测量机器人在变形监测中的应用

彭剑飞

摘 要：在这个阶段，中国的科技发展速度在不断提高，这与中国社会经济的整体进步直接相关。自动化技术已成为中国社会发展过程中不可或缺的重要技术。中国在这一技术领域的研究正在深化。该技术已在中国的许多行业中得到广泛应用。特别是在变形监测过程中，监测机器人的应用受到了业内人士的好评，其整体应用规模也在不断扩大。在此基础上，本文探讨和分析了测量机器人在变形监测中的应用。

关键词：测量机器人；变形监测；应用情况

对于我国的大型项目工程来说，在实际展开施工的过程中都需要变形监测工作进行辅助，在過去很长一段时间当中，我国的建筑项目变形监测工作中在展开的时候主要是依靠人力来完成监测，其整体监测效率低下，并且监测结果也不够准确。为了可以全面提升监测工作展开的效率，同时也是为了符合现阶段行业发展的整体需求，对先进的科学技术进行应用以及成为了必然的发展趋势，测量机器人的应用就是非常典型的例子[1]。

1 测量机器人的概念

对于测量机器人这一概念来说，其在我国诞生时间相对较晚，是融合了现代科技智能型的全站跟踪仪，其作用像它的名称一样，可以自动对目标进行跟踪，并且完成相关信息的采集工作，可以获得目标对象精准的位置坐标，并且可以完成信息的分析工作。测量机器人在实际工作展开的过程中，应用最为频繁的就是视频成像技术，其中主要包括影响传感以及步进马达，这两项配置对于测量机器人的整体工作质量起着决定性的作用。现阶段，测量机器人在我国已经有了非常广泛的应用，并且获得了行业内相关工作人员的一致好评。对于影响传感技术来说，其主要作用是帮助相关工作人员对测量的目标进行识别，并且保证测量目标的针对性，利用传感技术还可以进行自我控制，随时判断目标的信息以及为位置，并且可以代替人工进行关键数据的读取[2]。除此之外，测量机器人还可以自行制定相应的策略计划，在测量工作展开的过程中实现自我控制，从而保证对数据的分析更加准确。

2 测量机器人变形监测系统的研究

2.1系统软件的构成

对于测量机器人来说，其系统较为复杂，主要是由内置软件以及后期处理软件组成的。机载软件的主要作用是帮助相关技术人员来自动完成苏教版的采集工作，其中主要包括自动化观测技术以及变形点观测技术等等。而对于后期处理软件来说，其主要是用于数据的自动处理工作，主要工作模块有6个，内置软件以及后期处理软件当中各有3个，互相对应。

2.2内置软件的开发

目前，对于我国测量机器人的内部软件来说，其整体构成主要包括3各模块，即控制网、变形点以及持续性，这三个自动化检测模块对测量机器人的整体运行质量以及运行效率会有很大的影响。对于控制网模块来说，在监测共工作展开的过程中，其主要是负责对测量理论方面进行控制，通常会选用全圆观测的方法，此种方法有较为理想的效果，与传统的观测方法存在一定区别，但同时在一些基本原理方面又与传统的观测方式保持了高度的一致性，这些方法在实际应用的过程中可以实现让机器人进行自动搜索，同时可以使马达驱动等特性得到充分的体现，在人工干预的基础之上，在对其进行进一步的一体化测量[3]。对于变形点监测模块来说，在应用的过程中通常会采用固定侧站的方法，此种方法的应用可以有效实现对变形点的观测，并且可以对其目标坐标进行精准的分析，对坐标方向进行确定。持续监测是以及可以保持长时间稳定运行的关键，根据预先所设定的周期进行测量，可以使仪器自动对变形点展开监测工作，这样一来，便可以得到不同周期下的点位[4]。

2.3后期处理软件

当控制网的观测数据被统一导入到一个工程当中的时候，通常情况下，每个控制网都会对应一个工程，并且软件中可以精准找到各站的具体数据进行分析处理，还可以精准的将一些数据按照规范进行输出，使得整个工程观测完成之后，可以在软件当中计算出网平差。此外，该软件还可以实现将变形点中的观测数据进行统一处理。

3 测量机器人在变形监测中的应用分析

隔河岩水电站，位于湖北省长阳县城附近的清江干流上，是清江干流梯级开发的骨干工程，距葛洲坝电站约50千米，距武汉约 350千米。水电站于1994年建成，装机容量120万千瓦，年发电量30.4亿千瓦小时，主要供电华中电网，并配合葛洲坝电站运行。

隔河岩水电站为一等工程，枢纽由泄洪建筑物、引水式地面厂房、开敞式开关站及斜坡式升船机等组成。大坝最大坝高151m，坝顶弧长665.45m；溢流坝段布置在河床中部，坝顶表孔7孔，表孔堰顶高程181.8m，孔口尺寸为12m×18.2m；深孔孔底高程134 m，孔口尺寸为4.5 m X6.5m；底孔孔底高程95 m，孔口尺寸为 4.5mX6.5m。两级垂直升船机布置在左岸，按5级航道，最大船舶吨位300t及年运输能力270万t进行设计。

3.1布设监测网点

一般情况下，要在监测的范围之内进行独立坐标的选择，例如，一共选择了6个基准点，那么就要通过这6个基准点来进行设站，这样会产生较为具体的监测数据，方便对监测结果进行分析。对于变形监测工作来说，在展开的过程中，所涉及到的第一个环节步骤就是对监测网点进行布设，由于建筑物在建设的过程中经常会受到外界的干扰，并且很可能会造成一定的安全隐患，因此，对建筑物展开变形监测工作是非常有必要的。现阶段，我国科技发展速度正在不断提升，人们的整体生活状况也有了很大的改善，在这样的时代背景之下，我国城市大型建筑物的数量正在不断增加，变形监测工作是一项必要的监测项目，可以有效保证大型建筑物的整体质量。布设监测点是非常重要的一项工作，在展开的过程中，首先要进行基准点的选择，需要在监测的范围之内设置几个重要的目标点，并且设置好监测状，然后将相关的监测仪器设备安装在监测桩上[5]。

3.2监测方案的实行

在进行监测方案设定的时候，应该严格按照本次项目的施工监测标准来进行，这是非常重要的，要对监测的数据进行精准分析，并且确定其精准度满足项目要求。在进行测量仪器选择的时候，应该保证仪器的智能化水平，并且，相关工作人员自身应该对仪器有较强的鉴别能力，这样才能够满足整个测量过程的实际需求。与传统的人工测量方式进行比较，其整体测量效率以及测量质量都有了很大程度的提升。其整个监测过程都体现出了自动化以及智能化的特点，测量机器人将自动采集的数据信息进行收集，然后将其记录在计算机的储存设备上。

3.3监测数据的处理

测站点（Q001）和参考点1（Q002点）是强制观测墩上的点；参考点2是固定在三脚架觇牌上的棱镜，测量过程中对三脚架的上基座对中气泡检查，仍在中心位置附近，对中点也并未发生明显偏移。9月13日10：00设置好仪器之后，由仪器自动进行监测，没有任何的人工干预。9月16日19：00收仪器时，人工对仪器进行了重新整平和定向，由仪器自动观测了4组数据，以期进行对比，分析误差来源。

从图中可以看到，在重新整平定向后，X、Y、H各方向位移测值均大幅减小。

当获得测量数据之后，控制端会通过相应的程序对数据进行处理，在变形监测的过程中专门对数据进行分析，采用因素分析法分析，可得到斜距、垂直角、方位角三个变量测值跳动对位移测值的影响，所采用的是数据处理的专用软件。在计算机上展开数据处理操作的时候，要点击桌面上相应的软件，在打开软件界面的时候，首先要导入相关的监测数据，并且对数据进行统一处理，处理之后的数据要带入相关参数，这才是完整的数据处理过程。

显然，斜距测值跳动值很小，对位移测值影响也最小；垂直角测值跳动较小，但对高程测值有较大影响；而方位角测值跳动最大，对水平方向位移和总位移测值影响都是最大的，对高程测值影响却相对很小。在数据处理的过程中，一定要保证數据分析的准确性，在系统设置上要谨慎，如果系统设置的环节出现错误，会直接影响到最终的数据分析结果。

4 结束语

总而言之，最近几年我国测量机器人技术的应用越来越广泛，并且整体技术水平也在不断提升，尤其是在建筑领域中的应用，在很大程度上促进了我国建筑工程建设自动化以及智能化水平的提升。现阶段，我国大型建筑的数量正在不断提升，这与我国综合国力的提升有直接关系，这样一来。需要进行变形监测的项目也就越来越多，测量机器人的整体运作水平会在一定程度上决定着建筑工程行业的发展，随着时代的前进，此种测量方式对于建筑行业的整体发展重要性越来越得到突显。在对此项技术进行应用的时候，要严格按照相关标准规定来展开，这样才能够保证数据测量的准确性，从而使测量的整体技术水准得到稳定提升，从而使建筑行业的发展迈入一个新的阶段。

参考文献

[1]王东.探讨测量机器人在变形监测中的应用[J].建筑工程技术与设计，2018，20（17）：5373.

[2]陈富成.测量机器人在变形监测中的应用[J].建筑工程技术与设计，2018，13（2）：2029.

[3]卢彬.测量机器人在变形监测中的应用[J].环球人文地理，2017，4（10）：330.

[4]孟凡强.测量机器人在高层建筑物变形监测中的应用[J].城市地理，2016，11（8）：102-102.

[5]马龙，齐臻.测量机器人在基坑变形监测中的应用研究[J].江西建材，2016，14（1）：235，239.