本發(fā)明屬于沉降監(jiān)測領域，具體地說是一種激光測量靶標及其沉降監(jiān)測裝置。

背景技術：

1、沉降監(jiān)測是指按照一定的時間間隔和規(guī)定的精度要求，使用特定的測量儀器和方法，對建筑物或土地在垂直方向上的沉降變化進行觀測、記錄和分析的工作。

2、激光測量靶標是專門設計用于激光測量系統(tǒng)中的高精度參考目標。它們通常具有特定的幾何形狀和反射特性，能夠被激光測量設備準確識別和定位。

3、而傳統(tǒng)的通過激光測量靶標進行沉降監(jiān)測的方法和設備往往缺乏對環(huán)境因素的實時監(jiān)測和校正能力，導致測量結果容易受到溫度、濕度和壓力等環(huán)境因素的影響。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種激光測量靶標，以解決現(xiàn)有技術中傳統(tǒng)的測量方法和設備往往缺乏對環(huán)境因素的實時監(jiān)測和校正能力，導致測量結果容易受到溫度、濕度和壓力等環(huán)境因素的影響等問題。

2、一種激光測量靶標，包括：

3、反射面，由高反射率材料制成，用于高效反射激光測量信號，確保測量信號的準確性和穩(wěn)定性；

4、內(nèi)置傳感器模組，包括溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器，用于實時監(jiān)測靶標周圍環(huán)境的溫度、濕度和壓力變化，以提供全面的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)；

5、數(shù)據(jù)處理單元，用于接收傳感器數(shù)據(jù)并計算環(huán)境對測量精度的影響，以校正激光測量值，提高測量精度。

6、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元進一步包括：

7、算法模塊，模塊實現(xiàn)以下公式計算，以評估沉降量：

8、

9、其中，s(t)為時間t內(nèi)的沉降量綜合評估值，li(t)為第i個靶標在時間t的測量距離，t(t)為時間t的溫度，w(t)為時間t的土壤濕度，δpj(t)為環(huán)境壓力變化量，pavg(t)為平均環(huán)境壓力，hs(w(t))為土壤濕度影響函數(shù)。

10、優(yōu)選的，所述土壤濕度影響函數(shù)的具體公式如下：

11、

12、其中，a和b是擬合參數(shù)，它們決定了函數(shù)的形狀和位置，參數(shù)使用非線性最小二乘法進行擬合得到，決定了函數(shù)的形狀和位置。

13、一種沉降監(jiān)測方法，應用于上述的激光測量靶標，所述方法包括以下步驟：

14、步驟一：在待監(jiān)測區(qū)域設置至少三個激光測量靶標，以確保測量的準確性和可靠性；

15、步驟二：使用激光測距儀向各靶標發(fā)射激光信號并記錄反射回波，通過計算得到距離數(shù)據(jù)；

16、步驟三：通過靶標內(nèi)置傳感器收集環(huán)境數(shù)據(jù)，包括溫度、濕度和壓力，以獲取全面的環(huán)境參數(shù)信息；

17、步驟四：應用函數(shù)s(t)計算沉降量綜合評估值，以評估待監(jiān)測區(qū)域的沉降情況。

18、優(yōu)選的，還包括對每個靶標的測量數(shù)據(jù)進行時間序列分析，利用統(tǒng)計方法識別沉降趨勢和異常變化，如突然增加的沉降速率或異常的沉降模式；

19、根據(jù)時間序列分析結果，調整測量頻率或增加監(jiān)測點，以提高監(jiān)測的準確性和敏感性。

20、一種沉降監(jiān)測裝置，所述裝置包括：

21、激光測距單元，用于向靶標發(fā)射激光信號并接收反射信號，以測量靶標與測距單元之間的距離；

22、中央數(shù)據(jù)處理中心，接收來自激光測距單元和靶標內(nèi)置傳感器的數(shù)據(jù)，應用s(t)進行數(shù)據(jù)分析，以監(jiān)測沉降情況，并提供準確的沉降評估結果；

23、數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲歷史測量數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，便于后續(xù)分析和對比。

24、優(yōu)選的，所述中央數(shù)據(jù)處理中心包括：

25、預警系統(tǒng)，當檢測到沉降速率超過預設閾值時，自動觸發(fā)警報，以提醒相關人員及時采取措施處理沉降問題；

26、報告生成模塊，根據(jù)沉降評估結果自動生成監(jiān)測報告，包括沉降曲線圖、沉降速率分析、異常變化提示信息，便于相關人員理解和決策。

27、優(yōu)選的，還包括：

28、無線通信模塊，用于實現(xiàn)中央數(shù)據(jù)處理中心與遠程監(jiān)控平臺的實時數(shù)據(jù)交換，以確保數(shù)據(jù)的及時性和準確性；

29、遠程監(jiān)控平臺，具備數(shù)據(jù)接收、顯示和分析功能，可遠程查看裝置的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理。

30、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

31、通過靶標內(nèi)置的傳感器模組能夠實時監(jiān)測環(huán)境的溫度、濕度和壓力變化，為測量提供了全面的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元則負責接收這些數(shù)據(jù)，并通過算法模塊計算環(huán)境對測量精度的影響，對激光測量值進行校正，進一步提升了測量的準確性；

32、通過算法模塊還實現(xiàn)了特定的公式計算，綜合考慮了測量距離、溫度、土壤濕度、環(huán)境壓力變化量等多個因素，并通過土壤濕度影響函數(shù)進行精細化調整，使得沉降量的評估更加準確可靠，使得激光測量靶標在各種復雜環(huán)境條件下都能提供高精度的測量結果，為沉降監(jiān)測等領域提供了有力的技術支持，具有重要的實用價值和應用前景。

技術特征：

1.一種激光測量靶標，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述一種激光測量靶標，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元進一步包括：

3.如權利要求2所述一種激光測量靶標，其特征在于，所述土壤濕度影響函數(shù)的具體公式如下：

4.一種沉降監(jiān)測方法，應用于權利要求1-3任一所述的激光測量靶標，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

5.如權利要求4所述一種沉降監(jiān)測方法，其特征在于，還包括對每個靶標的測量數(shù)據(jù)進行時間序列分析，利用統(tǒng)計方法識別沉降趨勢和異常變化，如突然增加的沉降速率和異常的沉降模式；

6.一種沉降監(jiān)測裝置，其特征在于，所述裝置包括：

7.如權利要求6所述一種沉降監(jiān)測裝置，其特征在于，所述中央數(shù)據(jù)處理中心包括：

8.如權利要求7所述一種沉降監(jiān)測裝置，其特征在于，還包括：

技術總結
本發(fā)明涉及沉降監(jiān)測領域，具體公開了一種激光測量靶標及其沉降監(jiān)測裝置，包括：反射面，由高反射率材料制成，用于高效反射激光測量信號，確保測量信號的準確性和穩(wěn)定性；內(nèi)置傳感器模組，包括溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器，用于實時監(jiān)測靶標周圍環(huán)境的溫度、濕度和壓力變化，以提供全面的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理單元，用于接收傳感器數(shù)據(jù)并計算環(huán)境對測量精度的影響，以校正激光測量值；本發(fā)明通過靶標內(nèi)置的傳感器模組能夠實時監(jiān)測環(huán)境的溫度、濕度和壓力變化，為測量提供了全面的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理單元則負責接收這些數(shù)據(jù)，并通過算法模塊計算環(huán)境對測量精度的影響，對激光測量值進行校正，進一步提升了測量的準確性。

技術研發(fā)人員：邵明,劉磊,遲振海,劉妍芬,呂興軍,岳雙彥,劉紅梅,孫慧
受保護的技術使用者：山東省國土空間生態(tài)修復中心（山東省地質災害防治技術指導中心、山東省土地儲備中心）
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/23