【技术实现步骤摘要】
空间杆件倾斜角度的非接触式测量设备及测量方法
本专利技术属于杆件测量
，具体涉及一种空间杆件倾斜角度的非接触式测量方法以及用于空间杆件倾斜角度非接触式测量的设备。
技术介绍
杆件是建筑结构领域运用最为广泛的结构件之一，杆件的正确安装、定期检查以及合理运维都是保证其功能得以实现的重要环节。然而，杆件的空间角度的确定一直是工程上较为复杂的问题。目前确定空间杆件角度的方法仍基本都采用接触式测量方法，这给工程建设及检查维护带来很大困难和安全隐患。以电力及化工行业内管道支吊架的设计、安装与运维为例，为了防止吊架在水平方向上对管道施加过大的附加荷载，设计上对不同类型吊架的吊杆倾斜角度都有明确的规定，在基建及后期检查维护中都需要对每个吊架的倾斜角度进行测量确定以防止吊架倾斜角度超标对管道运行状态产生不利影响(例如发电厂管道刚性吊架倾斜度要求不超过3°)。由于管道吊架大多处于高空，以现有的接触式测量手段测量吊架倾斜角度需要搭建大量脚手架平台，且测量作业属于高处作业，存在较大安全隐患。测量过程中，由于空间方向不易确定，也会导致测...
【技术保护点】
1.一种空间杆件倾斜角度的非接触式测量方法，其特征在于，采用测量设备进行测量，所述测量设备包括用于对待测杆件进行拍摄的拍摄装置以及设置在所述拍摄装置内的拍摄装置空间姿态定位模块、图像识别模块以及计算分析模块，所述拍摄装置空间姿态定位模块用于定位和识别所述拍摄装置的空间姿态，所述图像识别模块用于识别拍摄视野中所述待测杆件轴线在拍摄面上的成像，所述计算分析模块用于根据所述拍摄装置空间姿态定位模块和图像识别模块识别和记录的参数，进行空间坐标的转化，计算所述待测杆件的倾斜角度；/n所述测量方法包括如下步骤：/n1)建立全局空间直角坐标系O-XYZ、拍摄装置局部空间直角坐标系o-xy...
【技术特征摘要】
1.一种空间杆件倾斜角度的非接触式测量方法，其特征在于，采用测量设备进行测量，所述测量设备包括用于对待测杆件进行拍摄的拍摄装置以及设置在所述拍摄装置内的拍摄装置空间姿态定位模块、图像识别模块以及计算分析模块，所述拍摄装置空间姿态定位模块用于定位和识别所述拍摄装置的空间姿态，所述图像识别模块用于识别拍摄视野中所述待测杆件轴线在拍摄面上的成像，所述计算分析模块用于根据所述拍摄装置空间姿态定位模块和图像识别模块识别和记录的参数，进行空间坐标的转化，计算所述待测杆件的倾斜角度；
所述测量方法包括如下步骤：
1)建立全局空间直角坐标系O-XYZ、拍摄装置局部空间直角坐标系o-xyz以及局部平面直角坐标系o′-x′z′，所述全局空间直角坐标系O-XYZ用于描述所述待测杆件的空间倾斜角度、相对坐标轴或坐标平面的倾斜角度、空间向量、空间平面；所述拍摄装置局部空间直角坐标系o-xyz用于描述每次拍摄时所述拍摄装置的空间姿态；所述局部平面直角坐标系o′-x′z′用于在拍摄面内描述待测杆件轴线投影方向；
2)确定待测杆件，在第一拍摄方向采用所述拍摄装置对所述待测杆件进行第一次拍摄，得到第一组角度参数θ(1)、φ(1)、γ(1)，所述计算分析模块根据所述第一组角度参数计算得到待测杆件轴线所处第一空间平面的法向向量
3)在第二拍摄方向下采用所述拍摄装置对所述待测杆件进行第二次拍摄，得到第二组角度参数θ(2)、φ(2)、γ(2)，所述计算分析模块根据所述第二组角度参数计算得到所述待测杆件轴线所处第二空间平面的法向向量
4)所述计算分析模块根据第一空间平面的法向向量第二空间平面的法向向量计算所述待测杆件轴线所处空间方向的方向向量
5)所述计算分析模块根据方向向量计算待测杆件轴线相对水平面或其他平面的倾斜角度。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述第一拍摄方向与所述待测杆件轴向不平行。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述第二拍摄方向需保证所述第一拍摄方向...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄小波，李长宁，朱晓锋，付勇，阙家嘉，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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