CN106681374B - 一种全自动照准控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长大隧道内交叉双导线控制测量用的全自动照准控制方法，其特征是在自动全站仪前后视棱镜上增加控制电动马达转向装置及信号接受发射装置，且增设棱镜马达的手动控制和自动控制***，并在测站测量控制端对棱镜对应的传感器进行编组，在测量过程中实现当前观测棱镜转向测站，而当前未参与观测的棱镜背对测站。有效地节约了测量时间，充分利用了施工间歇时间窗口进行作业；避免了人为错误引发的测错棱镜；减少了人员的投入；解决了全站仪视场内同时出现两个及两个以上棱镜反射源情况下的测量工作；适用于同样或类似的点位监测工程，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及工程测量及控制测量的装备技术，尤其是一种长大隧道内交叉双导线控制测量用的全自动照准控制方法。
背景技术
在隧道控制测量作业中，由于多种施工作业的交叉，给测量人员做导线控制网的时间窗口并不多，传统非自动型全站仪需要人工观瞄，因隧道内光线较暗，需要多人配合灯光照射，且观测条件不理想，较耗时费力。特别是长大隧道，洞内因不可以做单排导线，需要做交叉双导线，以增加多余观测数，来提高隧道贯通精度。
这种传统的测量方法具有不少缺点：一是交叉双导线，前后视方向各有两只棱镜，对于一般长度为400米的导线边，在带有自动观瞄功能的全站仪视场内同时出现两只棱镜的反射源，造成无法识别观测，这时需要前后视各站两人，人工判断测量进程，在仪器观测过程中遮挡未参与观测的棱镜。过程中测站人员与前后视人员容易出现沟通失误，从而造成观测错误的情况。二是非自动型全站仪需要人工观瞄，一般情况是隧道内光线暗，需要多人配合灯光照射，并且观测条件仍不理想，精度不高且耗时费力，隧道施工进度不允许，随之而来的是各种作业的干扰，使得导线控制难以继续开展。由于需要配合人员较多，加大了人力成本支出。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述问题，提供一种结构设计合理，操作方便、准确高效的 全自动照准控制方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种全自动照准控制方法，其特征是在自动全站仪前后视棱镜上增加控制电动马达转向装置及信号接受发射装置，且增设棱镜马达的手动控制和自动控制***，并在测站测量控制端对棱镜对应的传感器进行编组，在测量过程中实现当前观测棱镜转向测站，而当前未参与观测的棱镜背对测站。
通过全站仪控制***在学习了需要测量点位坐标后，自动给每个棱镜进行编号，如1；2…，当需要观测1号点位时，全站仪控制***发射信号给除1号棱镜外所有棱镜，请求这些棱镜转向180度；
在完成1号棱镜点位自动测量后，需要观测2号棱镜时，全站仪控制***发射信号给2号棱镜，要求恢复2号棱镜最初位置，同时给除2号棱镜外所有棱镜发射信号，要求转向180度；如此顺序反复地测量，完成1号棱镜和2号棱镜…等点位的多次测量。
隧道控制测量的主要目的，就是保证隧道在两个或两个以上开挖面的相向施工中，使其中线符合线路平面和纵断面的设计要求，在允许误差的范围内，满足限界要求的条件下正确贯通。本技术方案根据多年来在隧道控制测量方向，尤其是中长隧道的控制测量方面的测量经验，基于长大隧道洞内导线布设的原理，采用全自动观测全站仪，前后视棱镜设计带电动马达与传感器的基座，并在测站测量控制端对棱镜对应传感器进行编组，在测量过程中实现当前观测棱镜转向测站，当前未参与观测棱镜背对测站。由于全站仪是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器***，其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作。本方法对其棱镜的装置进行设计，增加可控制电动马达转向装置以及信号发射接收装置；在自动全站仪测量***中增设棱镜马达的手、自动控制***，其中手动控制便于手动调整棱镜，使其对准测站；自动控制***可实现相邻测量点位观测时，自动将待观测点位棱镜反向转动，只将待观测棱镜暴露在全站仪视场范围内。
针对现有技术测量通过自动型全站仪学习需要观测的点位后，无论是采用自动型还是非自动型全站仪，均存在人工干预条件下测量的问题，本方法通过全站仪控制***在学习了需要测量点位坐标后，自动给每个棱镜进行编号，当需要观测第一号点位时，全站仪控制***发射信号给下一号棱镜，使其转向；只有在完成第一号点位自动测量后，需要观测下一号棱镜时，***自动发射信号给所需观测号位，要求恢复棱镜最初位置即观测位，同时第一号位棱镜接到信号后自动转向。经反复的测量，以实现所需号位棱镜的多次测量，满足点位测量和监测等方面的要求。
作为优选，首先由人工将所有的棱镜对准全站仪，人工获取需要学习棱镜点位坐标；然后将该棱镜进行编号，并将编号反馈至棱镜，向棱镜内存中写入编号；判断是否学习完所有棱镜，否定时重新进入人工获取需要学习棱镜点位坐标。
作为优选，所述的通过自动控制***，实现棱镜转向的控制及点位测量：自动搜索i号点位棱镜，并测量i号棱镜点位坐标；由全站仪发送信号至除“i”之外的所有棱镜，将其转向180度，使其背对全站仪。
作为优选，通过全站仪控制模块向棱镜内存中写入编号，并根据编号一一对应控制某个棱镜马达转动角度。
作为优选，将所有棱镜加装电动马达控制装置、信号接受及发射装置，实现棱镜转动角度数值的控制。
作为优选，把所述的前后视棱镜安设在带电动马达和传感器的基座上。
作为优选，所述的在全站仪上设置棱镜控制信号接受及命令发射装置。
本发明的有益效果是：由于在自动全站仪前后视棱镜上增加控制电动马达转向装置及信号接收发射装置，有效地节约了测量时间，可以充分利用了施工间歇时间窗口进行作业；通过便携式输入输出设备自动控制传感器驱动马达转动棱镜，避免了人为错误引发的测错棱镜；大大减少了人员的投入，降低了劳动力成本；解决了全站仪视场内同时出现两个及两个以上棱镜反射源情况下的测量工作；适用于同样或类似的点位监测工程，适用范围广。
附图说明
图1是本发明的一种交叉双导线布置示意图。
图2是本发明的一种组成棱镜编号学习模块过程示意图。
图3是本发明的一种棱镜转向控制选择模块示意图。
图4是本发明的一种自动控制***硬件控制一体化模块示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
针对图1所示的长大隧道内交叉双导线控制测量现场，交叉双导线中左导线点位编号为Z1～ZN，右导线点位编号为Y1～YN，本实施例一种全自动照准控制方法，在自动全站仪前后视棱镜上增加控制电动马达转向装置及信号接收发射装置，把前后视棱镜安设在带电动马达和传感器的基座上，在全站仪上设置棱镜控制信号接收及命令发射装置；并增设棱镜马达的手动控制和自动控制***。
在测站测量控制端对棱镜对应的传感器进行编组，在测量过程中实现当前观测棱镜转向测站，而当前未参与观测的棱镜背对测站；如图2、图3所示，通过全站仪控制***在学习了需要测量点位坐标后，自动给每个棱镜进行编号，如1；2…，当需要观测1号点位时，全站仪控制***发射信号给除1号棱镜外所有棱镜，请求这些棱镜转向180度；在完成1号棱镜点位自动测量后，需要观测2号棱镜时，全站仪控制***发射信号给2号棱镜，要求恢复2号棱镜最初位置，同时给除2号棱镜外所有棱镜发射信号，要求转向180度，如此顺序反复观测下去，以实现该1号、2号…N号棱镜点位的多次测量，满足点位测量和监测多方面的要求。
具体做法是：首先由人工将所有的棱镜对准全站仪，人工获取需要学习棱镜点位坐标；再将该棱镜进行编号，如1～N，并将编号反馈至棱镜，向棱镜内存中写入编号；然后判断是否学习完所有棱镜，若是则完成取i=1，若否定时，则重新进入人工获取需要学习棱镜点位坐标进行循环，直到学习完所有棱镜。
通过自动控制***，来实现棱镜转向的控制及点位测量：自动搜索i号点位棱镜，并测量i号棱镜点位坐标；当i＞N时，如i+1，即由全站仪发送信号至除“i”之外的所有棱镜，将其转向180度，使其背对全站仪。
本实施例设计了硬件控制一体化模块，参见图4，通过全站仪控制模块向棱镜内存中写入编号，如1～N，对应设置棱镜1电动马达装置…棱镜N电动马达装置，根据编号一一对应控制1～N个棱镜马达转动角度；硬件设备中所有棱镜还设有棱镜电动马达转向装置、信号接收模块、数据存储内存模块，以及全站仪中信号发射模块，实现棱镜转动角度数值的控制。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的结构、方法等均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种全自动照准控制方法，其特征是，在自动全站仪前后视棱镜上增加控制电动马达转向装置及信号接收发射装置，且增设棱镜马达的手动控制和自动控制***，并在测站测量控制端对棱镜对应的传感器进行编组，在测量过程中实现当前观测棱镜转向测站，而当前未参与观测的棱镜背对测站；
首先由人工将所有的棱镜对准全站仪，人工获取需要学习棱镜点位坐标；
再将该棱镜进行编号，并将编号反馈至棱镜，向棱镜内存中写入其编号；
然后判断是否学习完所有棱镜，若否，则重新进入人工获取需要学习棱镜点位坐标进行循环，直到学习完所有棱镜，若是则完成，取i=1；
自动搜索i号棱镜，并测量i号棱镜点位坐标；
判断i是否大于N，若是则观测完毕，若否则令i=i+1；
当需要观测1号点位时，全站仪控制***发射信号给除1号棱镜外所有棱镜，请求这些棱镜转向180度；
在完成1号棱镜点位自动测量后，需要观测2号棱镜时，全站仪控制***发射信号给2号棱镜，要求恢复2号棱镜最初位置，同时给除2号棱镜外所有棱镜发射信号，要求其背对全站仪；
如此顺序反复地测量，完成1号棱镜至N号棱镜点位的多次测量。
2.根据权利要求1所述的一种全自动照准控制方法，其特征是，通过自动控制***，实现棱镜转向的控制及点位测量：自动搜索i号点位棱镜，并测量i号棱镜点位坐标；由全站仪发送信号至除“i”之外的所有棱镜，将其转向180度，使其背对全站仪。
3.根据权利要求1所述的一种全自动照准控制方法，其特征是，通过全站仪控制模块向棱镜内存中写入编号，并根据编号一一对应控制某个棱镜马达转动角度。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种全自动照准控制方法，其特征是，将所有棱镜加装电动马达控制装置、信号接收及发射装置，实现棱镜转动角度数值的控制。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种全自动照准控制方法，其特征是，把所述的前后视棱镜安设在带电动马达和传感器的基座上。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种全自动照准控制方法，其特征是，在全站仪上设置棱镜控制信号接收及命令发射装置。
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