一种支模监测装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种支模监测装置、系统及方法。该装置包括：激光测距模块、角度测量模块、激光标靶；激光测距模块固定于支模的立杆，激光测距模块所发射的激光垂直于立杆；激光标靶与激光测距模块水平设置，使得激光测距模块在接收到从激光标靶反射的激光后，测得激光标靶与立杆的距离信息；角度测量模块所在的测量平面与立杆垂直设置，使得测量平面随立杆发生任意方向倾斜后，测得立杆的倾斜方向信息，解决了使用一维监测方法确定立杆位移所带来的定位不唯一的问题，还解决了使用测量机器人定位立杆所带来的高成本问题，实现支模中的立杆在空间中的定位唯一，增加定位的准确性，且带来了定位成本低、干扰小的技术效果。

A Supporting Mould Monitoring Device, System and Method

【技术实现步骤摘要】
一种支模监测装置、系统及方法
本专利技术实施例涉及工程施工第三方监测
，尤其涉及一种支模监测装置、系统及方法。
技术介绍
支模又称支木，即建筑模板施工。高支模是指支模高度大于或等于8米时的支模作业。高支模监测自动化日渐成熟，目前的高支模监测主要监测参数包括立杆沉降、立杆位移、模板轴压、立杆倾角等。其中，对于立杆沉降、模板轴压、立杆倾角这三个参数，各个系统集成商或第三方监测单位的监测方式或者监测设备都大同小异。一般的，可以采用一维监测方法对立杆位移进行监测。例如，将拉线式位移计的一端固定在立杆，另一端固定在立柱上，通过拉线式位移计即可测量得到立杆位移，进一步的，可以使用该立杆位移作为立杆在空间中的位置。但，一维监测方法只能测量出来一个方向的位移，由于立杆的位移方向具有不确定性，因此该监测方式是不合理的，使用立杆位移表示的位置也并非位移确定。且在高支模体系内，找到一个立柱用于固定拉线位移计也很不容易，因此该方式也存在安装困难的缺点。其次，还可以采用测量机器人对立杆位移进行监测。虽然能测出立杆中一目标点的二维坐标，并将该目标点的二维坐标用于标识立杆在空间中的位置。进一步的，实现准确计算该目标点的位移。但高支模立杆横布，目标点很难与测量机器人通视，且测量机器人成本极其昂贵，因此该监测方法也逐渐被抛弃。
技术实现思路
本专利技术提供一种支模监测装置、系统及方法，以实现支模中的立杆在空间中的定位唯一，增加定位的准确性，且带来了定位成本低、干扰小的技术效果。第一方面，本专利技术实施例提供了一种支模监测装置，该装置包括：激光测距模块、角度测量模块、激光标靶；所述激光测距模块固定于支模的立杆，所述激光测距模块所发射的激光垂直于所述立杆；所述激光标靶与所述激光测距模块水平设置，使得所述激光测距模块在接收到从所述激光标靶反射的所述激光后，测得所述激光标靶与所述立杆的距离信息；所述角度测量模块所在的测量平面与所述立杆垂直设置，使得所述测量平面随所述立杆发生任意方向倾斜后，测得所述立杆的倾斜方向信息。进一步的，该装置还包括：用于支撑所述激光标靶的伸缩杆；沿所述伸缩杆的延伸方向，调整所述伸缩杆的离地高度，使得所述激光标靶与所述激光测距模块处于同一水平位置。进一步的，所述激光标靶中包括由反射片或反射棱镜构成的有效反射区域；所述激光标靶与所述激光测距模块的距离位于预设距离内，当所述立杆发生所述角度测量模块的角度量程内的倾斜时，所述激光测距模块所发射的激光均落于所述激光标靶的有效反射区域内，所述激光标靶将所述激光反射回所述激光测距模块。进一步的，所述角度测量模块包括第一轴和第二轴，所述第一轴和所述第二轴所确定的平面为所述测量平面；其中，所述第一轴与所述激光成预设的第一角度，所述第二轴与所述激光成第二角度，所述第一轴和所述第二轴所成的夹角为所述第一角度与所述第二角度之和。进一步的，所述角度测量模块包括双轴加速度传感器。进一步的，所述激光测距模块和所述角度测量模块集成于激光测距仪中。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种支模监测系统，该系统包括：数据传输单元、上位机和第一方面任一所述的支模监测装置；所述上位机与所述支模监测装置连接，构成向所述支模监测装置发送监测指令的第一线路，所述支模监测装置中的激光测距模块根据所述监测指令测得所述激光标靶与所述立杆的距离信息、所述支模监测装置中的角度测量模块根据所述监测指令测得所述立杆的倾斜方向信息；所述数据传输单元与所述支模监测装置中的激光测距模块连接，以构成从所述激光测距模块接收所述距离信息的第二线路；所述数据传输单元还与所述支模监测装置中的角度测量模块连接，以构成从所述角度测量模块接收所述倾斜方向信息的第三线路；所述上位机与所述数据传输单元连接，以构成从所述数据传输单元接收所述距离信息和所述倾斜方向信息的第四线路；所述上位机还用于使用所述距离信息和所述倾斜方向信息表示所述立杆的空间位置。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种支模监测方法，应用于第二方面所述的支模监测系统，所述方法包括：向支模监测装置发送监测指令，所述支模监测装置中的激光测距模块根据所述监测指令测得所述激光标靶与所述立杆的距离信息，向数据传输单元发送所述距离信息、所述支模监测装置中的角度测量模块根据所述监测指令测得所述立杆的倾斜方向信息，向所述数据传输单元发送所述倾斜方向信息；接收所述数据传输单元发送的所述距离信息和所述倾斜方向信息；使用所述距离信息和所述倾斜方向信息表示所述立杆的空间位置。进一步的，在所述使用所述距离信息和所述倾斜方向信息表示所述立杆的空间位置之后，还包括：获取所述立杆在未浇筑时的第一空间位置；获取所述立杆在浇筑期间的第二空间位置；计算所述第一空间位置和第二空间位置在距离信息上的第一差值，将所述第一差值作为所述立杆相对所述激光标靶的位移；计算所述第一空间位置和第二空间位置在所述倾斜方向信息的第二差值；使用所述第二差值确定所述立杆在浇筑期间、对应的所述角度测量模块所在的测量平面；将所述位移在所述测量平面的投影，作为所述立杆在浇筑期间发生的空间位移。进一步的，所述使用所述第二差值确定所述立杆在浇筑期间、对应的所述角度测量模块所在的测量平面，包括：从所述第二差值中读取第一轴的第一倾斜分量、第二轴的第二倾斜分量，其中，所述第一轴和所述第二轴所确定的平面为所述角度测量模块所在的测量平面；将所述位移在所述测量平面的投影，作为所述立杆在浇筑期间发生的空间位移，包括：获取第一角度和第二角度，其中，所述第一角度为所述第一轴与所述激光的夹角，所述第二角度为所述第二轴与所述激光的夹角，所述第一轴和所述第二轴所成的夹角为所述第一角度与所述第二角度之和；计算所述第一角度与所述第一倾斜分量的第一和值；计算所述第一和值的第一余弦值；将所述第一余弦值与所述位移的第一乘积，作为所述位移在所述第一轴上的空间位移；计算所述第二角度与所述第二倾斜分量的第二和值；计算所述第二和值的第二余弦值；将所述第二余弦值与所述位移的第二乘积，作为所述位移在所述第二轴上的空间位移。本专利技术实施例通过设置支模监测装置包括激光测距模块、角度测量模块、激光标靶；所述激光测距模块固定于支模的立杆，所述激光测距模块所发射的激光垂直于所述立杆；所述激光标靶与所述激光测距模块水平设置，使得所述激光测距模块在接收到从所述激光标靶反射的所述激光后，测得所述激光标靶与所述立杆的距离信息；所述角度测量模块所在的测量平面与所述立杆垂直设置，使得所述测量平面随所述立杆发生任意方向倾斜后，测得所述立杆的倾斜方向信息，解决了使用一维监测方法确定立杆位移所带来的定位不唯一的问题，还解决了使用测量机器人定位立杆所带来的高成本问题，实现支模中的立杆在空间中的定位唯一，增加定位的准确性，且带来了定位成本低、干扰小的技术效果。附图说明图1A为本专利技术实施例一提供的一种支模监测装置的结构示意图；图1B为本专利技术实施例一提供的一种激光标靶的激光发射示意图；图1C为本专利技术实施例一提供的一种角度测量模块的工作示意图；图1D为本专利技术实施例一提供的一种角度测量模块的双轴与激光的结构示意图；图2为本专利技术实施例二提供的一种支模监测系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例三提供的一种支模监测方法的流程图；图4为本专利技术实施例四提供的一种支模监本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种支模监测装置，其特征在于，包括：激光测距模块、角度测量模块、激光标靶；所述激光测距模块固定于支模的立杆，所述激光测距模块所发射的激光垂直于所述立杆；所述激光标靶与所述激光测距模块水平设置，使得所述激光测距模块在接收到从所述激光标靶反射的所述激光后，测得所述激光标靶与所述立杆的距离信息；所述角度测量模块所在的测量平面与所述立杆垂直设置，使得所述测量平面随所述立杆发生任意方向倾斜后，测得所述立杆的倾斜方向信息。

【技术特征摘要】
1.一种支模监测装置，其特征在于，包括：激光测距模块、角度测量模块、激光标靶；所述激光测距模块固定于支模的立杆，所述激光测距模块所发射的激光垂直于所述立杆；所述激光标靶与所述激光测距模块水平设置，使得所述激光测距模块在接收到从所述激光标靶反射的所述激光后，测得所述激光标靶与所述立杆的距离信息；所述角度测量模块所在的测量平面与所述立杆垂直设置，使得所述测量平面随所述立杆发生任意方向倾斜后，测得所述立杆的倾斜方向信息。2.根据权利要求1所述的支模监测装置，其特征在于，还包括：用于支撑所述激光标靶的伸缩杆；沿所述伸缩杆的延伸方向，调整所述伸缩杆的离地高度，使得所述激光标靶与所述激光测距模块处于同一水平位置。3.根据权利要求1所述支模监测装置，其特征在于，所述激光标靶中包括由反射片或反射棱镜构成的有效反射区域；所述激光标靶与所述激光测距模块的距离位于预设距离内，当所述立杆发生所述角度测量模块的角度量程内的倾斜时，所述激光测距模块所发射的激光均落于所述激光标靶的有效反射区域内，所述激光标靶将所述激光反射回所述激光测距模块。4.根据权利要求1所述的支模监测装置，其特征在于，所述角度测量模块包括第一轴和第二轴，所述第一轴和所述第二轴所确定的平面为所述测量平面；其中，所述第一轴与所述激光成预设的第一角度，所述第二轴与所述激光成第二角度，所述第一轴和所述第二轴所成的夹角为所述第一角度与所述第二角度之和。5.根据权利要求4所述的支模监测装置，其特征在于，所述角度测量模块包括双轴加速度传感器。6.根据权利要求1-5任一所述的支模监测装置，其特征在于，所述激光测距模块和所述角度测量模块集成于激光测距仪中。7.一种支模监测系统，其特征在于，包括：数据传输单元、上位机和权利要求1-6任一所述的支模监测装置；所述上位机与所述支模监测装置连接，构成向所述支模监测装置发送监测指令的第一线路，所述支模监测装置中的激光测距模块根据所述监测指令测得所述激光标靶与所述立杆的距离信息、所述支模监测装置中的角度测量模块根据所述监测指令测得所述立杆的倾斜方向信息；所述数据传输单元与所述支模监测装置中的激光测距模块连接，以构成从所述激光测距模块接收所述距离信息的第二线路；所述数据传输单元还与所述支模监测装置中的角度测量模块连接，以构成从所述角度测量模块接收所述倾斜方向信息的第三线路；所述上位...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文德，彭炎华，彭盛华，陈青锋，李景铭，陈奇栋，王鹏，赵成铭，
申请(专利权)人：广州市吉华勘测股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44