用于地形測量中測量測橋撓度的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及了一種用于地形測量中測量測橋曉度的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在地形測量中，由于地形長度較大，因此需要把測量設(shè)備放到測橋上，測量一段完 畢后，控制測量設(shè)備沿測橋移動某一段距離，再進(jìn)行下一段的測量，由于測橋形狀屬于細(xì)長 型，因此在測量設(shè)備移動到不同的位置，測橋會發(fā)生不同弧度的形變，該形變直接影響了地 形測量的精度，因此必須要實時測量測橋的曉度。平面彎曲時，梁的軸線將變?yōu)橐粭l在梁的 縱對稱面內(nèi)的平面曲線，該曲線稱為梁的曉曲線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本申請的實用新型目的在于提供一種在測量地形時，實時測量測橋距離某一水平 線的高度，從而實現(xiàn)對測橋曉度的測量的裝置。
[0004] 為了完成本申請的發(fā)明目的，本申請采用W下技術(shù)方案：
[000引本申請的一種用于地形測量中測量測橋曉度的裝置，它包括：激光器、矩形成像 板、攝像機(jī)、測量小車、工控機(jī)和測距器，其中：激光器被裝在測橋的一端，測量小車上裝有 固定高度Η和寬度W的矩形成像板和攝像機(jī)，攝像機(jī)裝在矩形成像板和激光器之間，該激光 器正對矩形成像板，該激光器發(fā)射出的一條水平線光束打到矩形成像板上，攝像機(jī)面對著 矩形成像板，矩形成像板位于攝像機(jī)的視野范圍內(nèi)，測距器用于測量測量小車的橫向位 置，測距器和攝像機(jī)分別與工控機(jī)電連接；
[0006] 本申請的一種用于地形測量中測量測橋曉度的裝置，其中：所述的測距器為編碼 器或激光測距器；
[0007] 本申請的一種用于地形測量中測量測橋曉度的裝置，其中：所述編碼器裝在測量 小車上；
[0008] 本申請的一種用于地形測量中測量測橋曉度的裝置，其中：所述激光測距器被固 定在測橋的另一端上。
[0009] 本實用新型的裝置通過實時測量測橋的位置，從而實時地測量出測橋曉度，可W 精確地測量出地形。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本實用新型的用于地形測量中測量測橋曉度的裝置示意圖，在圖中，測量小 車處于初始狀態(tài)，即測量小車沒有在測橋上；
[0011] 圖2為本實用新型的用于地形測量中測量測橋曉度的裝置示意圖，在圖中，測量小 車處于行進(jìn)狀態(tài)，即測量小車行進(jìn)在測橋上；
[0012] 圖3為矩形成像板的示意圖；
[0013] 圖4為拍攝出圖片的示意圖。
[0014] 在圖1至圖4中，標(biāo)號1為激光器;標(biāo)號2為矩形成像板;標(biāo)號3為攝像機(jī);標(biāo)號4為測 量小車;標(biāo)號5為測橋;標(biāo)號6為水平線光束;標(biāo)號7圖片;標(biāo)號8為編碼器;標(biāo)號9為;標(biāo)號10為 工控機(jī);標(biāo)號11為激光測距器。
[0015] 在圖1和圖2中，畫出了工控機(jī)10分別與編碼器8和激光測距器11相連，實際上，工 控機(jī)10與編碼器8相連，或者工控機(jī)10和激光測距器11相連，為了節(jié)約起見，將兩幅圖合為 一幅圖。
【具體實施方式】
[0016] 如圖1和圖2所示，本實用新型的用于地形測量中測量測橋曉度的裝置包括:激光 器1、矩形成像板2、攝像機(jī)3、測量小車4、工控機(jī)10和測距器，激光器1被裝在測橋5的一端， 測量小車4上裝有固定高度Η和寬度W的矩形成像板2和攝像機(jī)3,攝像機(jī)3裝在矩形成像板2 和激光器1之間，該激光器1發(fā)射出的一條水平線光束6打到矩形成像板2上，如圖3所示，水 平線光束6與矩形成像板2的矩形上下兩條邊平行，攝像機(jī)3正對著矩形成像板2,矩形成像 板2位于攝像機(jī)3的視野范圍內(nèi)，測距器用于測量測量小車4的橫向位置，測距器為編碼器8 或激光測距器11，編碼器8裝在測量小車4上，或者激光測距器11被固定在測橋5的另一端 上，測距器和攝像機(jī)3分別與工控機(jī)10電連接。
[0017] 用于地形測量中測量測橋曉度的裝置來測量測橋曉度方法，它包括W下步驟：
[0018] (I)當(dāng)測量小車4在測橋5的行進(jìn)過程中，打開激光器1和測距激光器，使激光器1發(fā) 射出來的一條水平線光束6打到矩形成像板2,攝像機(jī)3拍攝裝在測量小車4上的矩形成像 板2,得到圖片7,圖片7上的四邊形框9與高度Η和寬度W的矩形成像板2相對應(yīng)，攝像機(jī)3將所 述圖片7傳遞給工控機(jī)10;同時，編碼器8或者激光測距器11測量出測量小車4的橫向位置， 并將其傳遞給工控機(jī)10;
[0019] (II)工控機(jī)10分別從矩形成像板2和四邊形框9中取出Ξ個或四個頂點的相應(yīng)坐 標(biāo)，例如圖3的A、Β、C和D與圖4的A '、Β '、C '和D '四個相應(yīng)點的坐標(biāo)，根據(jù)公式：
[0020]
[0021] 其中：Χ，Υ為對應(yīng)于矩形成像板2上的點坐標(biāo)，Χ'，Υ'對應(yīng)于四邊形框9上的點坐標(biāo)， 計算出公式中的亂、12、13、14、61和62六個參數(shù)，再根據(jù)圖4中圖片7中四邊形框9的水平線 光束6的Ε'點和F'點的坐標(biāo)值，打在圖片7上的水平線光束6是一條具有一定寬度的帶狀區(qū) 域，取該帶狀區(qū)域的中屯、與四邊形框9的交點作為水平線光束6的的Ε'點和F'點坐標(biāo)值，利 用上述公式得到圖3中的矩形成像板2上的Ε點和F點的坐標(biāo)值，然后分別計算出矩形成像板 2上的Ε點與Β點之間的距離和F點與C點之間的距離，將上述兩個距離之和除W2,即得到測 量小車4的縱向位置，該縱向位置與測量小車4初始縱向位置的差，即是測量小車4在該處測 橋5上的縱向位置;在矩形成像板2中，W矩形成像板2的寬度為矩形成像板2橫向坐標(biāo)，W矩 形成像板2的長度為矩形成像板2縱向坐標(biāo)，W矩形成像板2的其中一個頂點為坐標(biāo)原點;在 圖片7中，W圖片7的寬度為圖片7橫向坐標(biāo)，W圖片7的長度為圖片7縱向坐標(biāo)，W圖片7的頂 點為坐標(biāo)原點；
[0022] 根據(jù)測量小車4該處的橫向位置和初始橫向位置的差，工控機(jī)10計算得到測量小 車4在該處測橋5上的橫向位置；
[0023] (III)重復(fù)步驟I和步驟(II)，得到測量小車4在測橋5上各個點的橫向位置和縱向 位置;畫出測橋5曉度的圖形。
[0024] 本實用新型的方法是在忽略測橋5的自重，即不考慮測橋5的自重使測橋產(chǎn)生曉度 的條件下，并且將測量小車視為剛體，不產(chǎn)生任何變形，測量小車的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于測橋的長 度，和攝像機(jī)3相對于矩形成像板2是固定的條件下得到的。
[0025] 上述實施方式說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何 本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本實用新型的精神及范疇下，可W對上述實施方式進(jìn)行任何 修飾與改變。因此，本實用新型的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
【主權(quán)項】
1. 一種用于地形測量中測量測橋撓度的裝置，它包括:激光器（1)、矩形成像板（2)、攝 像機(jī)(3)、測量小車(4)、工控機(jī)（10)和測距器，其特征在于:激光器（1)被裝在測橋(5)的一 端，測量小車(4 )上裝有固定高度Η和寬度W的矩形成像板(2 )和攝像機(jī)(3 )，攝像機(jī)(3 )裝在 矩形成像板(2)和激光器（1)之間，該激光器正對矩形成像板(2)，激光器（1)發(fā)射出的一條 水平線光束(6)打到矩形成像板(2)上，攝像機(jī)(3)面對著矩形成像板(2)，矩形成像板(2) 位于攝像機(jī)(3)的視野范圍內(nèi)，測距器用于測量測量小車(4)的橫向位置，測距器和攝像機(jī) (3)分別與工控機(jī)(10)電連接。2. 如權(quán)利要求1所述的用于地形測量中測量測橋撓度的裝置，其特征在于:所述的測距 器為編碼器(8)或激光測距器(11)。3. 如權(quán)利要求2所述的用于地形測量中測量測橋撓度的裝置，其特征在于:所述編碼器 (8)裝在測量小車(4)上。4. 如權(quán)利要求2所述的用于地形測量中測量測橋撓度的裝置，其特征在于:所述激光測 距器(11)被固定在測橋(5)的另一端上。
【專利摘要】本實用新型的用于地形測量中測量測橋撓度的裝置包括：激光器、矩形成像板、攝像機(jī)、測量小車、工控機(jī)和測距器，激光器被裝在測橋的一端，測量小車上裝有固定高度H和寬度W的矩形成像板和攝像機(jī)，攝像機(jī)裝在矩形成像板和激光器之間，該激光器正對矩形成像板，該激光器發(fā)射出的一條水平線光束打到矩形成像板上，攝像機(jī)面對著矩形成像板,矩形成像板位于攝像機(jī)的視野范圍內(nèi)，測距器用于測量測量小車的橫向位置，測距器和攝像機(jī)分別與工控機(jī)電連接；在本實用新型的裝置通過實時測量測橋的位置,從而實時地測量出測橋撓度。
【IPC分類】G01B11/16
【公開號】CN205300522
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】鄭鈞, 王馳, 杜德軍, 李忱熙, 王?；? 任明軒, 劉俊星
【申請人】北京尚水信息技術(shù)股份有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月25日