本发明专利技术提出一种电子激光靶及其测量装置，电子激光靶设置于待测物上，用来测量待测物的位置，具有箱体，箱体具有相对设置且垂直于箱体的横轴的第一侧板及第二侧板，激光束透过第一侧板，包括第一棱镜及角度传感器。第一棱镜、第一侧板及第二侧板沿箱体的横轴依次排列。角度传感器设置于箱体内，用来测量电子激光靶相对于待测物的俯仰角和转动角。测量装置包括电子激光靶、第二棱镜、全站仪及控制器。第二棱镜提供后视点。全站仪设置于第二棱镜与电子激光靶之间，用来提供激光束、测量第一棱镜的相对坐标及激光束入射至第一侧板上的水平角和垂直角。控制器分别连接电子激光靶、全站仪，以确定待测物位置。本发明专利技术可精确测量待测物位置并节约成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种工程建设领域，尤其涉及一种电子激光靶。
技术介绍
盾构技术是隧道开挖的一种工程建设技术，具有自动化程度高、节省人力、施工速度快的优势，并且在开挖时可以控制地面沉降，同时可以减少对地面建筑物的影响，另外在水下开挖时不会影响水面交通。一般地，在隧道轴线较长、埋深较大的情况下，采用盾构技术更为经济合理。 目前，常用的测量盾构机的姿态与位置的方法有I.人工测量法。在盾构机轴线的正上方固定安装前、后二个标靶，辅助经纬仪测量盾构机轴线在大地坐标系下的方位角，在盾构机上固定安装有坡度板，通过重力锤在坡度板上的位置测量盾构机的俯仰角和转动角，最后通过已安装的管片数量确定盾构机的位置。此方法存在以下缺陷①通过已安装管片数量确定盾构机位置，管片安装存在误差，盾构机位置误差是管片安装误差的累积，盾构机位置误差达2飞厘米，不能满足盾构机位置测量的精度要求。②坡度板的精度只能达到0. I度，不能满足盾构机的俯仰角和转动角测量的精度要求。③测量的每一步都必须人工读取数据，测量效率低，不能为盾构施工提供实时连续的盾构位置信息。④前标靶和后标靶必须准确的安装在盾构机轴线的正上方，标靶安装困难。⑤此方法要求投入大量的人力，并且对测量工程师要求高，工作强度高，对盾构施工干扰大。2.三棱镜测量法。在盾构机上安装三个棱镜，通过智能全站仪自动测量三个棱镜来对盾构姿态进行定位，智能全站仪分别测量安置于盾构机内的3个固定点棱镜，得到3点的坐标，再通过坐标转换获得盾构机盾首和盾尾的坐标。这种测量方式能较好地解决人工测量方法存在的人力投入量大、工作量大、测量精度低等缺点，但在实际施工环境中通视条件有限，特别是曲线掘进时，难以保证三点同时通视，需频繁搬站测量，且在盾构机上需要安装3个棱镜，棱镜也易被意外碰到，导致测量结果不准确，3个棱镜的安装位置对测量精度的影响也比较大。3.两棱镜测量法。在盾构机上安装两个棱镜和一个双轴角度传感器，智能全站仪固定在已拼装且较稳定的管片上方的专用托架上，以一定的时间间隔实时测量出两个特征点(棱镜)坐标，同时根据双轴角度传感器，确定盾构的俯仰角和滚动角。经由控制电缆输入采集的数据，再经过计算机专用的隧道掘进软件整理和计算，通过对盾构当前实际位置和相应里程的设计位置的综合比较，盾构的位置和姿态就以数据和模拟图表两种形式显示在控制室内的电脑屏幕上。这种测量方式在一定程度上减小了测量所需通道，但是没有根本解决测量通道空间问题，特别是对于小型盾构机不能适用。且需要分别安装2个棱镜和一个双轴角度传感器，硬件集成度低，稳定性较差，精度易受两棱镜之间的空间距离影响。有鉴于此，如何设计一种电子激光靶及其测量装置，以精确测量待测物的位置，并节约成本，是业内人士亟需解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中，盾构测量中存在的测量自动化低、硬件集成度低、系统稳定性差、需要测量空间大和精度低问题这一缺陷，本专利技术提供了一种电子激光靶及其测量装置。根据本专利技术的一个方面，提供了一种电子激光靶，设置于待测物上，用来测量所述待测物的位置，其中，所述电子激光靶具有箱体，所述箱体具有第一侧板及第二侧板，所述第一侧板与所述第二侧板相对设置，且所述第一侧板及所述第二侧板垂直于所述箱体的横轴，激光束透过所述第一侧板，包括第一棱镜，所述第一棱镜、所述第一侧板及所述第二侧板沿所述箱体的横轴依次排列；以及 角度传感器，设置于所述箱体内，所述角度传感器用来测量所述电子激光靶相对于所述待测物的俯仰角和转动角。优选地，所述第一侧板上具有通孔，所述通孔位于所述第一侧板与所述箱体的纵轴相平行的对称轴上。优选地，所述第一棱镜对应于所述第一侧板与所述箱体的纵轴相平行的对称轴设置且位于所述通孔的上方或下方。优选地，所述第一侧板由透光材料制成。优选地，更包括第一相机，设置于所述箱体内用来拍摄形成于所述第一侧板上光斑。优选地，更包括第二相机，设置于所述箱体内用来拍摄形成于所述第二侧板上的光斑。优选地，所述第二侧板为光电位置传感器，用来检测形成于所述第二侧板上的光斑。优选地，更包括支撑件，所述第一棱镜通过所述支撑件固定连接于所述第一侧板上。优选地，更包括支撑件，所述第一棱镜通过所述支撑件固定连接于所述第一侧板上。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种测量装置，其中，包括如上所述的电子激光靶；第二棱镜，用来提供后视点；全站仪，设置于所述第一棱镜与所述第二棱镜之间，所述全站仪用来提供激光束，并且所述全站仪测量出所述第一棱镜的相对坐标及所述激光束射入至所述第一侧板上的水平角和垂直角；以及控制器，分别连接于所述全站仪及所述电子激光靶，所述控制器根据所述第一棱镜的大地坐标、所述激光束射入至所述第一侧板上的水平角和垂直角、形成于所述第一侧板上的光斑的大地坐标、形成于所述第二侧板上的光斑的大地坐标及所述电子激光靶相对于所述待测物的俯仰角和滚动角计算所述待测物的位置。本专利技术的优点是利用电子激光靶对应设置的第一侧板及第二侧板来接收激光束以形成光斑，然后通过光斑的位置及电子激光靶上第一棱镜的位置确定电子激光靶的位置。并且，可以通过角度传感器测得电子激光靶与待测物的关系，然后通过控制器以进一步确定待测物的位置，在此过程中能够较为精确地测得光斑的位置，从而可以精确地测得待测物的位置。另外，还可以大大地节约成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的 附图。图I示出了依据本专利技术一个方面的一个实施例的电子激光靶的结构剖面图。图2示出了具有图I所示的电子激光靶的测量装置的结构示意图。图3示出了依据本专利技术一个方面的另一个实施例的电子激光靶的结构剖面图。图4示出了具有图3所示的电子激光靶的测量装置的结构示意图。图5示出了依据本专利技术一个方面的又一个实施例的电子激光靶的结构剖面图。图6示出了具有图5所示的电子激光靶的测量装置的结构示意图。图7示出了依据本专利技术一个方面的再一个实施例的电子激光靶的结构剖面图。图8示出了具有图7所示的电子激光靶的测量装置的结构示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图I示出了依据本专利技术一个方面的一个实施例的电子激光靶的结构剖面图。参照图1，电子激光靶I设置于待测物上，用来测量待测物的位置。电子激光靶I具有一箱体10，箱体10具有第一侧板11及第二侧板12，激光束在第一侧板11及第二侧板12上形成光斑。其中，第一侧板11与第二侧板12相对设置，第一侧板11与第二侧板12的中心相对应，并且第一侧板11及第二侧板12垂直于箱体10的横轴。另外，第一侧板11能够让激光束透过。本实施例中，在第一侧板11上设置通孔111，激光束穿过通孔111以实现激光束透过第一侧板11。通孔111位于第一侧板11与箱体10的纵轴相平行的对称轴上，例如如图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电子激光靶，设置于待测物上，用来测量所述待测物的位置，其特征在于，所述电子激光靶具有箱体，所述箱体具有第一侧板及第二侧板，所述第一侧板与所述第二侧板相对设置，且所述第一侧板及所述第二侧板垂直于所述箱体的横轴，激光束透过所述第一侧板，包括：第一棱镜，所述第一棱镜、所述第一侧板及所述第二侧板沿所述箱体的横轴依次排列；以及角度传感器，设置于所述箱体内，所述角度传感器用来测量所述电子激光靶相对于所述待测物的俯仰角和转动角。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林海荣，
申请(专利权)人：上海米度测量技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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