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近些年來，隨著科技的快速發(fā)展，測量機(jī)器人的應(yīng)用也越來越多。其技術(shù)發(fā)展也越來越先進(jìn)。測量機(jī)器人具有全時工作、偶然誤差影響小的特點(diǎn)。在危險的環(huán)境里面應(yīng)用廣泛。隨著市政建設(shè)發(fā)展加速、大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、精密安裝工程的快速發(fā)展。測量機(jī)器人將會產(chǎn)生更廣的應(yīng)用。這其中就主要體現(xiàn)在變形監(jiān)測方面。 一、固定式全自動持續(xù)監(jiān)測方式的系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn) 1、系統(tǒng)組成 該方式是基于一臺測量機(jī)器人的有合作目標(biāo)（照準(zhǔn)棱鏡）的變形監(jiān)測系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)全天候的無人值守監(jiān)測，其實(shí)質(zhì)為自動極坐標(biāo)測量系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)與組成方式。如圖： 圖1：測量機(jī)器人變形監(jiān)測系統(tǒng)組成 （1）基站 基站為極坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn)，用來架設(shè)測量機(jī)器人，要求有良好的通視條件和牢固穩(wěn)定。 （2）參考點(diǎn) 參考點(diǎn)（ 三維坐標(biāo)已知）應(yīng)位于變形區(qū)域之外的穩(wěn)固不動處，點(diǎn)上采用強(qiáng)制對中裝置放置棱鏡，一般應(yīng)有3～4個，要求覆蓋整個變形區(qū)域。參考系除提供方位外，還為數(shù)據(jù)處理提供距離及高差差分基準(zhǔn)。 （3） 目標(biāo)點(diǎn) 均勻地布設(shè)于變形體上能體現(xiàn)區(qū)域變形的部位。 （4） 控制中心 由計算機(jī)和監(jiān)測軟件構(gòu)成，通過通信電纜控制測量機(jī)器人做全自動變形監(jiān)測，可直接放置在基站上，若要進(jìn)行長期的無人值守監(jiān)測，應(yīng)建專用機(jī)房。 2、軟件功能模塊及軟件實(shí)現(xiàn) 主要包括工程管理、系統(tǒng)初始化、學(xué)習(xí)測量、自動測量、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)查詢、成果輸出、工具、幫助等功能模塊。 工程管理：將變形監(jiān)測項(xiàng)目作為一項(xiàng)工程來管理，對應(yīng)一個數(shù)據(jù)庫文件，保存所有該變形監(jiān)測項(xiàng)目的所有數(shù)據(jù)，如初始設(shè)置信息、原始觀測值和計算分析成果等。 系統(tǒng)初始化：計算機(jī)與測量機(jī)器人的串口通訊參數(shù)設(shè)置；測量機(jī)器人初始化，如自動目標(biāo)識別、目標(biāo)鎖定、補(bǔ)償器開關(guān)狀態(tài)，搜尋范圍、測距模式設(shè)置，距離、角度、溫度、氣壓的單位設(shè)置；測前測量機(jī)器人的檢校，如2C互差、指標(biāo)差和自動目標(biāo)識別照準(zhǔn)差等。 學(xué)習(xí)測量：通過初始訓(xùn)練獲取目標(biāo)點(diǎn)概略空間位置信息。 自動測量：按設(shè)計的觀測方案及觀測限差控制測量機(jī)器人自動做周期觀測。觀測方案包括總觀測期數(shù)、兩期觀測間隔時間、每期測回數(shù)、是否盤右觀測等。自動觀測中，軟件能自動處理一些異常情況，如超限時，自動判斷并指揮測量機(jī)器人按要求重測；若目標(biāo)被擋，軟件會控制測量機(jī)器人做三次重測嘗試，不成功則暫時放棄，待其余目標(biāo)觀測完畢再試，若仍不成功則等待一段時間（一般 1/10期間隔）后補(bǔ)測，還不成功則會最終放棄并記錄相應(yīng)說明信息。自動報警用聲音或屏幕提示等方式在測量過程中實(shí)現(xiàn)。 數(shù)據(jù)處理：包括對原始觀測值做特殊的距離差分和高差差分處理、目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)的計算和變形分析。數(shù)據(jù)查詢與成果輸出：查詢和用報表的形式輸出選定時期和目標(biāo)點(diǎn)的觀測、計算和分析成果。 工具：提供自由設(shè)站觀測與計算工具，用來檢查基站的穩(wěn)定性或基站不穩(wěn)的情況下得到基站的精確坐標(biāo)。 二、移動式半自動變形監(jiān)測系統(tǒng)組成與實(shí)現(xiàn) 固定式全自動變形監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全天候的無人值守監(jiān)測，并有高效、全自動、準(zhǔn)確、實(shí)時性強(qiáng)等特點(diǎn)。但也有其缺點(diǎn)： （1）沒有多余觀測量，測量的精度隨著距離的增長而顯著地降低，且不易檢查發(fā)現(xiàn)粗差； （2）系統(tǒng)所需的測量機(jī)器人、棱鏡、計算機(jī)等設(shè)備因長期固定而需采取特殊的措施保護(hù)起來； （3）這種方式需要有雄厚的資金做保證，測量機(jī)器人等昂貴的儀器設(shè)備只能在一個變形監(jiān)測項(xiàng)目中專用。 移動式半自動變形監(jiān)測系統(tǒng)的作業(yè)與傳統(tǒng)的觀測方法一樣，在各觀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(shè)置，后視之后測量機(jī)器人會按照預(yù)置在機(jī)內(nèi)的觀測點(diǎn)順序、測回數(shù)、全自動地尋找目標(biāo)，精確照準(zhǔn)目標(biāo)、記錄觀測數(shù)據(jù)，計算各種限差，做超限重測或等待人工干預(yù)等。完成一個測點(diǎn)的工作之后，人工將儀器搬到下一個施測的點(diǎn)上，重復(fù)上述的工作，直至所有外業(yè)工作完成。這種移動式網(wǎng)觀測模式可大大減輕觀測者的勞動強(qiáng)度，所獲得的成果精度更好。 對于該模式我們采用測量機(jī)器人機(jī)載半自動外業(yè)觀測軟件加微機(jī)自動化數(shù)據(jù)處理軟件共同構(gòu)成測量機(jī)器人移動式變形監(jiān)測系統(tǒng)。 1、機(jī)載半自動外業(yè)觀測軟件設(shè)計 軟件在Leica公司提供的機(jī)載應(yīng)用程序?qū)Ｓ瞄_發(fā)語言―GeoBASIC上進(jìn)行，GeoBASIC能通過簡單地調(diào)用儀器的內(nèi)部庫函數(shù)來使用儀器已有的內(nèi)置功能及菜單。用戶可以很快地開發(fā)出所需要的應(yīng)用程序，并可上載到儀器內(nèi)部存儲器中，與儀器的系統(tǒng)軟件融為一體。 GeoBASIC主要由四個部分組成： GeoBASIC編譯器；GeoBASIC解釋程序；TPS1000仿真器（可在PC機(jī)Windows平臺上模擬出儀器面板和一個調(diào)試窗口，用戶可在仿真環(huán)境上直接開發(fā)）；用戶文檔（包括例子程序和詳細(xì)的函數(shù)調(diào)用說明）。 GeoBASIC提供了大量的功能及系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)。GeoBASIC函數(shù)分為標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)與系統(tǒng)函數(shù)兩大部分，標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)主要是標(biāo)準(zhǔn)BASIC提供的函數(shù)；系統(tǒng)函數(shù)主要是與儀器系統(tǒng)相關(guān)的一些函數(shù)。機(jī)載半自動外業(yè)觀測軟件主要包括作業(yè)管理、限差設(shè)置、測站設(shè)置、初始觀測、后視定向、水平角自動測量、測回差檢查、距離自動測量、觀測數(shù)據(jù)自動記錄、文件操作功能等功能模塊。其作業(yè)過程為：由儀器PCMCIA卡中的數(shù)據(jù)文件，建立起實(shí)際控制網(wǎng)點(diǎn)的概略位置信息，儀器在某個網(wǎng)點(diǎn)上安置好后，首先進(jìn)行測站設(shè)置，主要包括測站限差、角度及距離測回數(shù)、測站名設(shè)置、天氣狀況、觀測時間等，再后視定向，之后儀器將按機(jī)載軟件預(yù)先在此點(diǎn)上設(shè)定的觀測點(diǎn)集、順序以及測回數(shù)依次按規(guī)范要求對觀測目標(biāo)進(jìn)行邊、角測量、將觀測結(jié)果記錄到全站儀PCMCIA存儲卡的文件中，并及時與相關(guān)規(guī)范的限差自動進(jìn)行比對，若超差則報警，彈出對話框等待人工干預(yù)。當(dāng)最終取得合格外業(yè)觀測數(shù)據(jù)文件后，該數(shù)據(jù)文件可直接輸入到自動化數(shù)據(jù)處理軟件中。 2、自動化數(shù)據(jù)處理軟件開發(fā) 自動化數(shù)據(jù)處理軟件以Microsoft Visual Basics語言為編程環(huán)境，并采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)來存儲與管理各種數(shù)據(jù)。該軟件可將存儲在PCMCIA卡中的各個測站的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到一個統(tǒng)一的工程中進(jìn)行管理；包括對各站數(shù)據(jù)的整理、檢查、測站平差；將合格角度、距離數(shù)據(jù)按規(guī)范規(guī)定的格式以標(biāo)準(zhǔn)外業(yè)手簿的形式自動輸出；當(dāng)整個工程外業(yè)觀測完成后，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(tǒng)或清華“山維”接受的平差數(shù)據(jù)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化數(shù)據(jù)處理功能外，還移植了機(jī)載軟件的所有功能，軟件通過計算機(jī)與測量機(jī)器人在線通訊的方式完成機(jī)載軟件的所有自動觀測、限差檢查、自動記錄等功能。 測量機(jī)器人技術(shù)是近年來發(fā)展起來的自動化測量技術(shù)，在固定式全自動變形監(jiān)測方面具有高效、快速、省時省力等諸多優(yōu)勢，是測繪行業(yè)發(fā)展的一個熱點(diǎn)方向。而移動式半自動變形監(jiān)測系統(tǒng)則因其采用與傳統(tǒng)的變形監(jiān)測網(wǎng)完全一致的觀測量，但比傳統(tǒng)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 |
