全站仪二次开发技术在工业测量中的应用研究

王 智，邵成立，于宗伟

(青岛市勘察测绘研究院，山东青岛266032)

一、引 言

在工业制造领域，常常需要在现场实时获取构件上特定点的三维坐标并及时获取相关几何参数。如在船舶制造中，检测人员需实时获取船体分段平整度、冲视角度等几何信息;在送变电施工中，需要进行两根电杆间的弧垂测量和弧线测量;在储油罐的使用过程中，需要定期测量油罐的罐壁倾斜度、浮盘水平度及不均匀沉降;在大型工业构件生产车间，测量人员需要获取构件的尺寸与设计数据的偏差。在传统工业制造作业中，检测人员主要使用游标卡尺、水准仪、激光测距仪等设备获取构件的空间数据，滞后的数据处理严重影响了生产效率。

随着全站仪及光电技术的发展，越来越多的企业选择全站仪来进行工业测量，通过全站仪自身的测量功能，如对边测量、点投影等，测量人员可以实时方便地获取构件的空间几何信息。但仍有许多工况的数学模型需要大量的后处理时间，如空间拟合、坐标转换、容积计算等。本文探讨了工业测量坐标系的实现算法，并通过全站仪机载程序等二次开发方式研发了若干工业测量软件，并在一些企业中得到了成功应用。

二、工业测量坐标系

1．X轴点1—点2，Y轴点3坐标系

在工业构件检测过程中，常常需要以构件上特定的特征线作为基线或以特定的平面作为基面建立空间三维直角坐标系，如在船舶等工业制造领域，测量船台上分段的几何尺寸时需要以船台的中线为坐标轴建立坐标系，测量船舶艏艉分段的半宽时就需要以分段的底面为坐标面建立坐标系，建立适当的坐标系可以方便检测人员从测量点的三维坐标数据中直接获取分段的空间尺寸信息。……