一种隧道监控量测观测车及其观测方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道监控量测观测车，该观测车包括：观测车平台；全站仪，用于测量隧道工程的数据信息；调姿装置，设置于观测车平台上，并能够取放全站仪，用于调整全站仪的姿态；调姿装置保护箱，设置于观测车平台上，用于收纳调姿装置；控制系统，分别与全站仪和调姿装置相连，用于控制全站仪和调姿装置的运行。本发明专利技术无需人工携带、架设测量设备，极大地降低了测量人员的劳动强度；能够一次可完成整个测量面的测量工作，测量效率大幅提高；实现了自动调姿、测量、数据传输及记录，无人为因素影响，测量可靠、错误率低；并可以原位多角度测量，测量精度高。测量精度高。测量精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道监控量测观测车及其观测方法


[0001]本专利技术涉及土木工程
，具体涉及一种隧道监控量测观测车及其观测方法。

技术介绍

[0002]在隧道工程施工中，需对工作面进行水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差进行施工测量，同时还需在施工过程中进行变形监测。目前采用的方式主要为人工架设测量仪器，手动测量，测量人员需将测量仪器携带至隧道测量位置，反复的调平、校准，然后针对每项数据逐一测量、记录，测量人员劳动强度大、测量效率低且测量错误发生的概率高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种隧道监控量测观测车，以能够行驶到隧道施工掌子面附近，可自动展开、调姿、测量、数据传输与记录，一次完成整个施工工作面的测量与监测工作。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供了一种隧道监控量测观测车，包括：
[0005]观测车平台；
[0006]全站仪，用于测量隧道工程的数据信息；
[0007]调姿装置，设置于观测车平台上，并能够取放全站仪，用于调整全站仪的姿态；
[0008]调姿装置保护箱，设置于观测车平台上，用于收纳调姿装置；
[0009]控制系统，分别与全站仪和调姿装置相连，用于控制全站仪和调姿装置的运行。
[0010]最优选的，所述调姿装置为六自由度机械臂。
[0011]最优选的，所述调姿装置保护箱内设有减震装置，用于避免全站仪和调姿装置受到震动损伤。
[0012]最优选的，所述调姿装置保护箱内设有用于防止粉尘、雨水进入的密封结构。
[0013]最优选的，所述调姿装置保护箱顶部设有与所述控制系统相连的自动开合机构，能够在控制系统的控制下自动开启与关闭。
[0014]最优选的，所述控制系统包括：
[0015]调姿控制系统，与调姿装置相连，控制调姿装置带动全站仪进行姿态调整；
[0016]测量控制系统，与全站仪相连，控制全站仪测量隧道工程的数据信息。
[0017]最优选的，所述观测车还包括与控制系统相连的数据存储装置，用于本地保存所测量的数据信息。
[0018]最优选的，所述观测车还包括与控制系统相连的无线传输装置，用于将所测量的数据信息发送至后台管理系统。
[0019]最优选的，所述控制系统集成在所述观测车平台上。
[0020]本专利技术还提供了一种隧道监控量测观测车的观测方法，该方法是基于一种隧道监控量测观测车实现的，包括以下步骤：
[0021]步骤1：观测车平台驾驶至测量工作面，打开所述调姿装置保护箱，将所述全站仪和所述调姿装置伸出所述调姿装置保护箱；
[0022]步骤2：所述控制系统分别对所述调姿装置和所述全站仪进行姿态处理和调平处理，使所述全站仪与测量工作面的任意一方向相配合，并对其任意一方向进行智能测量；
[0023]步骤3：所述全站仪测量的数据信息通过所述控制系统分别传输至数据存储装置和无线传输装置，分别进行本地保存和数据传输至后台管理系统；
[0024]步骤4：所述控制系统分别调整所述调姿装置和所述全站仪，使所述全站仪与测量工作面的其余方向相配合，并对其余方向进行测量，并重复步骤3，完成测量工作面各个方向的智能测量；
[0025]步骤5：所述控制系统调节所述全站仪和所述调姿装置收纳回所述调姿装置保护箱内部，闭合所述调姿装置保护箱，驾驶观测车平台驶离测量工作面。
[0026]运用此本专利技术，无需人工携带、架设测量设备，极大地降低了测量人员的劳动强度；能够一次可完成整个测量面的测量工作，测量效率大幅提高；实现了自动调姿、测量、数据传输及记录，无人为因素影响，测量可靠、错误率低；并可以原位多角度测量，测量精度高。
[0027]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0028]1、本专利技术提供的观测车无需人工携带、架设测量设备，极大地降低了测量人员的劳动强度。
[0029]2、本专利技术提供的观测车能够一次可完成整个测量面的测量工作，测量效率大幅提高，实现了自动调姿、测量、数据传输及记录，无人为因素影响，测量可靠、错误率低，并可以原位多角度测量，测量精度高。
[0030]3、本专利技术提供的观测车在全站仪工作原理的基础上，改变现有汽车形式，在汽车上安装有调姿装置及相关控制程序，进行调姿装置的位置自动调整，调姿装置有程序控制和人工控制两种方式，当程序出现故障时可进行人工操作，保证侧量工作的平稳进行。
[0031]4、本专利技术提供的观测车在机械臂上安装有智能型全站仪，在无人干预的条件下可自动完成多个目标的识别、照准与测量，测量效率高、速度快、准确度高，实现全站仪的自动调平、自动伸展。
附图说明
[0032]图1为本专利技术提供的隧道监控量测观测车一实施例的侧视图；
[0033]图2为本专利技术提供的隧道监控量测观测车一实施例的主视图；
[0034]图3为本专利技术提供的调姿装置的侧视图；
[0035]图4为本专利技术提供的调姿装置的俯视图；
[0036]图5为本专利技术提供的隧道监控量测观测车另一实施例的主视图；
[0037]图6为本专利技术提供的调姿装置保护箱的俯视图。
具体实施方式
[0038]以下结合附图通过具体实施例对本专利技术作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本专利技术，并不是对本专利技术保护范围的限制。
[0039]本专利技术提供了一种隧道监控量测观测车，如图1和图2所示，包括观测车平台1、控制系统2、全站仪3、调姿装置4及调姿装置保护箱5。
[0040]其中，全站仪3用于测量隧道工程的数据信息。调姿装置4设置于观测车平台1上，并能够取放全站仪3，用于调整全站仪3的姿态。调姿装置保护箱5设置于观测车平台1上，用于收纳调姿装置4。控制系统2分别与全站仪3和调姿装置4相连，用于控制全站仪3和调姿装置4的运行。
[0041]在最佳实施例中，观测车平台1上还包括：与控制系统2相连的数据存储装置，用于本地保存所测量的数据信息；与控制系统2相连的无线传输装置，用于将所测量的数据信息发送至后台管理系统。
[0042]该观测车采用前轮驱动，对隧道施工中复杂路面的适应性强。该观测车采用橡胶轮胎，具备一定的抗震缓冲作用，能够对全站仪3在运输中起到一定的保护作用；同时，橡胶轮胎黏着系数大，能更稳定的在施工环境中行走。
[0043]全站仪3在控制系统2的控制下可以自动测量全部测量要素，也可单独测量某些指定参数。
[0044]如图3和图4所示，调姿装置4为六自由度机械臂，可以在控制系统2控制下六自由度自动调整姿态，与手动调整姿态，自动抓取与放置智能型的全站仪3，实现原位多角度的观测。
[0045]调姿装置4在运输状态下可以折叠、收纳在调姿装置保护箱5，并可以在控制系统2控制下，自动抓取与放置全站仪3。
[0046]在另一实施例中，如图5所示，为了在特定的测量情况下，全站仪3和调姿装置4为多个，设置于调姿装置保护箱5内，分别对测量工作面的各个方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道监控量测观测车，其特征在于，包括：观测车平台；全站仪，用于测量隧道工程的数据信息；调姿装置，设置于观测车平台上，并能够取放全站仪，用于调整全站仪的姿态；调姿装置保护箱，设置于观测车平台上，用于收纳调姿装置；控制系统，分别与全站仪和调姿装置相连，用于控制全站仪和调姿装置的运行。2.如权利要求1所述的隧道监控量测观测车，其特征在于，所述调姿装置为六自由度机械臂。3.如权利要求1所述的隧道监控量测观测车，其特征在于，所述调姿装置保护箱内设有减震装置，用于避免全站仪和调姿装置受到震动损伤。4.如权利要求1所述的隧道监控量测观测车，其特征在于，所述调姿装置保护箱内设有用于防止粉尘、雨水进入的密封结构。5.如权利要求1所述的隧道监控量测观测车，其特征在于，所述调姿装置保护箱顶部设有与所述控制系统相连的自动开合机构，能够在控制系统的控制下自动开启与关闭。6.如权利要求1所述的隧道监控量测观测车，其特征在于，所述控制系统包括：调姿控制系统，与调姿装置相连，控制调姿装置带动全站仪进行姿态调整；测量控制系统，与全站仪相连，控制全站仪测量隧道工程的数据信息。7.如权利要求1所述的隧道监控量测观测车，其特征在于，所述观测车还包括与控制系统相连的数据存储装置，用于本地保存所测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄新，汪树生，孙爱军，赵大昭，郭乐，朱峰，商科军，
申请(专利权)人：中铁上海工程局集团华海工程有限公司，
类型：发明
国别省市：