三维位移标定架及测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了三维位移标定架及测量系统，涉及岩土工程安全监测技术领域。一种三维位移标定架，包括承载板、立板和多个标定棒。立板固定连接于承载板，并且立板垂直于承载板。立板上设置有多条第一刻度和多条第二刻度。多条第一刻度平行于承载板设置，并间隔设置。多条第二刻度垂直于承载板设置，并间隔设置。多条第一刻度和多条第二刻度相互交叉呈网形。第一刻度和第二刻度相交叉点开设有与标定棒相适配的标定孔，标定孔垂直于立板贯穿立板。一种测量系统，其采用了上述三维位移标定架。本实用新型专利技术提供的三维位移标定架及测量系统能辅助提升光学测量仪的现场测量精度。

3-D Displacement Calibration Frame and Measurement System

The utility model discloses a three-dimensional displacement calibration frame and a measuring system, which relates to the technical field of geotechnical engineering safety monitoring. The utility model relates to a three-dimensional displacement calibration frame, which comprises a bearing plate, a vertical plate and a plurality of calibration rods. The vertical plate is fixed to the bearing plate, and the vertical plate is perpendicular to the bearing plate. There are multiple first and second scales on the upright board. The first calibration of multiple articles is parallel to the setting of the bearing plate, and is set at intervals. The second calibration of multiple articles is perpendicular to the setting of the bearing plate, and is set at intervals. The first and second scales of multiple articles intersect each other in a net shape. At the intersection of the first and second scales, a calibration hole matching the calibration rod is provided, and the calibration hole is perpendicular to the vertical plate through the vertical plate. A measuring system adopts the above three-dimensional displacement calibration frame. The three-dimensional displacement calibration frame and measurement system provided by the utility model can assist in improving the field measurement accuracy of the optical measuring instrument.

【技术实现步骤摘要】
三维位移标定架及测量系统
本技术涉及岩土工程安全监测
，具体而言，涉及三维位移标定架及测量系统。
技术介绍
由于岩土工程施工或地质灾害的原因，岩土体会出现一定的变形，当变形增大并超过预警值后，就会危及工程结构及周边环境的安全。因此，必须对岩土体及被保护对象实施安全监测，掌握监测对象的变形过程，以保障被保护对象的安全。表面变形是岩土工程稳定性的重要指标，在工程实施的过程中，通过测量监测对象的三维位移，获得监测周期内监测点的位移总量及阶段性监测速率，通过与监测控制标准值比较，用来评价监测对象的安全性，以保证工程施工安全及日后的运行安全。在岩土工程中，通常采用高精度全站仪(或经纬仪)测量监测对象的三维坐标，通过比较在不同监测时间同一坐标系中的三维坐标，就能得到监测对象的三维位移。随着成像技术和电子计算机技术的发展，近景摄影测量逐渐进入岩土工程监测领域，该技术主要根据平面像点坐标求解相应的空间立体坐标(平面坐标和高程)，通过建立像素坐标点和被摄物体相应坐标点之间相应的数学关系，进行坐标求解。《建筑变形测量规范》JGJ8-2016对地基基础、边坡、基坑、管线、地下工程设施、城市基础设施等工程给出了不同的测量等级及精度指标，几乎涵盖岩土工程安全监测范围。从已有研究报道中看，无论高精度全站仪(或经纬仪)技术或摄影测量技术在现场测量应用中的精度为mm级精度，若在降雨、雾霾、大风、烈日等复杂现场条件下其测量精度会更低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种三维位移标定架，其能辅助光学测量仪进行测量，提高光学测量仪的现场测量精度。本技术提供一种技术方案：一种三维位移标定架，包括承载板、立板和多个标定棒。所述立板固定连接于所述承载板，并且所述立板垂直于承载板。所述立板上设置有多条第一刻度和多条第二刻度。多条所述第一刻度平行于所述承载板设置，并间隔设置。多条所述第二刻度垂直于所述承载板设置，并间隔设置。多条所述第一刻度和多条所述第二刻度相互交叉呈网形。所述第一刻度和所述第二刻度相交叉点开设有与所述标定棒相适配的标定孔，所述标定孔垂直于所述立板贯穿所述立板。进一步地，多条所述第一刻度等间距设置。进一步地，多条所述第二刻度等间距设置。进一步地，所述立板为两块，两块所述立板间隔设置于所述承载板上，并且两块所述立板相互平行。两块所述立板上的多个所述标定孔一一对应。进一步地，所述立板的厚度为6mm，长度为315mm，宽度为300mm，两块所述立板之间的距离为100mm。所述承载板的厚度为15mm。进一步地，所述标定棒上设置有多个刻度组，多个所述刻度组间隔设置，每个所述刻度组包括两条第三刻度，两条所述第三刻度之间的距离为6mm，所述第三刻度的深度为0.5mm。所述标定棒的长度为200mm。进一步地，所述标定棒两端的端面中心开设有相互垂直的十字丝，所述十字丝的宽度为1mm，深度为2mm。进一步地，所述标定孔的直径为10mm。所述标定棒的直径为10mm。进一步地，所述第一刻度的宽度为1mm，深度为2mm。所述第二刻度的宽度为1mm，深度为2mm。相比现有技术，本技术提供的三维位移标定架的有益效果是：本技术提供的三维位移标定架能通过将三个标定棒分别通过三个标定孔插入至立板中，并且其中两个标定棒位于同一条第一刻度上，其中两个位于同一条第二刻度上，便能使得三个标定棒围成直角三角形。其中，能通过位于同一条第一刻度上的两个标定棒辅助测量第一方向上的校正系数；通过位于同一条第二刻度上的两个标定棒辅助测量第二方向上的校正系数；通过标定棒伸出立板的长度辅助测量第三方向上的校正系数。进而通过两两垂直的第一方向上、第二方向上和第三方向上的校正系数辅助光学测量仪精准的测量，提高光学测量仪现场测量的精确度。本技术的另一目的在于提供一种测量系统，其能测量并计算出三维位移校正系数，便于通过该三维位移校正系数提高光学测量仪的现场测量精度。本技术提供一种技术方案：一种测量系统，包括三维位移标定架。所述三维位移标定架包括承载板、立板和多个标定棒。所述立板固定连接于所述承载板，并且所述立板垂直于承载板。所述立板上设置有多条第一刻度和多条第二刻度。多条所述第一刻度平行于所述承载板设置，并间隔设置。多条所述第二刻度垂直于所述承载板设置，并间隔设置。多条所述第一刻度和多条所述第二刻度相互交叉呈网形。所述第一刻度和所述第二刻度相交叉点开设有与所述标定棒相适配的标定孔，所述标定孔垂直于所述立板贯穿所述立板。相比现有技术，本技术提供的三维位移校正系数测量方法的有益效果与上述提供的三维位移标定棒相对于现有技术的有益效果相同，在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术的第一实施例提供的三维位移标定架第一视角的结构示意图；图2为本技术的第一实施例提供的三维位移标定架第二视角的结构示意图；图3为本技术的第一实施例提供的三维位移标定架第三视角的结构示意图；图4为本技术的第一实施例提供的标定棒的结构示意图；图5为本技术的第二实施例提供的三维位移校正系数测量方法的流程图。图标：10-三维位移标定架；100-承载板；200-立板；210-第一刻度；220-第二刻度；230-标定孔；300-标定棒；310-刻度组；311-第三刻度。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维位移标定架，其特征在于，包括承载板、立板和多个标定棒；所述立板固定连接于所述承载板，并且所述立板垂直于承载板；所述立板上设置有多条第一刻度和多条第二刻度；多条所述第一刻度平行于所述承载板设置，并间隔设置；多条所述第二刻度垂直于所述承载板设置，并间隔设置；多条所述第一刻度和多条所述第二刻度相互交叉呈网形；所述第一刻度和所述第二刻度相交叉点开设有与所述标定棒相适配的标定孔，所述标定孔垂直于所述立板并贯穿所述立板。

【技术特征摘要】
1.一种三维位移标定架，其特征在于，包括承载板、立板和多个标定棒；所述立板固定连接于所述承载板，并且所述立板垂直于承载板；所述立板上设置有多条第一刻度和多条第二刻度；多条所述第一刻度平行于所述承载板设置，并间隔设置；多条所述第二刻度垂直于所述承载板设置，并间隔设置；多条所述第一刻度和多条所述第二刻度相互交叉呈网形；所述第一刻度和所述第二刻度相交叉点开设有与所述标定棒相适配的标定孔，所述标定孔垂直于所述立板并贯穿所述立板。2.根据权利要求1所述的三维位移标定架，其特征在于，多条所述第一刻度等间距设置。3.根据权利要求1所述的三维位移标定架，其特征在于，多条所述第二刻度等间距设置。4.根据权利要求1所述的三维位移标定架，其特征在于，所述立板为两块，两块所述立板间隔设置于所述承载板上，并且两块所述立板相互平行；两块所述立板上的多个所述标定孔一一对应。5.根据权利要求4所述的三维位移标定架，其特征在于，所述立板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学清，张兴彬，殷康，宋振聪，覃卫民，王成汤，谢壁婷，陈舞，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网新源控股有限公司，河南洛宁抽水蓄能有限公司，中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11