本發(fā)明涉及對既有和在建建(構(gòu))筑物的變形監(jiān)測技術(shù)。具體涉及沉降變形監(jiān)測，水平位移監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著已建和在建建(筑)物的增多和近年來高發(fā)的建筑物倒塌事件，使得對建筑物的安全監(jiān)測和可靠性評價越來越受到重視。國家“十三五”課題組也將建立既有工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)可靠性評價及全壽命評價關(guān)鍵技術(shù)列入專項(xiàng)課題。而建筑物可靠性評價中對建筑物的變形監(jiān)測和測量尤為重要。目前建筑物變形監(jiān)測常用手段為采用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、測距儀及全站儀等測量儀器測定測點(diǎn)的位移量。此類手段能夠提供建筑物的整體變形狀態(tài)，確定其變形范圍和位移量，但其布點(diǎn)受地形條件等影響較大，對不可通視觀測點(diǎn)需增加多個基準(zhǔn)點(diǎn)并加以保護(hù)，外業(yè)工作量大，需要人工監(jiān)測，在監(jiān)測過程中易出現(xiàn)人為誤差。且后期數(shù)據(jù)處理工作量較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了一種采用激光與成像技術(shù)聯(lián)合監(jiān)測建筑物位移的方法，宜在解決傳統(tǒng)監(jiān)測方法中工作量大、效率低、誤差多的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所述方法的步驟如下：

(1)在監(jiān)測建筑物外設(shè)置一基準(zhǔn)點(diǎn)，將監(jiān)測設(shè)備固定于此基準(zhǔn)點(diǎn)上；

(2)在建筑物各個角處分別固定一臺監(jiān)測設(shè)備，調(diào)整各監(jiān)測設(shè)備之間的相對位置，使各個角的設(shè)備直線光依次可見；

(3)通過時間控制器設(shè)置監(jiān)測設(shè)備啟動和關(guān)閉時間；

(4)監(jiān)測設(shè)備工作，激光發(fā)射器發(fā)射激光至下一監(jiān)測設(shè)備的標(biāo)定靶，以此類推，最后至基準(zhǔn)點(diǎn)的檢測設(shè)備；設(shè)置在標(biāo)定靶后的CCD或CMOS圖像傳感器捕捉激光在標(biāo)定靶上的光斑成像，利用無線數(shù)據(jù)將圖像遠(yuǎn)距離傳輸至電子終端；

(5)采用圖像分析軟件進(jìn)行后期處理，獲取監(jiān)測建筑物的位移信息。

所述的監(jiān)測方法中各監(jiān)測設(shè)備之間具體的關(guān)系為：

(1)將基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置為O點(diǎn)，4個建筑物角點(diǎn)分別設(shè)置為A、B、C、D，其中以A點(diǎn)作為與O點(diǎn)的聯(lián)系點(diǎn)；

(2)監(jiān)測設(shè)備工作時，O點(diǎn)的監(jiān)測設(shè)備只有標(biāo)定靶與CCD或CMOS圖像傳感器，A作為聯(lián)系點(diǎn)設(shè)置兩臺激光發(fā)射器，一臺發(fā)射激光至B點(diǎn)的標(biāo)定靶；B點(diǎn)的激光發(fā)射器發(fā)射激光至C點(diǎn)的標(biāo)定靶；C點(diǎn)的激光發(fā)射器發(fā)射激光至D點(diǎn)的標(biāo)定靶；D點(diǎn)的激光發(fā)射器發(fā)射激光至A點(diǎn)的標(biāo)定靶，A點(diǎn)的另一臺激光發(fā)射器發(fā)射激光至O點(diǎn)的標(biāo)定靶，形成閉合回路。

(3)每一監(jiān)測設(shè)備在標(biāo)定靶的后方都有一CCD或CMOS圖像傳感器成像，利用無線數(shù)據(jù)將圖像遠(yuǎn)距離傳輸至電子終端。

所述的激光在標(biāo)定靶上光斑為圓形或十字形。

所述的標(biāo)定靶為半透明且耐久性強(qiáng)的材質(zhì)，標(biāo)定靶上有刻度，刻度單位為1mm。

所述的CCD或CMOS圖像傳感器與標(biāo)定靶之間設(shè)置一光學(xué)鏡頭，用于調(diào)節(jié)成像的大小。

所述的CCD或CMOS圖像傳感器為現(xiàn)有的高分辨率的相機(jī)或者攝像機(jī)。

所述的時間控制器分別與激光發(fā)射器和CCD或CMOS圖像傳感器相連，用于設(shè)置監(jiān)測設(shè)備啟動和關(guān)閉時間。

所述的激光發(fā)射器與CCD或CMOS圖像傳感器均采用市電220V通電，若無市電，均通過外接太陽能蓄電池進(jìn)行工作。

CCD或CMOS圖像傳感器附帶無線連接功能，可遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)。

所述的監(jiān)測設(shè)備包括激光發(fā)射器、標(biāo)定靶、CCD或CMOS圖像傳感器、時間控制器及無線傳輸模塊。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果如下：

(1)工作效率高。摒棄依靠測量人員大量外業(yè)工作和室內(nèi)數(shù)據(jù)處理分析的傳統(tǒng)監(jiān)測方法，提高工作效率；

(2)設(shè)備組成簡單。僅由激光發(fā)射器、CCD或CMOS模式傳感器、標(biāo)定靶及時間控制器組成。

(3)設(shè)備造價低，設(shè)備所需的各部分零件均為市售的常見物件。

(4)設(shè)備使用成本低，設(shè)備僅需在工作條件下供電即可。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理示意圖。

圖2是本發(fā)明的設(shè)備示意圖。

圖3是本發(fā)明的標(biāo)定靶示意圖。

圖中編號：1激光發(fā)射器、2標(biāo)定靶、3CCD或CMOS模式傳感器、4時間控制器、5無線傳輸模塊、6光學(xué)鏡頭。

具體實(shí)施方式

(1)將基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置為O點(diǎn)，4個建筑物角點(diǎn)分別設(shè)置為A、B、C、D，其中以A點(diǎn)作為與O點(diǎn)的聯(lián)系點(diǎn)；

(2)調(diào)整各監(jiān)測設(shè)備之間的相對位置，通過時間控制器設(shè)置監(jiān)測設(shè)備啟動和關(guān)閉時間；所述的時間控制器分別與激光發(fā)射器和CCD或CMOS圖像傳感器相連，用于設(shè)置監(jiān)測設(shè)備啟動和關(guān)閉時間。所述的監(jiān)測設(shè)備包括激光發(fā)射器、標(biāo)定靶、CCD或CMOS圖像傳感器、時間控制器及無線傳輸模塊。所述的CCD或CMOS圖像傳感器為現(xiàn)有的高分辨率的相機(jī)或者攝像機(jī)。

(3)監(jiān)測設(shè)備工作時，O點(diǎn)的監(jiān)測設(shè)備只有標(biāo)定靶與CCD或CMOS圖像傳感器，A作為聯(lián)系點(diǎn)設(shè)置兩臺激光發(fā)射器，一臺發(fā)射激光至B點(diǎn)的標(biāo)定靶；B點(diǎn)的激光發(fā)射器發(fā)射激光至C點(diǎn)的標(biāo)定靶；C點(diǎn)的激光發(fā)射器發(fā)射激光至D點(diǎn)的標(biāo)定靶；D點(diǎn)的激光發(fā)射器發(fā)射激光至A點(diǎn)的標(biāo)定靶，A點(diǎn)的另一臺激光發(fā)射器發(fā)射激光至O點(diǎn)的標(biāo)定靶，形成閉合回路。所述的激光在標(biāo)定靶上光斑為圓形或十字形，且不宜過大，應(yīng)該小于等于10mm，如果光斑太大，建筑物沉降過大，則光斑在標(biāo)定靶上形成的圓或十字形會不完全(即有部分光沒有投射到標(biāo)定靶上)，會造成監(jiān)測無效或誤差很大。

所述的標(biāo)定靶為半透明且耐久性強(qiáng)的材質(zhì)，標(biāo)定靶上有刻度，刻度單位為1mm。

(4)設(shè)置在標(biāo)定靶后的CCD或CMOS圖像傳感器捕捉激光在標(biāo)定靶上的光斑成像，所述的CCD或CMOS圖像傳感器與標(biāo)定靶之間設(shè)置一光學(xué)鏡頭，用于調(diào)節(jié)成像的大小。CCD或CMOS圖像傳感器附帶無線連接功能，可遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)。利用無線數(shù)據(jù)將圖像遠(yuǎn)距離傳輸至電子終端。

(5)采用圖像分析軟件進(jìn)行后期處理，獲取監(jiān)測建筑物的位移信息。

所述的激光發(fā)射器與CCD或CMOS圖像傳感器均采用市電220V通電，若無市電，均通過外接太陽能蓄電池進(jìn)行工作。