本發(fā)明涉及激光測(cè)量，尤其涉及一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隧道和橋梁是工程施工建設(shè)中不可缺少的組成部分，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，隧道在工程施工中所占比例越來(lái)越高，但由于隧道、橋梁施工的現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜多變，地質(zhì)的不可明確探查性使得隧道的施工和橋梁、運(yùn)行均存在一定風(fēng)險(xiǎn)，因此對(duì)于隧道和橋梁形變的監(jiān)測(cè)十分重要。

2、傳統(tǒng)的隧道或橋梁形變測(cè)量方法可以分為接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量?jī)纱箢?，接觸式測(cè)量主要有應(yīng)變片法，非接觸式測(cè)量主要有全站儀法。

3、應(yīng)變片法利用布置的應(yīng)變片所受應(yīng)力的變化來(lái)推算各點(diǎn)的變形量，安裝布置要求較高，且無(wú)法觀測(cè)較大的位移變形，全站儀法精度較高，但其操作復(fù)雜，對(duì)人員要求高，不具備實(shí)時(shí)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，旨在解決現(xiàn)有隧道形變測(cè)量系統(tǒng)安裝要求高，實(shí)時(shí)性較差的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、供電子系統(tǒng)和軟件子系統(tǒng)，所述供電子系統(tǒng)分別與所述監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和所述軟件子系統(tǒng)連接，所述監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)與所述軟件子系統(tǒng)連接，所述監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)模塊、穩(wěn)壓模塊、轉(zhuǎn)動(dòng)模塊和輔助模塊，所述監(jiān)測(cè)模塊分別與所述穩(wěn)壓模塊、所述轉(zhuǎn)動(dòng)模塊和所述輔助模塊連接；

3、所述供電子系統(tǒng)，用于向所述監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)與所述軟件子系統(tǒng)提供電能，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行；

4、所述軟件子系統(tǒng)，用于遠(yuǎn)程喚醒或控制監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的運(yùn)行，并查看隧道或橋梁的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

5、所述監(jiān)測(cè)模塊，用于發(fā)射陣列激光束標(biāo)靶監(jiān)測(cè)，對(duì)比時(shí)刻陣列激光束標(biāo)靶位移監(jiān)測(cè)隧道或橋梁的形變情況，得到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

6、所述穩(wěn)壓模塊，用于穩(wěn)定所述供電子系統(tǒng)輸入所述監(jiān)測(cè)模塊的電壓；

7、所述轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，用于驅(qū)動(dòng)所述監(jiān)測(cè)模塊轉(zhuǎn)動(dòng)固定角度，使得陣列激光束可照射到視廠內(nèi)的所有標(biāo)靶，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道或橋梁整體的監(jiān)測(cè)；

8、所述輔助模塊，用于輔助所述監(jiān)測(cè)模塊安裝在隧道或橋梁，并對(duì)所述監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行防護(hù)。

9、其中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)模塊包括減震單元、轉(zhuǎn)動(dòng)單元和轉(zhuǎn)鏡單元，所述減震單元、所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元和所述轉(zhuǎn)鏡單元分別與所述監(jiān)測(cè)模塊連接；

10、所述減震單元，用于消耗隧道或橋梁傳遞給所述監(jiān)測(cè)模塊的震動(dòng)；

11、所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)所述監(jiān)測(cè)模塊轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)所述監(jiān)測(cè)模塊發(fā)射陣列激光束的角度；

12、所述轉(zhuǎn)鏡單元，用于轉(zhuǎn)動(dòng)并反射陣列激光束，實(shí)現(xiàn)所述監(jiān)測(cè)模塊的多點(diǎn)位監(jiān)測(cè)。

13、其中，所述防護(hù)模塊包括安裝單元和防護(hù)單元，所述安裝單元和所述防護(hù)單元分別與所述監(jiān)測(cè)模塊連接；

14、所述安裝單元，用于輔助輔助所述監(jiān)測(cè)模塊；

15、所述防護(hù)單元，用于對(duì)所述監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行防護(hù)。

16、其中，所述監(jiān)測(cè)模塊包括激光發(fā)射單元和標(biāo)靶單元，所述激光發(fā)射單元和所述標(biāo)靶單元分別與所述軟件子系統(tǒng)連接；

17、所述激光發(fā)射單元，用于向所述標(biāo)靶單元發(fā)射陣列激光束；

18、所述標(biāo)靶單元，用于接收陣列激光束，配合所述激光發(fā)射單元使用進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)。

19、其中，所述監(jiān)測(cè)模塊的直流電壓8-36v，具有tf卡接口、rtc實(shí)時(shí)時(shí)鐘、溫度傳感器和傾角傳感器，且可多點(diǎn)激光測(cè)距。

20、其中，所述軟件子系統(tǒng)控制板內(nèi)嵌可靠的linux系統(tǒng)、支持有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)、支持公網(wǎng)服務(wù)器遠(yuǎn)程升級(jí)應(yīng)用程序、支持ip訪問(wèn)web界面配置。

21、其中，所述供電子系統(tǒng)包括鋰電池模塊和太陽(yáng)能模塊，所述鋰電池模塊和所述太陽(yáng)能模塊分別與所述監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和所述軟件子系統(tǒng)連接；

22、所述鋰電池模塊，用于向所述監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和所述軟件子系統(tǒng)提供電能，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行；

23、所述太陽(yáng)能模塊，基于光伏技術(shù)回收太陽(yáng)能，并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能供系統(tǒng)使用。

24、第二方面，本發(fā)明還提供了一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

25、供電子系統(tǒng)向軟件子系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)通電供能；

26、軟件子系統(tǒng)喚醒監(jiān)測(cè)模塊運(yùn)作，監(jiān)測(cè)模塊發(fā)射陣列激光束照射隧道或橋梁，轉(zhuǎn)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊轉(zhuǎn)動(dòng)固定角度，對(duì)隧道或橋梁進(jìn)行多點(diǎn)位監(jiān)測(cè)，得到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

27、軟件子系統(tǒng)接收監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并基于三維軟件構(gòu)建隧道或橋梁模型實(shí)時(shí)反應(yīng)形變情況。

28、本發(fā)明的一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述供電子系統(tǒng)向所述監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)與所述軟件子系統(tǒng)提供電能，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行；所述軟件子系統(tǒng)遠(yuǎn)程喚醒或控制監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的運(yùn)行，并查看隧道或橋梁的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；所述監(jiān)測(cè)模塊發(fā)射陣列激光束標(biāo)靶監(jiān)測(cè)，對(duì)比時(shí)刻陣列激光束標(biāo)靶位移監(jiān)測(cè)隧道或橋梁的形變情況，得到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；所述穩(wěn)壓模塊用于穩(wěn)定所述供電子系統(tǒng)輸入所述監(jiān)測(cè)模塊的電壓；所述轉(zhuǎn)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)所述監(jiān)測(cè)模塊轉(zhuǎn)動(dòng)固定角度，使得陣列激光束可照射到視廠內(nèi)的所有標(biāo)靶，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道或橋梁整體的監(jiān)測(cè)；所述輔助模塊輔助所述監(jiān)測(cè)模塊安裝在隧道或橋梁，并對(duì)所述監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行防護(hù)，該系統(tǒng)通過(guò)所述監(jiān)測(cè)模塊發(fā)射陣列激光束照射隧道或橋梁，所述轉(zhuǎn)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)所述監(jiān)測(cè)模塊轉(zhuǎn)動(dòng)固定角度，對(duì)隧道或橋梁進(jìn)行多點(diǎn)位監(jiān)測(cè)，并將檢測(cè)的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述軟件子系統(tǒng)，所述軟件子系統(tǒng)基于三維軟件構(gòu)建隧道或橋梁模型實(shí)時(shí)反應(yīng)形變情況，在監(jiān)測(cè)到形變時(shí)第一時(shí)間告知，操作簡(jiǎn)單，解決現(xiàn)有隧道形變測(cè)量系統(tǒng)安裝要求高，實(shí)時(shí)性較差的問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，

2.如權(quán)利要求1所述的一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，

3.如權(quán)利要求1所述的一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，

4.如權(quán)利要求1所述的一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，

5.如權(quán)利要求1所述的一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，

6.如權(quán)利要求1所述的一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，

7.如權(quán)利要求1所述的一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，

8.一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1所述的一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及激光測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光掃描形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，包括監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、供電子系統(tǒng)和軟件子系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)模塊、穩(wěn)壓模塊、轉(zhuǎn)動(dòng)模塊和輔助模塊，軟件子系統(tǒng)遠(yuǎn)程喚醒或控制監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的運(yùn)行，并查看隧道或橋梁的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；監(jiān)測(cè)模塊發(fā)射陣列激光束標(biāo)靶監(jiān)測(cè)，對(duì)比時(shí)刻陣列激光束標(biāo)靶位移監(jiān)測(cè)隧道或橋梁的形變情況，得到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；穩(wěn)壓模塊用于穩(wěn)定供電子系統(tǒng)輸入監(jiān)測(cè)模塊的電壓；轉(zhuǎn)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊轉(zhuǎn)動(dòng)固定角度，使得陣列激光束可照射到視廠內(nèi)的所有標(biāo)靶，該系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊發(fā)射陣列激光束照射隧道或橋梁，對(duì)隧道或橋梁進(jìn)行多點(diǎn)位監(jiān)測(cè)，并通過(guò)軟件子系統(tǒng)構(gòu)建隧道或橋梁模型實(shí)時(shí)反應(yīng)形變情況。

技術(shù)研發(fā)人員：陳春明,賴裕良,卿政,劉清安,黃義貴,黃樹森,周美華,文藝,玉楊,何明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：桂林光隆科技集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30