基于TLS技术的大型钢结构变形监测方法技术

本发明专利技术公开基于TLS技术的大型钢结构变形监测方法，数据采集与预处理；采用多连杆节点提取算法提取节点点云；采用构建迭代收缩过滤和旋转投影过滤算法分离球节点点云；基于最小二乘的全局搜索拟合算法准确估计球心坐标；运用近邻相似理论，构建位移计算模型，实现大型钢结构的安全监测；进行精度评估。提出一种使用多期点云数据对大型钢结构进行变形监测的高效、自动、精确的方法。该方法将球节点中心作为虚拟监测点。所提方法对球节点的准确定位，基于近邻相似性假设计算不同时期球节点的位移。三期网架点云数据被用于验证所提方法的有效性。本文方法在效率上具有明显的优势，且足以满足精度要求，可实现快速准确监测钢结构形变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢结构变形监测。具体地说是基于tls技术的大型钢结构变形监测方法。

技术介绍

1、钢结构是一种性能优秀的建筑材料，具有强度高、自重轻、施工快、成本低、抗震性能好等优点，在大型厂房、高层建筑等领域得到了广泛应用。然而，由于自重、风力、温度、腐蚀等因素的影响，钢结构在长期使用过程中可能会出现变形，这会降低结构的稳定性和安全性，甚至造成严重的安全事故和巨大的经济损失。因此，对钢结构，尤其大型钢结构进行变形监测非常重要。

2、在实际变形监测任务中，需要综合考虑多种因素选取合适的一种或多种变形监测技术。当前变形监测技术主要包括全站仪测量(zhou et al.,2003)、传感器测量(zhu etal.,2022)、地面激光扫描(terrestrial laser scanning,tls)(dong et al.,2020)、摄影测量(hu et al.,2021)、干涉测量(qin et al.,2021)、gps测量(yi et al.,2013)等。工业上大型钢结构厂房空间结构复杂，为确保变形监测的全面性，监测范围较广，监测点位较多本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于TLS技术的大型钢结构变形监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于TLS技术的大型钢结构变形监测方法，其特征在于，在步骤(1)中，在大型刚结构现场布置测站点，采用地面激光扫描仪分期采集点云数据；

3.根据权利要求1所述的基于TLS技术的大型钢结构变形监测方法，其特征在于，在步骤(2)中，采用下采样方法提取点云，包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述的基于TLS技术的大型钢结构变形监测方法，其特征在于，在步骤(3)中，步骤(2)获取的节点点云分为常规节点点云和球节点点云两种类型；需要从球节点点云中提取光滑的球面点云；...

【技术特征摘要】

1.基于tls技术的大型钢结构变形监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于tls技术的大型钢结构变形监测方法，其特征在于，在步骤(1)中，在大型刚结构现场布置测站点，采用地面激光扫描仪分期采集点云数据；

3.根据权利要求1所述的基于tls技术的大型钢结构变形监测方法，其特征在于，在步骤(2)中，采用下采样方法提取点云，包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述的基于tls技术的大型钢结构变形监测方法，其特征在于，在步骤(3)中，步骤(2)获取的节点点云分为常规节点点云和球节点点云两种类型；需要从球节点点云中提取光滑的球面点云；

5.根据权利要求4所述的基于tls技术的大型钢结构变形监测方法，其特征在于，旋转投影过滤算法：迭代收缩滤波算法isf过滤后的点云，首先复制一份输入点云cisf，并将副本质心化，然后把副本旋转后再投影到xoy平面上，使用ls把副本拟合为圆并计算rmse，直到副本旋转到指定角度为止，最后比较最小rmse与rmse阈值来判断输入点云对应的节点点云cnode的类型。

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永强，刘会云，魏银磊，石垚，袁雅琪，孙东云，郝道前，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：