变形实时测量装置 |
| CN108534701A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-09-14 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 洞室收敛监测摄影测量结构及方法 |
| CN108534701B (zh) * | 2018-06-25 | 2024-04-16 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 洞室收敛监测摄影测量结构及方法 |
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