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近些年來(lái)，隨著(zhù)科技的快速發(fā)展，測量機器人的應用也越來(lái)越多。其技術(shù)發(fā)展也越來(lái)越先進(jìn)。測量機器人具有全時(shí)工作、偶然誤差影響小的特點(diǎn)。在危險的環(huán)境里面應用廣泛。隨著(zhù)市政建設發(fā)展加速、大型基礎設施建設、精密安裝工程的快速發(fā)展。測量機器人將會(huì )產(chǎn)生更廣的應用。這其中就主要體現在變形監測方面。 一、固定式全自動(dòng)持續監測方式的系統及實(shí)現 1、系統組成 該方式是基于一臺測量機器人的有合作目標（照準棱鏡）的變形監測系統，可實(shí)現全天候的無(wú)人值守監測，其實(shí)質(zhì)為自動(dòng)極坐標測量系統，其結構與組成方式。如圖： 圖1：測量機器人變形監測系統組成 （1）基站 基站為極坐標系統的原點(diǎn)，用來(lái)架設測量機器人，要求有良好的通視條件和牢固穩定。 （2）參考點(diǎn) 參考點(diǎn)（ 三維坐標已知）應位于變形區域之外的穩固不動(dòng)處，點(diǎn)上采用強制對中裝置放置棱鏡，一般應有3～4個(gè)，要求覆蓋整個(gè)變形區域。參考系除提供方位外，還為數據處理提供距離及高差差分基準。 （3） 目標點(diǎn) 均勻地布設于變形體上能體現區域變形的部位。 （4） 控制中心 由計算機和監測軟件構成，通過(guò)通信電纜控制測量機器人做全自動(dòng)變形監測，可直接放置在基站上，若要進(jìn)行長(cháng)期的無(wú)人值守監測，應建專(zhuān)用機房。 2、軟件功能模塊及軟件實(shí)現 主要包括工程管理、系統初始化、學(xué)習測量、自動(dòng)測量、數據處理、數據查詢(xún)、成果輸出、工具、幫助等功能模塊。 工程管理：將變形監測項目作為一項工程來(lái)管理，對應一個(gè)數據庫文件，保存所有該變形監測項目的所有數據，如初始設置信息、原始觀(guān)測值和計算分析成果等。 系統初始化：計算機與測量機器人的串口通訊參數設置；測量機器人初始化，如自動(dòng)目標識別、目標鎖定、補償器開(kāi)關(guān)狀態(tài)，搜尋范圍、測距模式設置，距離、角度、溫度、氣壓的單位設置；測前測量機器人的檢校，如2C互差、指標差和自動(dòng)目標識別照準差等。 學(xué)習測量：通過(guò)初始訓練獲取目標點(diǎn)概略空間位置信息。 自動(dòng)測量：按設計的觀(guān)測方案及觀(guān)測限差控制測量機器人自動(dòng)做周期觀(guān)測。觀(guān)測方案包括總觀(guān)測期數、兩期觀(guān)測間隔時(shí)間、每期測回數、是否盤(pán)右觀(guān)測等。自動(dòng)觀(guān)測中，軟件能自動(dòng)處理一些異常情況，如超限時(shí)，自動(dòng)判斷并指揮測量機器人按要求重測；若目標被擋，軟件會(huì )控制測量機器人做三次重測嘗試，不成功則暫時(shí)放棄，待其余目標觀(guān)測完畢再試，若仍不成功則等待一段時(shí)間（一般 1/10期間隔）后補測，還不成功則會(huì )最終放棄并記錄相應說(shuō)明信息。自動(dòng)報警用聲音或屏幕提示等方式在測量過(guò)程中實(shí)現。 數據處理：包括對原始觀(guān)測值做特殊的距離差分和高差差分處理、目標點(diǎn)坐標的計算和變形分析。數據查詢(xún)與成果輸出：查詢(xún)和用報表的形式輸出選定時(shí)期和目標點(diǎn)的觀(guān)測、計算和分析成果。 工具：提供自由設站觀(guān)測與計算工具，用來(lái)檢查基站的穩定性或基站不穩的情況下得到基站的精確坐標。 二、移動(dòng)式半自動(dòng)變形監測系統組成與實(shí)現 固定式全自動(dòng)變形監測系統可實(shí)現全天候的無(wú)人值守監測，并有高效、全自動(dòng)、準確、實(shí)時(shí)性強等特點(diǎn)。但也有其缺點(diǎn)： （1）沒(méi)有多余觀(guān)測量，測量的精度隨著(zhù)距離的增長(cháng)而顯著(zhù)地降低，且不易檢查發(fā)現粗差； （2）系統所需的測量機器人、棱鏡、計算機等設備因長(cháng)期固定而需采取特殊的措施保護起來(lái)； （3）這種方式需要有雄厚的資金做保證，測量機器人等昂貴的儀器設備只能在一個(gè)變形監測項目中專(zhuān)用。 移動(dòng)式半自動(dòng)變形監測系統的作業(yè)與傳統的觀(guān)測方法一樣，在各觀(guān)測墩上安置整平儀器，輸入測站點(diǎn)號，進(jìn)行必要的測站設置，后視之后測量機器人會(huì )按照預置在機內的觀(guān)測點(diǎn)順序、測回數、全自動(dòng)地尋找目標，精確照準目標、記錄觀(guān)測數據，計算各種限差，做超限重測或等待人工干預等。完成一個(gè)測點(diǎn)的工作之后，人工將儀器搬到下一個(gè)施測的點(diǎn)上，重復上述的工作，直至所有外業(yè)工作完成。這種移動(dòng)式網(wǎng)觀(guān)測模式可大大減輕觀(guān)測者的勞動(dòng)強度，所獲得的成果精度更好。 對于該模式我們采用測量機器人機載半自動(dòng)外業(yè)觀(guān)測軟件加微機自動(dòng)化數據處理軟件共同構成測量機器人移動(dòng)式變形監測系統。 1、機載半自動(dòng)外業(yè)觀(guān)測軟件設計 軟件在Leica公司提供的機載應用程序專(zhuān)用開(kāi)發(fā)語(yǔ)言―GeoBASIC上進(jìn)行，GeoBASIC能通過(guò)簡(jiǎn)單地調用儀器的內部庫函數來(lái)使用儀器已有的內置功能及菜單。用戶(hù)可以很快地開(kāi)發(fā)出所需要的應用程序，并可上載到儀器內部存儲器中，與儀器的系統軟件融為一體。 GeoBASIC主要由四個(gè)部分組成： GeoBASIC編譯器；GeoBASIC解釋程序；TPS1000仿真器（可在PC機Windows平臺上模擬出儀器面板和一個(gè)調試窗口，用戶(hù)可在仿真環(huán)境上直接開(kāi)發(fā)）；用戶(hù)文檔（包括例子程序和詳細的函數調用說(shuō)明）。 GeoBASIC提供了大量的功能及系統調用函數。GeoBASIC函數分為標準函數與系統函數兩大部分，標準函數主要是標準BASIC提供的函數；系統函數主要是與儀器系統相關(guān)的一些函數。機載半自動(dòng)外業(yè)觀(guān)測軟件主要包括作業(yè)管理、限差設置、測站設置、初始觀(guān)測、后視定向、水平角自動(dòng)測量、測回差檢查、距離自動(dòng)測量、觀(guān)測數據自動(dòng)記錄、文件操作功能等功能模塊。其作業(yè)過(guò)程為：由儀器PCMCIA卡中的數據文件，建立起實(shí)際控制網(wǎng)點(diǎn)的概略位置信息，儀器在某個(gè)網(wǎng)點(diǎn)上安置好后，首先進(jìn)行測站設置，主要包括測站限差、角度及距離測回數、測站名設置、天氣狀況、觀(guān)測時(shí)間等，再后視定向，之后儀器將按機載軟件預先在此點(diǎn)上設定的觀(guān)測點(diǎn)集、順序以及測回數依次按規范要求對觀(guān)測目標進(jìn)行邊、角測量、將觀(guān)測結果記錄到全站儀PCMCIA存儲卡的文件中，并及時(shí)與相關(guān)規范的限差自動(dòng)進(jìn)行比對，若超差則報警，彈出對話(huà)框等待人工干預。當最終取得合格外業(yè)觀(guān)測數據文件后，該數據文件可直接輸入到自動(dòng)化數據處理軟件中。 2、自動(dòng)化數據處理軟件開(kāi)發(fā) 自動(dòng)化數據處理軟件以Microsoft Visual Basics語(yǔ)言為編程環(huán)境，并采用數據庫技術(shù)來(lái)存儲與管理各種數據。該軟件可將存儲在PCMCIA卡中的各個(gè)測站的數據導入到一個(gè)統一的工程中進(jìn)行管理；包括對各站數據的整理、檢查、測站平差；將合格角度、距離數據按規范規定的格式以標準外業(yè)手簿的形式自動(dòng)輸出；當整個(gè)工程外業(yè)觀(guān)測完成后，可直接在軟件中進(jìn)行網(wǎng)平差計算，也可以外部文件的形式輸出“科傻”系統或清華“山維”接受的平差數據文件在“科傻”或清華“山維”軟件中平差。該軟件除具有上述自動(dòng)化數據處理功能外，還移植了機載軟件的所有功能，軟件通過(guò)計算機與測量機器人在線(xiàn)通訊的方式完成機載軟件的所有自動(dòng)觀(guān)測、限差檢查、自動(dòng)記錄等功能。 測量機器人技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的自動(dòng)化測量技術(shù)，在固定式全自動(dòng)變形監測方面具有高效、快速、省時(shí)省力等諸多優(yōu)勢，是測繪行業(yè)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)方向。而移動(dòng)式半自動(dòng)變形監測系統則因其采用與傳統的變形監測網(wǎng)完全一致的觀(guān)測量，但比傳統方式具有高得多的效率。 若需獲得更多資訊，歡迎前往儀商城進(jìn)行了解 |
