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专利号: 2016110476009
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种空间垂向分布点位置测量方法,其特征在于,所述空间垂向分布点位置测量方法包括:在探井侧壁安装好光敏传感器,连接至控制中心,将架设好的两台激光经纬仪,瞄准对方计测水平角,同时利用卷尺测量两台激光经纬仪间距作为初始值来存储;然后将两台激光经纬仪瞄向同一标记点,打开激光射线,听到控制中心发出蜂鸣声,显示两台经纬仪的水平角度和初始值的差值及俯仰角,该结果直接反馈至控制中心,经过数据计算即可获得标记点的坐标值;其他标记点后续只需转动激光经纬仪,同样操作即可获得相应的坐标值;控制中心连接至电脑即可方便的导出各点对应的坐标值。

2.如权利要求1所述的空间垂向分布点位置测量方法,其特征在于,所述空间垂向分布点位置测量方法包括:初始值设定,将两个经纬仪互相对照作为照准点,进行角度测量,将水平角的测量值设定为水平角初始值,同时规定其中一经纬仪机械点坐标为(0,0,Z0),另一经纬仪机械点坐标为(L0,0,Z0),数据一并读入控制中心;

水平位置计算,两个经纬仪同时照准某一标记点,两个机械点和一个标记点构成一三角形,投影到水平面上又形成一投影三角形,根据两个水平旋转角和两个机械点间的水平距离可得该三角形另两边的长度,进而根据建立的坐标系可知标记点的x,y值;两个水平旋转角为两台经纬仪的水平角度和初始值的差值;

垂向位置计算,利用任一竖直面上的三角形和经纬仪的俯仰角均可计算出标记点的z值;

坐标转换,在数据导出前,若需将某一标记点作为不动点来处理,即将该点坐标设置为(0,0,0),将其余所有标记点坐标值均对应减去该标记点的原始坐标值即可。

3.如权利要求2所述的空间垂向分布点位置测量方法,其特征在于,对于z值得求解包括:利用两个经纬仪,标记点以及标记点在水平面上的投影点,组成的直角三角形求解。

4.如权利要求1所述的空间垂向分布点位置测量方法,其特征在于,所述空间垂向分布点位置测量方法具体包括以下步骤:(1)将标记点按照相同的间隔安装在探井侧壁上,连接至控制中心,根据场地条件将激光经纬仪架设好,调节高度至一致,两个机械点P1、P2在同一水平线上,用钢尺测量两个激光经纬仪机械转轴间的距离L0;将两个激光经纬仪照准对方测得显示的水平角,将两个数据读入控制中心;

(2)旋转经纬仪利用望远镜照准标记点打开激光射线;

(3)微调镜筒方向使同轴激光照准在光敏传感器上,控制中心发出蜂鸣声,固定住经纬仪;

(4)测读两个激光经纬仪激光射到标记点D3方向的射线在水平面上与L0轴所在方向的夹角H1和H2,以及标记点D3方向的射线的俯仰角V1和V2,数据读入控制中心;

(5)根据下式计算从机械点P1到P0的距离L1和机械点P2到P0的距离L2;

水平距离L1=L0*sinH2/sin(180°‑H1‑H2)水平距离L2=L0*sinH1/sin(180°‑H1‑H2);

(6)然后根据下式计算标记点D3的x,y坐标值:

X=L1*cosH1

Y=L1*sinH1;

(7)根据下式计算投影点P0至标记点D3的垂向距离即标记点D3的Z坐标值;

Z′=L1*tanV1;

Z″=L2*tanV2;

(8)在控制中心的屏幕上显示Z′和Z″的值,相同的一个纵坐标值由两个不同的直角三角形求解,计算机中设定一允许误差值,若|Z′—Z″|≤允许误差,则存储标记点的坐标值(x,y,z),若|Z′—Z″|≥允许误差,则将结果返回步骤(2);

(9)经过验证的坐标值,存储在对应的标记点上。

5.一种如权利要求1所述的空间垂向分布点位置测量方法的空间垂向分布点位置测量系统,其特征在于,所述空间垂向分布点位置测量系统包括架设在测量点的两台能够与望远镜的照准轴同轴发出可见激光的激光经纬仪,功能为量测标记点与测量点间的水平角和俯仰角,为计算标记点位置提供原始数据;

控制中心内置有微型计算机,搭载有对应的光敏传感器显示装置;控制中心内设置有蜂鸣器;控制中心与两台激光指向仪和各标记点处光敏传感器连接,能够读取记录激光经纬仪的水平角和俯仰角,对光敏传感器的变化做出反应,自动计算标记点的位置坐标;

使激光经纬仪准确定位的光敏传感器安装组件,激光经纬仪的激光射线照射在光敏传感器上。

6.如权利要求5所述的空间垂向分布点位置测量系统,其特征在于,所述光敏传感器安装组件为L型支架,包括:螺栓孔;

螺栓孔通过膨胀螺丝固定在墙上;

穿线孔、卡槽固定着的光敏传感器。