【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑工程施工检测，尤其是涉及一种建筑外墙立面平整度的测量方法、系统及装置。
技术介绍
1、平整度是评估建筑质量的重要指标之一，目前主要采用靠尺进行测量，存在效率低、精度差的问题。为此，业内研究了相关改进的方法，但仍存在不同程度的问题。
2、公开号cn107727014a，名称为一种墙面平整度、垂直度偏差检测装置及方法的专利申请，公开了一种墙面平整度、垂直度偏差检测装置及方法，所述装置包括水平板、调平旋钮、调平气泡、扇形面激光发射器、一字线激光器及标尺；所述水平板的底部设多个调平旋钮，顶部设调平气泡和标尺；扇形面激光发射器设于水平板上方，并可沿标尺滑动，扇形面激光发射器的激光发射方向垂直于标尺刻度方向；对应标尺刻度起始位置下方的水平板底部设一字线激光器，一字线激光器的激光定位线竖直向下，且与标尺零刻度点在同一立面内。该专利技术虽然能够较为快捷地测量整面墙体各处的平整度或垂直度绝对偏差，但是仍然要通过肉眼进行判定，操作环节多，测量误差大，也无法对墙面整体的平整度给出直观评价。
3、公开号cn113267156a，名称为一种利用惯导测量水泥地坪平整度的方法及测量系统的专利申请，公开了一种利用惯导测量水泥地坪平整度的方法及测量系统，方法包括：使用惯性测量单元测量角速度与加速度，使用全站仪测量控制点三维坐标；以卡尔曼滤波为框架，利用控制点坐标纠正惯导定位误差，获得位置、姿态和速度以及滤波中间信息，通过rts平滑算法对所有数据进行平滑优化，得到最优估计的位置、姿态和速度；计算里程-高程曲线并重采样，通过
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种建筑外墙立面平整度的测量方法、系统及装置，以解决现有技术中存在的至少一种上述技术问题。
2、第一方面，为解决上述技术问题，本专利技术提供一种建筑外墙立面平整度的测量方法，包括如下步骤：
3、步骤1、在被测墙面均匀布设若干观测点；
4、步骤2、使用全站仪观测所述观测点，将可观测到所有观测点时的采集位置作为测站点；
5、步骤3、全站仪对中并整平后，在各测站点分别进行若干测回的观测点数据采集，得到所有观测点的水平坐标（x，y）及高程h；
6、步骤4、基于水平坐标及高程，通过最小二乘法解算基准面方程系数，求得基准面；再分别计算各观测点到基准面的距离，求得平整度。
7、通过上述方法，可以利用单台全站仪即可快速、简便、精确地测绘并计算出建筑外墙立面的平整度。
8、在一种可行的实施方式中，所述全站仪为免棱镜全站仪。
9、在一种可行的实施方式中，所述步骤2还包括对若干测站点进行若干测回的导线测量，用于统一测站点的坐标系。
10、在一种可行的实施方式中，所述步骤4包括：
11、步骤41、构建基准平面公式：
12、其中，x和y分别表示水平坐标；h表示高程；a、b、c及d为各系数，且a、b及c不同时为0；
13、由此构建观测点到基准平面的距离公式，即平整度计算公式；
14、
15、其中，表示观测点的平整度；
16、步骤42、构建观测点的凹凸度公式：
17、
18、其中，表示观测点的凹凸度;
19、将平整度作为虚拟观测值，构建观测点的误差方程：
20、
21、其中，i表示第i个观测点，取值范围为1~n，n表示观测点的总数；
22、步骤43、基于最小二乘法，构建凹凸度的最小平方和公式，具体为：
23、
24、步骤44、基于观测点的误差方程及凹凸度的最小平方和公式，通过间接平差法，将每个观测点坐标带入进行联立求解，得到a、b、c及d值；
25、步骤45、将a、b、c及d值带入至基准平面公式，得到基准平面；
26、步骤46、基于平整度计算公式，分别求得各观测点的平整度。
27、通过上述步骤，可以基于观测点的水平坐标及高程，利用最小二乘法解算基准面方程系数，解算求得一个基准平面，再计算观测点到基准平面的距离，即可求得平整度，从而快速、准确、严谨地求得建筑外墙立面平面的平整度数值。
28、在一种可行的实施方式中，所述步骤4中还包括步骤47，基于全站仪的标称精度，设置观测点水平坐标及高程的中误差及极限误差，通过常用误差传递公式，计算平整度的中误差及极限误差。
29、在一种可行的实施方式中，所述步骤4后还设置有步骤5，基于平整度，统计生成平整度图表，以便直观展示被测墙面的平整度情况。
30、第二方面，基于相同的专利技术构思，本申请还提供了一种建筑外墙立面平整度的测量系统，包括数据采集模块、数据处理模块及结果生成模块：
31、所述数据采集模块，用于采集被测墙面观测点的水平坐标及高程；
32、所述数据处理模块，包括拟合单元及平整度单元；
33、所述拟合单元，基于水平坐标及高程，通过最小二乘法解算基准面方程系数，求得基准面；
34、所述平整度单元，分别计算各观测点到基准面的距离，求得平整度；
35、所述结果生成模块，用于将平整度外发。
36、在一种可行的实施方式中，所述数据处理模块还包括误差单元，基于观测点水平坐标及高程的预设中误差及极限误差，生成平整度的中误差及极限误差。
37、在一种可行的实施方式中，所述数据处理模块还包括图表单元，基于平整度数值，统计生成平整度展示图表。
38、优选的，所述平整度展示图表包括emf矢量图。
39、第三方面，基于相同的专利技术构思，本申请还提供了一种建筑外墙立面平整度的测量装置，包括处理器、存储器及总线，所述存储器存储可由处理器读取的指令及数据，所述处理器用于调用所述存储器中的指令及数据，以执行如上所述的测量方法，所述总线连接各功能部件之间传送信息。
40、在一种可行的实施方式中，所述测量装置还包括全站仪，用于采集被测墙面观测点的水平坐标及高程。
41、优选的，所述全站仪为免棱镜全站仪。
42、在一种可行的实施方式中，所述测量装置还包括观测座体，固定于被测墙面的测站点处，用于快速定位并固定所述全站仪。
43、采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：
44、本专利技术提供的一种建筑外墙立面平整度的测量方法、系统及装置，通过单台全站仪即可完成对建筑外墙立面平整度的测量计算工作，设备投入成本低廉；基于最小二乘法解算基准面的方式进行平整度计算，可快速、严谨、可靠地求得建筑外墙立面的平整度。
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1.一种建筑外墙立面平整度的测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述步骤4包括：
3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述步骤4中还包括步骤47，基于全站仪的标称精度，设置水平坐标及高程的中误差及极限误差，通过误差传递，计算平整度的中误差及极限误差。
4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述步骤4后还设置有步骤5，基于平整度，统计生成平整度图表。
5.一种建筑外墙立面平整度的测量系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据处理模块及结果生成模块：
6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，所述数据处理模块还包括误差单元，基于观测点水平坐标及高程的预设中误差及极限误差，生成平整度的中误差及极限误差。
7.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，所述数据处理模块还包括图表单元，基于平整度数值，统计生成平整度展示图表。
8.一种建筑外墙立面平整度的测量装置，其特征在于，包括处理器、存储器及总线，所述存储器存储由处理器读取的指令及数据，所述处理
9.根据权利要求8所述的测量装置，其特征在于，还包括全站仪，用于采集被测墙面观测点的水平坐标及高程。
10.根据权利要求9所述的测量装置，其特征在于，所述全站仪为免棱镜全站仪。
...【技术特征摘要】
1.一种建筑外墙立面平整度的测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述步骤4包括：
3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述步骤4中还包括步骤47，基于全站仪的标称精度，设置水平坐标及高程的中误差及极限误差，通过误差传递，计算平整度的中误差及极限误差。
4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述步骤4后还设置有步骤5，基于平整度，统计生成平整度图表。
5.一种建筑外墙立面平整度的测量系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据处理模块及结果生成模块：
6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，所述数据处理模块还包括误差单元，基于观测点...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐迅，邓岩，李睿航，陈雨婷，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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