本發(fā)明涉及對既有和在建建(構)筑物的變形監(jiān)測技術。具體涉及沉降變形監(jiān)測，水平位移監(jiān)測技術領域。

背景技術：

隨著已建和在建建(筑)物的增多和近年來高發(fā)的建筑物倒塌事件，使得對建筑物的安全監(jiān)測和可靠性評價越來越受到重視。國家“十三五”課題組也將建立既有工業(yè)建筑結構可靠性評價及全壽命評價關鍵技術列入專項課題。而建筑物可靠性評價中對建筑物的變形監(jiān)測和測量尤為重要。目前建筑物變形監(jiān)測常用手段為采用經(jīng)緯儀、水準儀、測距儀及全站儀等測量儀器測定測點的位移量。此類手段能夠提供建筑物的整體變形狀態(tài)，確定其變形范圍和位移量，但其布點受地形條件等影響較大，對不可通視觀測點需增加多個基準點并加以保護，外業(yè)工作量大，需要人工監(jiān)測，在監(jiān)測過程中易出現(xiàn)人為誤差。且后期數(shù)據(jù)處理工作量較大。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了一種采用激光與成像技術聯(lián)合監(jiān)測建筑物位移的方法，宜在解決傳統(tǒng)監(jiān)測方法中工作量大、效率低、誤差多的問題。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所述方法的步驟如下：

(1)在監(jiān)測建筑物外設置一基準點，將監(jiān)測設備固定于此基準點上；

(2)在建筑物各個角處分別固定一臺監(jiān)測設備，調(diào)整各監(jiān)測設備之間的相對位置，使各個角的設備直線光依次可見；

(3)通過時間控制器設置監(jiān)測設備啟動和關閉時間；

(4)監(jiān)測設備工作，激光發(fā)射器發(fā)射激光至下一監(jiān)測設備的標定靶，以此類推，最后至基準點的檢測設備；設置在標定靶后的CCD或CMOS圖像傳感器捕捉激光在標定靶上的光斑成像，利用無線數(shù)據(jù)將圖像遠距離傳輸至電子終端；

(5)采用圖像分析軟件進行后期處理，獲取監(jiān)測建筑物的位移信息。

所述的監(jiān)測方法中各監(jiān)測設備之間具體的關系為：

(1)將基準點設置為O點，4個建筑物角點分別設置為A、B、C、D，其中以A點作為與O點的聯(lián)系點；

(2)監(jiān)測設備工作時，O點的監(jiān)測設備只有標定靶與CCD或CMOS圖像傳感器，A作為聯(lián)系點設置兩臺激光發(fā)射器，一臺發(fā)射激光至B點的標定靶；B點的激光發(fā)射器發(fā)射激光至C點的標定靶；C點的激光發(fā)射器發(fā)射激光至D點的標定靶；D點的激光發(fā)射器發(fā)射激光至A點的標定靶，A點的另一臺激光發(fā)射器發(fā)射激光至O點的標定靶，形成閉合回路。

(3)每一監(jiān)測設備在標定靶的后方都有一CCD或CMOS圖像傳感器成像，利用無線數(shù)據(jù)將圖像遠距離傳輸至電子終端。

所述的激光在標定靶上光斑為圓形或十字形。

所述的標定靶為半透明且耐久性強的材質(zhì)，標定靶上有刻度，刻度單位為1mm。

所述的CCD或CMOS圖像傳感器與標定靶之間設置一光學鏡頭，用于調(diào)節(jié)成像的大小。

所述的CCD或CMOS圖像傳感器為現(xiàn)有的高分辨率的相機或者攝像機。

所述的時間控制器分別與激光發(fā)射器和CCD或CMOS圖像傳感器相連，用于設置監(jiān)測設備啟動和關閉時間。

所述的激光發(fā)射器與CCD或CMOS圖像傳感器均采用市電220V通電，若無市電，均通過外接太陽能蓄電池進行工作。

CCD或CMOS圖像傳感器附帶無線連接功能，可遠距離傳輸數(shù)據(jù)。

所述的監(jiān)測設備包括激光發(fā)射器、標定靶、CCD或CMOS圖像傳感器、時間控制器及無線傳輸模塊。

本發(fā)明的優(yōu)點及積極效果如下：

(1)工作效率高。摒棄依靠測量人員大量外業(yè)工作和室內(nèi)數(shù)據(jù)處理分析的傳統(tǒng)監(jiān)測方法，提高工作效率；

(2)設備組成簡單。僅由激光發(fā)射器、CCD或CMOS模式傳感器、標定靶及時間控制器組成。

(3)設備造價低，設備所需的各部分零件均為市售的常見物件。

(4)設備使用成本低，設備僅需在工作條件下供電即可。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理示意圖。

圖2是本發(fā)明的設備示意圖。

圖3是本發(fā)明的標定靶示意圖。

圖中編號：1激光發(fā)射器、2標定靶、3CCD或CMOS模式傳感器、4時間控制器、5無線傳輸模塊、6光學鏡頭。

具體實施方式

(1)將基準點設置為O點，4個建筑物角點分別設置為A、B、C、D，其中以A點作為與O點的聯(lián)系點；

(2)調(diào)整各監(jiān)測設備之間的相對位置，通過時間控制器設置監(jiān)測設備啟動和關閉時間；所述的時間控制器分別與激光發(fā)射器和CCD或CMOS圖像傳感器相連，用于設置監(jiān)測設備啟動和關閉時間。所述的監(jiān)測設備包括激光發(fā)射器、標定靶、CCD或CMOS圖像傳感器、時間控制器及無線傳輸模塊。所述的CCD或CMOS圖像傳感器為現(xiàn)有的高分辨率的相機或者攝像機。

(3)監(jiān)測設備工作時，O點的監(jiān)測設備只有標定靶與CCD或CMOS圖像傳感器，A作為聯(lián)系點設置兩臺激光發(fā)射器，一臺發(fā)射激光至B點的標定靶；B點的激光發(fā)射器發(fā)射激光至C點的標定靶；C點的激光發(fā)射器發(fā)射激光至D點的標定靶；D點的激光發(fā)射器發(fā)射激光至A點的標定靶，A點的另一臺激光發(fā)射器發(fā)射激光至O點的標定靶，形成閉合回路。所述的激光在標定靶上光斑為圓形或十字形，且不宜過大，應該小于等于10mm，如果光斑太大，建筑物沉降過大，則光斑在標定靶上形成的圓或十字形會不完全(即有部分光沒有投射到標定靶上)，會造成監(jiān)測無效或誤差很大。

所述的標定靶為半透明且耐久性強的材質(zhì)，標定靶上有刻度，刻度單位為1mm。

(4)設置在標定靶后的CCD或CMOS圖像傳感器捕捉激光在標定靶上的光斑成像，所述的CCD或CMOS圖像傳感器與標定靶之間設置一光學鏡頭，用于調(diào)節(jié)成像的大小。CCD或CMOS圖像傳感器附帶無線連接功能，可遠距離傳輸數(shù)據(jù)。利用無線數(shù)據(jù)將圖像遠距離傳輸至電子終端。

(5)采用圖像分析軟件進行后期處理，獲取監(jiān)測建筑物的位移信息。

所述的激光發(fā)射器與CCD或CMOS圖像傳感器均采用市電220V通電，若無市電，均通過外接太陽能蓄電池進行工作。