CN204402563U - 用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪 - Google Patents
用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪，包括轨道、位于所述轨道上的行走机构、安装于所述行走机构上的激光测量器和数字编码器、固定于所述行走机构上的操作平台、放置于所述操作平台上的计算机、用于为所述激光测量器提供电源的电源箱，所述激光测量器的一端与所述计算机相连，所述激光测量器的另一端与所述电源箱相连，所述电源箱与所述数字编码器相连，用于减少内、外业工作量，实现隧/巷道断面实时连续量测，有效地解决隧/巷道验收、变形监测及稳定性分析的问题。
Description
技术领域：
本实用新型涉及三维激光数字测量领域，尤其涉及一种用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪。
背景技术：
近年来，国内地下工程迅速发展，特别是地铁轨道交通的高速发展，对隧/巷道数字化测量技术的要求日益增强。由于地质结构变化、列车长期冲击等问题，洞体易局部形变、基础设施侵界现象屡有发生，所以在隧道或巷道的施工过程以及贯通后，均需要对隧/巷道的开挖体积、限界进行测量计算，以及收敛监测和稳定性分析等工作，以控制工程施工质量。通过对隧/巷道断面进行高速高精度测量，可及时发现问题并指导维护，确保运营安全。
目前的现有技术主要采用人工测量、收敛计、断面仪或全站仪等设备完成上述工作，其中：
人工测量根据需要测量的断面参数对每个需要观察的隧/巷道断面点进行人工放样，采用人工的方法量取断面测点并测定所述断面测点的高程和顶底板高程。该方法在每个观测断面的观测点和隧/巷道设计线路中心据需要进行人工放样，外业工作量巨大且精度不高，另外在测量速度和数据分析上均较慢，工序时间长，无法及时对施工进行指导。
收敛计可完成对隧/巷道壁面两点间水平距离的变形量的测量和拱顶下沉位移量的量测等。该方法测量精度高，但存在测量数据小、操作难度大、劳动强度高等缺点，对于大断面隧/巷道需要在平台车上工作，操作不方便。
断面仪或全站仪把隧/巷道的设计线路中心放样到底板上，在放样的设计线路中心点上架设仪器进行测量观测，然后将测的数据进行业内处理。该方法相比人工测量要简便，但仍然要进行每个观测断面的设计线路中心的放样，且每个观测面均需要架站，外业工作量仍然不小，业内仍有大量分析计算。
实用新型内容：
针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪，用于减少内、外业工作量，实现隧/巷道断面实时连续量测，有效地解决隧/巷道验收、变形监测及稳定性分析的问题。
本实用新型提供一种用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪，包括：轨道、位于所述轨道上的行走机构、安装于所述行走机构上的激光测量器和数字编码器、固定于所述行走机构上的操作平台、放置于所述操作平台上的计算机、用于为所述激光测量器提供电源的电源箱；
所述激光测量器的一端与所述计算机相连，所述激光测量器的另一端与所述电源箱相连，所述电源箱与所述数字编码器相连。
可选地，所述电源箱包括：脉冲器、蓄电池、空气开关、串口转换器；
所述蓄电池与所述空气开关相连，所述脉冲器分别与所述数字编码器、所述空气开关、所述串口转换器相连，所述串口转换器与所述计算机相连。
可选地，所述激光测量器为断面测量，测量角度为270°，测量范围为1～80m。
可选地，所述用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪还包括：用于连接所述激光测量器与所述计算机的网线、用于连接所述激光测量器、所述电源箱、所述数字编码器的电源线。
由上述技术方案可知，本实用新型的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪，包括轨道、位于所述轨道上的行走机构、安装于所述行走机构上的激光测量器和数字编码器、固定于所述行走机构上的操作平台、放置于所述操作平台上的计算机、用于为所述激光测量器提供电源的电源箱，所述激光测量器的一端与所述计算机相连，所述激光测量器的另一端与所述电源箱相连，所述电源箱与所述数字编码器相连，用于减少内、外业工作量，实现隧/巷道断面实时连续量测，有效地解决隧/巷道验收、变形监测及稳定性分析的问题。
附图说明：
图1A为本实用新型一实施例提供的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪整体结构示意图；
图1B为本实用新型一实施例提供的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪三维结构示意图；
图2为本实用新型一实施例提供的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪内部电源箱结构示意图；
图3为本实用新型一实施例提供的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪连接关系示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
图1A示出了本实用新型一实施例提供的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪整体结构示意图，图1B示出了本实用新型一实施例提供的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪三维结构示意图，结合图1A和图1B所示，本实施例的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪，包括：轨道1、位于所述轨道上的行走机构2、安装于所述行走机构2上的激光测量器3和数字编码器4、固定于所述行走机构2上的操作平台5、放置于所述操作平台上的计算机6、用于为所述激光测量器提供电源的电源箱7；
所述激光测量器3的一端与所述计算机6相连，所述激光测量器3的另一端与所述电源箱7相连，所述电源箱7与所述数字编码器4相连。
举例来说，本实施例中的激光测量器型号为LMS111，数字编码器型号为DFS60E；
进一步地，所述激光测量器3为断面测量，测量角度为270°，测量范围为1～80m；
进一步地，所述用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪还包括：用于连接所述激光测量器3和所述计算机6的网线、用于连接所述激光测量器3、所述电源箱7、所述数字编码器4的电源线。
可理解的是，所述行走机构2结构简单，采用人工推动或电控自行行走，可沿轨道1做直线或曲线运动，所述激光测量器3固定在所述行走机构2上并通过网络与操作平台5上的计算机6连接，所述电源箱7的主要功能是通讯和供电。
应说明的是，本实用新型的轨道1为土木工程、地铁工程、矿山工程、地下储油库工程及为一些特殊洞室工程定制的轨道。
具体地，在实际应用中，本实用新型的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪，通过激光测量器3获取隧/巷道的三维空间数据，通过数字编码器4采集行走机构2的位移量，将上述数据传输到计算机，由配套软件“岩体三维激光数字测量系统”处理，即可得到所述隧/巷道的断面坐标及其三维模型。
本实施例的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪，将激光测量器安装于行走机构的上部可使激光测量器沿轨道运动，以使所述激光测量器的中心与隧/巷道中心至隧/巷道断面上个点之间的距离，根据所测得的距离及角度、位移，并通过坐标转换，可计算隧/巷道断面上各测点的坐标，然后将各测得的断面沿轨道行走方向逐一相连，进而形成三维空间数字模型，整个测量过程无需布置测点，避免搬运仪器换站，测量速度快，同时结构简单，操作方便，可广泛应用在隧/巷道工程开挖空间体积计算、超欠挖分析、隧/巷道围岩收敛变形观测及其稳定性分析。
图2示出了本实用新型一实施例提供的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪内部电源箱结构示意图，如图2所示，所述所述电源箱7包括：蓄电池71、空气开关72、脉冲器73、串口转换器74。
应说明的是，所述电源箱7内还包括有预留的线缆布置区，所述蓄电池71为所述激光测量器3和所述脉冲器72供电，所述脉冲器72与所述数字编码器4相连用于记录所述数字编码器4的转数。
图3示出了本实用新型一实施例提供的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪连接关系示意图，如图3所示，所述蓄电池71与所述空气开关72相连，所述脉冲器73分别与所述所述空气开关72、所述串口转换器74、所述数字编码器4相连，所述串口转换器74与所述计算机6相连；
具体地，在实际应用中，当各部分连接就绪后，打开电源箱7的空气开关72，待激光测量器3的指示灯变绿后推动行走2机构沿轨道1迁就，激光测量器3和数字编码器4采集数据并反馈给计算机6，数据经专用软件“岩体三维激光数字测量系统”处理后得到断面及其三维模型。
本实用新型采用的三维激光测量技术，采集数据实现无需对观测隧/巷道进行外业放样和标记工作，人工推动行走机构沿着轨道行走，一站式测量，无需换站，测量转速快，能够及时对施工进行科学指导，且成本低、结构紧凑、安装简单。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型权利要求所限定的范围。
Claims (4)
1.一种用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪，其特征在于，包括：轨道、位于所述轨道上的行走机构、安装于所述行走机构上的激光测量器和数字编码器、固定于所述行走机构上的操作平台、放置于所述操作平台上的计算机、用于为所述激光测量器提供电源的电源箱；
所述激光测量器的一端与所述计算机相连，所述激光测量器的另一端与所述电源箱相连，所述电源箱与所述数字编码器相连。
2.根据权利要求1所述的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪，其特征在于，所述电源箱包括：脉冲器、蓄电池、空气开关、串口转换器；
所述蓄电池与所述空气开关相连，所述脉冲器分别与所述数字编码器、所述空气开关、所述串口转换器相连，所述串口转换器与所述计算机相连。
3.根据权利要求1所述的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪，其特征在于，所述激光测量器为断面测量，测量角度为2700，测量范围为1～80m。
4.根据权利要求1所述的用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪，其特征在于，所述用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪还包括：用于连接所述激光测量器与所述计算机的网线、用于连接所述激光测量器、所述电源箱、所述数字编码器的电源线。
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| CN201520009107.2U CN204402563U (zh) | 2015-01-06 | 2015-01-06 | 用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105043362A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-11-11 | 中交隧道局电气化工程有限公司 | 移动式现场安全监测系统 |
| CN109121703A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-04 | 赣州双木科技有限公司 | 一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法 |
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2015
- 2015-01-06 CN CN201520009107.2U patent/CN204402563U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN109121703A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-04 | 赣州双木科技有限公司 | 一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法 |
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