彭劍飛

摘 要：在這個(gè)階段，中國的科技發(fā)展速度在不斷提高，這與中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的整體進(jìn)步直接相關(guān)。自動(dòng)化技術(shù)已成為中國社會(huì)發(fā)展過程中不可或缺的重要技術(shù)。中國在這一技術(shù)領(lǐng)域的研究正在深化。該技術(shù)已在中國的許多行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。特別是在變形監(jiān)測過程中，監(jiān)測機(jī)器人的應(yīng)用受到了業(yè)內(nèi)人士的好評(píng)，其整體應(yīng)用規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。在此基礎(chǔ)上，本文探討和分析了測量機(jī)器人在變形監(jiān)測中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：測量機(jī)器人；變形監(jiān)測；應(yīng)用情況

對(duì)于我國的大型項(xiàng)目工程來說，在實(shí)際展開施工的過程中都需要變形監(jiān)測工作進(jìn)行輔助，在過去很長一段時(shí)間當(dāng)中，我國的建筑項(xiàng)目變形監(jiān)測工作中在展開的時(shí)候主要是依靠人力來完成監(jiān)測，其整體監(jiān)測效率低下，并且監(jiān)測結(jié)果也不夠準(zhǔn)確。為了可以全面提升監(jiān)測工作展開的效率，同時(shí)也是為了符合現(xiàn)階段行業(yè)發(fā)展的整體需求，對(duì)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用以及成為了必然的發(fā)展趨勢，測量機(jī)器人的應(yīng)用就是非常典型的例子[1]。

1 測量機(jī)器人的概念

對(duì)于測量機(jī)器人這一概念來說，其在我國誕生時(shí)間相對(duì)較晚，是融合了現(xiàn)代科技智能型的全站跟蹤儀，其作用像它的名稱一樣，可以自動(dòng)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，并且完成相關(guān)信息的采集工作，可以獲得目標(biāo)對(duì)象精準(zhǔn)的位置坐標(biāo)，并且可以完成信息的分析工作。測量機(jī)器人在實(shí)際工作展開的過程中，應(yīng)用最為頻繁的就是視頻成像技術(shù)，其中主要包括影響傳感以及步進(jìn)馬達(dá)，這兩項(xiàng)配置對(duì)于測量機(jī)器人的整體工作質(zhì)量起著決定性的作用。現(xiàn)階段，測量機(jī)器人在我國已經(jīng)有了非常廣泛的應(yīng)用，并且獲得了行業(yè)內(nèi)相關(guān)工作人員的一致好評(píng)。對(duì)于影響傳感技術(shù)來說，其主要作用是幫助相關(guān)工作人員對(duì)測量的目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，并且保證測量目標(biāo)的針對(duì)性，利用傳感技術(shù)還可以進(jìn)行自我控制，隨時(shí)判斷目標(biāo)的信息以及為位置，并且可以代替人工進(jìn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)的讀取[2]。除此之外，測量機(jī)器人還可以自行制定相應(yīng)的策略計(jì)劃，在測量工作展開的過程中實(shí)現(xiàn)自我控制，從而保證對(duì)數(shù)據(jù)的分析更加準(zhǔn)確。

2 測量機(jī)器人變形監(jiān)測系統(tǒng)的研究

2.1系統(tǒng)軟件的構(gòu)成

對(duì)于測量機(jī)器人來說，其系統(tǒng)較為復(fù)雜，主要是由內(nèi)置軟件以及后期處理軟件組成的。機(jī)載軟件的主要作用是幫助相關(guān)技術(shù)人員來自動(dòng)完成蘇教版的采集工作，其中主要包括自動(dòng)化觀測技術(shù)以及變形點(diǎn)觀測技術(shù)等等。而對(duì)于后期處理軟件來說，其主要是用于數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理工作，主要工作模塊有6個(gè)，內(nèi)置軟件以及后期處理軟件當(dāng)中各有3個(gè)，互相對(duì)應(yīng)。

2.2內(nèi)置軟件的開發(fā)

目前，對(duì)于我國測量機(jī)器人的內(nèi)部軟件來說，其整體構(gòu)成主要包括3各模塊，即控制網(wǎng)、變形點(diǎn)以及持續(xù)性，這三個(gè)自動(dòng)化檢測模塊對(duì)測量機(jī)器人的整體運(yùn)行質(zhì)量以及運(yùn)行效率會(huì)有很大的影響。對(duì)于控制網(wǎng)模塊來說，在監(jiān)測共工作展開的過程中，其主要是負(fù)責(zé)對(duì)測量理論方面進(jìn)行控制，通常會(huì)選用全圓觀測的方法，此種方法有較為理想的效果，與傳統(tǒng)的觀測方法存在一定區(qū)別，但同時(shí)在一些基本原理方面又與傳統(tǒng)的觀測方式保持了高度的一致性，這些方法在實(shí)際應(yīng)用的過程中可以實(shí)現(xiàn)讓機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)搜索，同時(shí)可以使馬達(dá)驅(qū)動(dòng)等特性得到充分的體現(xiàn)，在人工干預(yù)的基礎(chǔ)之上，在對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的一體化測量[3]。對(duì)于變形點(diǎn)監(jiān)測模塊來說，在應(yīng)用的過程中通常會(huì)采用固定側(cè)站的方法，此種方法的應(yīng)用可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)變形點(diǎn)的觀測，并且可以對(duì)其目標(biāo)坐標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)的分析，對(duì)坐標(biāo)方向進(jìn)行確定。持續(xù)監(jiān)測是以及可以保持長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，根據(jù)預(yù)先所設(shè)定的周期進(jìn)行測量，可以使儀器自動(dòng)對(duì)變形點(diǎn)展開監(jiān)測工作，這樣一來，便可以得到不同周期下的點(diǎn)位[4]。

2.3后期處理軟件

當(dāng)控制網(wǎng)的觀測數(shù)據(jù)被統(tǒng)一導(dǎo)入到一個(gè)工程當(dāng)中的時(shí)候，通常情況下，每個(gè)控制網(wǎng)都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)工程，并且軟件中可以精準(zhǔn)找到各站的具體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，還可以精準(zhǔn)的將一些數(shù)據(jù)按照規(guī)范進(jìn)行輸出，使得整個(gè)工程觀測完成之后，可以在軟件當(dāng)中計(jì)算出網(wǎng)平差。此外，該軟件還可以實(shí)現(xiàn)將變形點(diǎn)中的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理。

3 測量機(jī)器人在變形監(jiān)測中的應(yīng)用分析

隔河巖水電站，位于湖北省長陽縣城附近的清江干流上，是清江干流梯級(jí)開發(fā)的骨干工程，距葛洲壩電站約50千米，距武漢約 350千米。水電站于1994年建成，裝機(jī)容量120萬千瓦，年發(fā)電量30.4億千瓦小時(shí)，主要供電華中電網(wǎng)，并配合葛洲壩電站運(yùn)行。

隔河巖水電站為一等工程，樞紐由泄洪建筑物、引水式地面廠房、開敞式開關(guān)站及斜坡式升船機(jī)等組成。大壩最大壩高151m，壩頂弧長665.45m；溢流壩段布置在河床中部，壩頂表孔7孔，表孔堰頂高程181.8m，孔口尺寸為12m×18.2m；深孔孔底高程134 m，孔口尺寸為4.5 m X6.5m；底孔孔底高程95 m，孔口尺寸為 4.5mX6.5m。兩級(jí)垂直升船機(jī)布置在左岸，按5級(jí)航道，最大船舶噸位300t及年運(yùn)輸能力270萬t進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.1布設(shè)監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)

一般情況下，要在監(jiān)測的范圍之內(nèi)進(jìn)行獨(dú)立坐標(biāo)的選擇，例如，一共選擇了6個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，那么就要通過這6個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)來進(jìn)行設(shè)站，這樣會(huì)產(chǎn)生較為具體的監(jiān)測數(shù)據(jù)，方便對(duì)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析。對(duì)于變形監(jiān)測工作來說，在展開的過程中，所涉及到的第一個(gè)環(huán)節(jié)步驟就是對(duì)監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)，由于建筑物在建設(shè)的過程中經(jīng)常會(huì)受到外界的干擾，并且很可能會(huì)造成一定的安全隱患，因此，對(duì)建筑物展開變形監(jiān)測工作是非常有必要的。現(xiàn)階段，我國科技發(fā)展速度正在不斷提升，人們的整體生活狀況也有了很大的改善，在這樣的時(shí)代背景之下，我國城市大型建筑物的數(shù)量正在不斷增加，變形監(jiān)測工作是一項(xiàng)必要的監(jiān)測項(xiàng)目，可以有效保證大型建筑物的整體質(zhì)量。布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)是非常重要的一項(xiàng)工作，在展開的過程中，首先要進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)的選擇，需要在監(jiān)測的范圍之內(nèi)設(shè)置幾個(gè)重要的目標(biāo)點(diǎn)，并且設(shè)置好監(jiān)測狀，然后將相關(guān)的監(jiān)測儀器設(shè)備安裝在監(jiān)測樁上[5]。

3.2監(jiān)測方案的實(shí)行

在進(jìn)行監(jiān)測方案設(shè)定的時(shí)候，應(yīng)該嚴(yán)格按照本次項(xiàng)目的施工監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，這是非常重要的，要對(duì)監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)分析，并且確定其精準(zhǔn)度滿足項(xiàng)目要求。在進(jìn)行測量儀器選擇的時(shí)候，應(yīng)該保證儀器的智能化水平，并且，相關(guān)工作人員自身應(yīng)該對(duì)儀器有較強(qiáng)的鑒別能力，這樣才能夠滿足整個(gè)測量過程的實(shí)際需求。與傳統(tǒng)的人工測量方式進(jìn)行比較，其整體測量效率以及測量質(zhì)量都有了很大程度的提升。其整個(gè)監(jiān)測過程都體現(xiàn)出了自動(dòng)化以及智能化的特點(diǎn)，測量機(jī)器人將自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，然后將其記錄在計(jì)算機(jī)的儲(chǔ)存設(shè)備上。

3.3監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理

測站點(diǎn)（Q001）和參考點(diǎn)1（Q002點(diǎn)）是強(qiáng)制觀測墩上的點(diǎn)；參考點(diǎn)2是固定在三腳架覘牌上的棱鏡，測量過程中對(duì)三腳架的上基座對(duì)中氣泡檢查，仍在中心位置附近，對(duì)中點(diǎn)也并未發(fā)生明顯偏移。9月13日10：00設(shè)置好儀器之后，由儀器自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測，沒有任何的人工干預(yù)。9月16日19：00收儀器時(shí)，人工對(duì)儀器進(jìn)行了重新整平和定向，由儀器自動(dòng)觀測了4組數(shù)據(jù)，以期進(jìn)行對(duì)比，分析誤差來源。

從圖中可以看到，在重新整平定向后，X、Y、H各方向位移測值均大幅減小。

當(dāng)獲得測量數(shù)據(jù)之后，控制端會(huì)通過相應(yīng)的程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，在變形監(jiān)測的過程中專門對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采用因素分析法分析，可得到斜距、垂直角、方位角三個(gè)變量測值跳動(dòng)對(duì)位移測值的影響，所采用的是數(shù)據(jù)處理的專用軟件。在計(jì)算機(jī)上展開數(shù)據(jù)處理操作的時(shí)候，要點(diǎn)擊桌面上相應(yīng)的軟件，在打開軟件界面的時(shí)候，首先要導(dǎo)入相關(guān)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，處理之后的數(shù)據(jù)要帶入相關(guān)參數(shù)，這才是完整的數(shù)據(jù)處理過程。

顯然，斜距測值跳動(dòng)值很小，對(duì)位移測值影響也最??；垂直角測值跳動(dòng)較小，但對(duì)高程測值有較大影響；而方位角測值跳動(dòng)最大，對(duì)水平方向位移和總位移測值影響都是最大的，對(duì)高程測值影響卻相對(duì)很小。在數(shù)據(jù)處理的過程中，一定要保證數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，在系統(tǒng)設(shè)置上要謹(jǐn)慎，如果系統(tǒng)設(shè)置的環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤，會(huì)直接影響到最終的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

4 結(jié)束語

總而言之，最近幾年我國測量機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，并且整體技術(shù)水平也在不斷提升，尤其是在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用，在很大程度上促進(jìn)了我國建筑工程建設(shè)自動(dòng)化以及智能化水平的提升?，F(xiàn)階段，我國大型建筑的數(shù)量正在不斷提升，這與我國綜合國力的提升有直接關(guān)系，這樣一來。需要進(jìn)行變形監(jiān)測的項(xiàng)目也就越來越多，測量機(jī)器人的整體運(yùn)作水平會(huì)在一定程度上決定著建筑工程行業(yè)的發(fā)展，隨著時(shí)代的前進(jìn)，此種測量方式對(duì)于建筑行業(yè)的整體發(fā)展重要性越來越得到突顯。在對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定來展開，這樣才能夠保證數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確性，從而使測量的整體技術(shù)水準(zhǔn)得到穩(wěn)定提升，從而使建筑行業(yè)的發(fā)展邁入一個(gè)新的階段。

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