一種基于三維掃描儀技術(shù)的埋件位置檢查方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于三維掃描儀技術(shù)的埋件位置檢查方法，包括將所有的埋件中心點標識，在埋件中心點中選擇三個及以上的控制基準點，測量控制基準點在施工坐標系中的坐標，架設(shè)掃描儀，對有埋件中心點的位置進行掃描，讀出掃描儀數(shù)據(jù)，根據(jù)掃描數(shù)據(jù)標識出埋件中心點號，以文本輸出埋件中心點各點坐標，通過控制基準點將掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到施工坐標系，得出埋件中心點位于施工坐標系的坐標值。本發(fā)明不僅可以得到準確的檢測結(jié)果，從而為核電施工墻體、底板預埋件檢查驗收提供依據(jù)，解決了核電施工中埋件位置、特別是埋件量特別大時埋件位置的檢查的難題，而且對于埋件位于高空的檢查安全性提高、檢測靈活，有助于滿足現(xiàn)場施工的質(zhì)量控制需要。
【專利說明】
-種基于Ξ維掃描儀技術(shù)的埋件位置檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種基于Ξ維掃描儀技術(shù)的埋件位置檢查方法，屬于核電站施工技術(shù) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 核電站廠房設(shè)備、管道多，墻體、底板預留埋件多，施工過程中檢查頻繁、測量次數(shù) 多，墻體高、施工現(xiàn)場條件差，檢查不便、安全性能不易保證，檢查所花費的時間長，不利于 施工工期的優(yōu)化，無法確保工作質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出基于Ξ維掃描儀技術(shù) 的埋件位置檢查方法，使用掃描測量，檢查安全性高、檢測靈活、測量方便。
[0004] 為了解決W上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于Ξ維掃描儀技術(shù)的埋件位置檢查方 法，包括W下步驟： 陽〇化]第一步、標識一-將預埋在建筑物（房間墻體、頂板和地面）需標記點的埋件中屯、 用區(qū)別周圍環(huán)境的色彩標識；
[0006] 第二步、定點一一選擇至少Ξ個埋件中屯、作為控制基準點，并測量確定各控制基 準點相對原始施工坐標系中的原始笛卡爾坐標值；
[0007] 第Ξ步、掃描一-使用掃描儀掃描所述建筑物，得到各埋件中屯、的掃描圖像；
[0008] 第四步、讀取一-通過圖像處理，識別出各埋件中屯、，并得到埋件中屯、點位于掃描 儀坐標系中的坐標值，
[0009] 第五步、轉(zhuǎn)換一-通過控制基準點將各埋件中屯、位于掃描儀中屯、的坐標值轉(zhuǎn)換為 施工坐標系中的坐標值，包含W下步驟，
[0010] (1)根據(jù)控制基準點的坐標計算施工坐標系方位角α 1，根據(jù)相對應(yīng)的控制基準點 在掃描儀中輸出的坐標計算掃描儀方位角《2,通過和α 2得出兩個坐標系的方位角差 值 Δ，Δ = 口 1_ 口 2; 柳川 似計算掃描儀中屯、點坐標狂。，Υ。，Ζ〇)，Χ〇= A i-Xi*C0SA+Yi巧ΙΝΑ，Υ〇 = Bi-Xi*SINA-Yi*COSA，Z〇=Hi-Zi，其中（Αι，Βι，Ηι)為一個控制基準點坐標，化，Υι，Ζι)為 掃描儀掃描控制基準點（Αι，Βι，Hi)的點坐標； 陽01引 做將掃描儀輸出點的坐標狂ι，Υι，Ζι)轉(zhuǎn)換為施工坐標系的坐標（Ai，Bi，Hi)，其中 Ai= A〇+Xi*COSA-Yi*SINA，Bi= B〇+Xi*SINA+Yi*COSA，Hi= Zi+Z〇。
[0013] 進一步的，所述第一步標識中埋件中屯、用黑白油漆標識。
[0014] 皿S7000 S維激光掃描儀通過記錄被測物體表面大量的密集的點的Ξ維坐標等信 息，快速復建出被測目標的Ξ維模型及線、面、體等各種圖件數(shù)據(jù)，根據(jù)黑白油漆標識點， 通過內(nèi)業(yè)軟件，標識出埋件中屯、點及掃描儀坐標系的埋件坐標信息，
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種基于Ξ維掃描儀技術(shù)的埋件位置檢查方法，在 實施的過程中，可任意的將掃描儀放置在合適的位置，不需要校準掃描儀的位置，只需要任 意的選擇Ξ個埋件中屯、點作為控制基準點并且測量出控制基準點的坐標，就可W準確的得 出埋件中屯、點位于施工坐標系中的坐標值，從而為核電施工墻體、底板預埋件檢查驗收提 供依據(jù)，解決了核電施工中埋件位置、特別是埋件量特別大時埋件位置的檢查難題，而且對 于埋件位于高空的檢查，安全性大大提高、檢測靈活顯著改善、測量明顯方便很多，結(jié)果有 助于滿足現(xiàn)場施工的質(zhì)量控制需要。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明的一種檢查示意圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明方法掃描的埋件中屯、點位布置示意圖。
【具體實施方式】 陽〇1引實施例1
[0019] 本實施例提供的一種基于皿S7000 Ξ維掃描儀技術(shù)的埋件位置檢查方法，如圖1 和圖2所示，其中，施工坐標系原點為地面與兩面?zhèn)葔Φ慕稽c處，A軸為平行地面與墻體的 交線，B軸在地面上垂直A軸，Η軸向上，符合右手坐標系，掃描儀坐標系的X軸與Y軸組成 的平面與地面平行，且也符合右手坐標系，包括W下步驟：
[0020] 第一步、將房間墻體、頂板和地面上分布六個埋件中屯、點用黑白油漆標識；
[0021] 第二步、在六個埋件中屯、點選擇Ξ個控制基準點1、2、3，Ξ點坐標分別為
[0022] 1 (Α5010. 3242, Β2989. 6018, Η7. 7572),
[0023] 2 (Α5016. 4000, Β2996. 4401, Η7. 7588),
[0024] 3 (Α5006. 5248, Β2999. 4000, Η7. 7105)；
[00巧]第Ξ步、使用掃描儀掃描所述建筑物，得到各埋件中屯、的掃描圖像；
[0026] 第四步、通過圖像處理，識別出各埋件中心并得到埋件中屯、點位于掃描儀坐標系 中的坐標值，輸出埋件中屯、點的中屯、位置及編制點號，六個中屯、位置點的坐標如下，
[0027] 1 狂-0. 9706, Υ 5. 2849, Ζ0. 1472)，
[0028] 2 狂-9. 5770, Υ 2. 1854, Ζ0. 1458)，
[0029] 3 狂-2. 3202, Υ-5. 1371，Ζ0. 1005)，
[0030] 4 狂-6. 1034, Υ-3. 3095, Ζ3. 4513)，
[0031] 5 狂-5. 1400, Υ-3. 8350, Ζ3. 4518)，
[0032] 6 狂-6. 4530, Υ-3. 1360, Ζ2. 0100)，
[0033] 其中1位-0.9706，￥ 5.2849,20.1472)、2位-9.5770，￥ 2.1854,20.1458)和 3狂-2. 3202, Υ-5. 1371，Ζ0. 1005)為Ξ個控制基準點1、2、3對應(yīng)在掃描儀中的坐標；
[0034] 第五步、通過控制基準點將掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到施工坐標系，具體步驟如下，
[0035] 1、2號點的施工坐標系方位角為
[0036] α 1= ASIN(度2-Bl)/SQRT((Al-A2)-2+度 1-Β2)-2)) = 48. 37905。
[0037] 1、2號點的掃描儀坐標系方位角為
[0038] α 2= ASIN(狂2-Xl)/SQRT(狂 1-Χ2Γ2+(Υ1-Υ2Γ2)) = 199. 80592。
[0039] 兩坐標系方位角差值為 Δ = α 1-α 2= 48. 37905-199. 80592 = -151. 42687°
[0040] X〇= A i_Xi*C0S Δ +Yi巧IN Δ = 5006. 9442
[0041] Y〇= B 巧IN Δ -Yi*C0S Δ = 2993. 7788
[0042] Z〇= H i-Zi= 7. 7572-0. 1472 = 7. 6100
[0043] Ai = A 〇+Xi*COS Δ -Yi巧IN Δ，
[0044] Bi = B o+Xi巧IN Δ +Yi*C0S Δ
[0045] Hi = Zi+Z。
[0046] 然后轉(zhuǎn)換出各點施工坐標
[0047]
[0048] 通過表中的Ξ號控制基準點的坐標可W得出上述計算所得的方位角差值Δ和掃 描儀中屯、點坐標是正確的，可W進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。
[0049] 轉(zhuǎn)換后的點位于施工坐標系中的坐標值與理論坐標、比較得出偏差值，如下表。 陽化0]
[0051] 從上表得出經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后的數(shù)值與理論值相差很小，最大不超過20mm，精度高，有 效解決了埋件位置檢測問題，同時具有W下顯著優(yōu)點：
[0052] 1、測量速度快、測量方便，有助于滿足現(xiàn)場施工的質(zhì)量控制；
[0053] 2、根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行精確檢測，與原有全站儀檢查方法相比，提高了檢測效 率.
[0054] 3、采用簡易埋件中屯、標識，埋件可在車間加工時就進行標識，現(xiàn)場不需登高作業(yè)， 可靠方便； 陽化5] 4、有效解決不同位置的埋件檢測，應(yīng)用靈活方便。
[0056] 除上述實施例外，本發(fā)明還可W有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形 成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種基于三維掃描儀技術(shù)的埋件位置檢查方法，其特征在于包括以下步驟： 第一步、標識一一將預埋在建筑物（房間墻體、頂板和地面）需標記點的埋件中心用區(qū) 別周圍環(huán)境的色彩標識； 第二步、定點一一選擇至少三個埋件中心作為控制基準點，并測量確定各控制基準點 相對原始施工坐標系中的原始笛卡爾坐標值； 第三步、掃描一一使用掃描儀掃描所述建筑物，得到各埋件中心的掃描圖像； 第四步、讀取一一通過圖像處理，識別出各埋件中心，并得到埋件中心點位于掃描儀坐 標系中的坐標值； 第五步、轉(zhuǎn)換一一通過控制基準點將各埋件中心位于掃描儀中心的坐標值轉(zhuǎn)換為施工 坐標系中的坐標值，包括以下步驟： 5. 1、根據(jù)控制基準點的坐標計算施工坐標系方位角a i，根據(jù)相對應(yīng)的控制基準點在 掃描儀中輸出的坐標計算掃描儀方位角α2，通過（^和α 2得出兩個坐標系的方位角差值 Δ , Δ = a ra 2； 5· 2、計算掃描儀中心點坐標（X。，Y。，ZQ)，XQ= A fXdCOSA+YfSINA，Y0 = 81-父1拓1^41*〇)5&，2。=!11-2 1，其中仏1，81，!11)為一個控制基準點位于施工坐標系中的 坐標，（XpYpZj為掃描儀掃描控制基準點（ΑρΒρΗΟ的點坐標； 5. 3、將掃描儀輸出點的坐標（Xp Yp ZJ轉(zhuǎn)換為施工坐標系的坐標（Ap Bp托），其中Ai =Ao+XjCOS Δ -Y3SIN Δ，= B o+XjSIN Δ +Y3COS Δ，嘸=Z JZ。。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三維掃描儀技術(shù)的埋件位置檢查方法：所述第一步標識 中埋件中心用黑白油漆標識。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三維掃描儀技術(shù)的埋件位置檢查方法：所述第三步中掃 描儀采用HDS7000三維激光掃描儀。
【文檔編號】G01B11/00GK105823414SQ201510007709
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年1月7日
【發(fā)明人】單意志, 秦亞林, 錢伏華, 黃健, 余世安
【申請人】中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司