CN110095105A - 一种基于非接触式建筑物测量的四点共面检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑物测量技术领域，公开一种基于非接触式建筑物测量的四点共面检测方法，包括如下步骤：1)确定四个建筑物被测点，2）第一被测点D1测量，3）第二被测点D2测量，4）第三被测点D3测量，5）第四被测点D4测量，6）判断四个被测点D1、D2、D3和D4是否在同一平面上。通过非接触式测量被测面四个点的相关参数，快速精准计算被测面的四点是否在一个平面。

Description

一种基于非接触式建筑物测量的四点共面检测方法
技术领域
本发明属于建筑物测量技术领域，尤其涉及一种基于非接触式建筑物测量的四点共面检测方法。
背景技术
在建设工程领域，为检测建筑构件质量，涉及大量的判断被测物是否平整的检测工作，对于大型建筑构件，往往难以直接接触测量。现有市场上的平整度测量装置，主要采用直尺、塞尺、靠尺和全站仪等测量装置。
目前判断被测物是否平整的检测方法，存在各种弊端,有的方法需要抵近被测物体进行接触式直接测量，对于高大尺寸被测物体，存在难以直接接触式测量或测量成本高问题，而且测量误差大。有的方法能够实现非接触式测量，但存在测量装置复杂、测量条件要求高、测量数据误差大、检测计算复杂等问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的上述问题，提供一种基于非接触式建筑物测量的四点共面检测方法，通过非接触式测量被测面四个点的相关参数，快速精准计算被测面的四点是否在一个平面，相对于其它方法，解决了直接接触测量困难、检测误差大和检测计算复杂等问题。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：
一种基于非接触式建筑物测量的四点共面检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)确定四个被测点，并按照被测点的空间关系从左到右分别标记为第一被测点D1、第二被测点D2、第三被测点D3和第四被测点D4；
2)第一被测点D1测量，测量测量点O与第一被测点D1的距离L1，测量测量点O与第一被测点D1的连线O-D1相对水平面的夹角a1，第一被测点D1测量结束；
3)第二被测点D2测量，测量测量点O与第二被测点D2的距离L2，测量测量点O与第二被测点D2的连线O-D2相对水平面的夹角a2，测量连线O-D1的水平投影线与连线O-D1的水平投影线的夹角b12，第二被测点D2测量结束；
4)第三被测点D3测量，测量测量点O与第三被测点D3的距离L3，测量测量点O与第三被测点D3的连线O-D3相对水平面的夹角a3，测量连线O-D2的水平投影线与连线O-D3的水平投影线的夹角b23，第三被测点D3测量结束；
5)第四被测点D4测量，测量测量点O与第四被测点D4的距离L4，测量测量点O与第三被测点D4的连线O-D4相对水平面的夹角a4，测量连线O-D3的水平投影线与连线O-D4的水平投影线的夹角b34，第四被测点D4测量结束。
6)判断四个被测点D1、D2、D3和D4是否在同一平面上。
优选地，第6步，根据计算公式：X1＝0
Y1＝L1*cos(a1)，Z1＝L1*sin(a1)，
X2＝L2*cos(a1)*sin(b12)，
Y2＝L2*cos(a1)*cos(b12)，Z2＝L2*sin(a2)，
X3＝L3*cos(a3)*sin(b12+b23)，Y3＝L3*cos(a3)*cos(b12+b23)，
Z3＝L3*sin(a3)，
X4＝L4*cos(a4)*sin(b12+b23+b34)，Y4＝L4*cos(a4)*cos(b12+b23+b34)，
Z4＝L4*sin(a4)，
A1＝X2-X1，A2＝Y2-Y1，A3＝Z2-Z1，
B1＝X3-X2，B2＝Y3-Y2，B3＝Z3-Z2，
C1＝X4-X3，C2＝Y4-Y3，C3＝Z4-Z3，
TT＝1/6*ABS(A1*B2*C3+B1*C2*A3+C1*A2*B3-C1*B2*A3-B1*A2*C3-A1*C2*B3)，判断四个被测点D1、D2、D3和D4是否在同一平面。
优选地，如果TT为0，则被测点D1、D2、D3和D4在同一平面上。
优选地，根据前述方法判断依据，如果TT不为零，判断被测点D1、D2、D3和D4不在同一平面上，与实际被测物体四个被测点空间关系结论一致。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
本发明的测量方法，能够实现非接触式测量功能；应用本发明即可完成判断被测点是否在同一平面的检测工作。通过非接触式测量方法，能够完成检测被测物是否为一平面的工作。能够在建筑测量中快速得到被测点是否在同一平面的结论。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明非接触式建筑物测量的四点共面检测方法示意图。
图2为本发明非接触式建筑物测量的四点共面检测方法的第一被测点测量示意图。
图3为本发明非接触式建筑物测量的四点共面检测方法的第二被测点测量示意图。
图4为本发明非接触式建筑物测量的四点共面检测方法的第三被测点测量示意图。
图5为本发明非接触式建筑物测量的四点共面检测方法的第四被测点测量示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至图5所示，本发明非接触式建筑物测量的四点共面检测方法，本实施例选取某建筑物的一个面进行测量，包括如下步骤：
1)确定四个被测点，并按照被测点的空间关系从左到右分别标记为第一被测点D1、第二被测点D2、第三被测点D3和第四被测点D4；
2)第一被测点D1测量，测量测量点O与第一被测点D1的距离L1＝30m，测量测量点O与第一被测点D1的连线O-D1相对水平面的夹角a1＝50°，第一被测点D1测量结束。
3)第二被测点D2测量，测量测量点O与第二被测点D2的距离L2＝31m，测量测量点O与第二被测点D2的连线O-D2相对水平面的夹角a2＝34°，测量连线O-D1的水平投影线与连线O-D1的水平投影线的夹角b12＝30°，第二被测点D2测量结束。
4)第三被测点D3测量，测量测量点O与第三被测点D3的距离L3＝35m，测量测量点O与第三被测点D3的连线O-D3相对水平面的夹角a3＝35°，测量连线O-D2的水平投影线与连线O-D3的水平投影线的夹角b23＝15°，第三被测点D3测量结束。
5)第四被测点D4测量，测量测量点O与第四被测点D4的距离L4＝41m，测量测量点O与第三被测点D4的连线O-D4相对水平面的夹角a4＝52°，测量连线O-D3的水平投影线与连线O-D4的水平投影线的夹角b34＝15°，第四被测点D4测量结束。
6)判断被测点D1、D2、D3和D4是否在同一平面上。
第6步，根据计算公式：X1＝0
Y1＝L1*cos(a1)＝22.981m
Z1＝L1*sin(a1)＝19.284m
X2＝L2*cos(a1)*sin(b12)＝12.850m
Y2＝L2*cos(a1)*cos(b12)＝17.335m
Z2＝L2*sin(a2)＝22.257m
X3＝L3*cos(a3)*sin(b12+b23)＝20.273m
Y3＝L3*cos(a3)*cos(b12+b23)＝20.075m
Z3＝L3*sin(a3)＝20.273m
X4＝L4*cos(a4)*sin(b12+b23+b34)＝21.860m
Y4＝L4*cos(a4)*cos(b12+b23+b34)＝32.308m
Z4＝L4*sin(a4)＝12.621m
A1＝X2-X1＝12.850m
A2＝Y2-Y1＝-5.646m
A3＝Z2-Z1＝2.973m
B1＝X3-X2＝20.273m
B2＝Y3-Y2＝-2.906m
B3＝Z3-Z2＝0.989m
C1＝X4-X3＝21.860m
C2＝Y4-Y3＝9.327m
C3＝Z4-Z3＝-6.663m
TT＝1/6*ABS(A1*B2*C3+B1*C2*A3+C1*A2*B3-C1*B2*A3-B1*A2*C3-A1*C2*B3)＝0.569。
如果TT＝0，则被测点D1、D2、D3和D4在同一平面上。根据前述方法判断依据，如果TT不等于零，所以可以判断被测点D1、D2、D3和D4不在同一平面上，与实际被测物体四个被测点空间关系结论一致。
以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种基于非接触式建筑物测量的四点共面检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)确定四个建筑物被测点，并按照被测点的空间关系从左到右分别标记为第一被测点D1、第二被测点D2、第三被测点D3和第四被测点D4；
2）第一被测点D1测量，测量测量点O与第一被测点D1的距离L1，测量测量点O与第一被测点D1的连线O-D1相对水平面的夹角a1，第一被测点D1测量结束；
3）第二被测点D2测量，测量测量点O与第二被测点D2的距离L2，测量测量点O与第二被测点D2的连线O-D2相对水平面的夹角a2，测量连线O-D1的水平投影线与连线O-D1的水平投影线的夹角b12，第二被测点D2测量结束；
4）第三被测点D3测量，测量测量点O与第三被测点D3的距离L3，测量测量点O与第三被测点D3的连线O-D3相对水平面的夹角a3，测量连线O-D2的水平投影线与连线O-D3的水平投影线的夹角b23，第三被测点D3测量结束；
5）第四被测点D4测量，测量测量点O与第四被测点D4的距离L4，测量测量点O与第三被测点D4的连线O-D4相对水平面的夹角a4，测量连线O-D3的水平投影线与连线O-D4的水平投影线的夹角b34，第四被测点D4测量结束；
6）判断四个被测点D1、D2、D3和D4是否在同一平面上。
2.根据权利要求1所述基于非接触式建筑物测量的四点共面检测方法，其特征在于，第6步，根据计算公式：X1=0
Y1=L1*cos(a1)，Z1=L1*sin(a1)，
X2=L2*cos(a1)*sin(b12)，
Y2=L2*cos(a1)*cos(b12)，Z2=L2*sin(a2)，
X3=L3*cos(a3)*sin(b12+b23)，Y3=L3*cos(a3)*cos(b12+b23)，
Z3=L3*sin(a3)，
X4=L4*cos(a4)*sin(b12+b23+b34)，Y4=L4*cos(a4)*cos(b12+b23+b34)，
Z4=L4*sin(a4)，
A1=X2-X1，A2=Y2-Y1，A3=Z2-Z1，
B1=X3-X2，B2=Y3-Y2，B3=Z3-Z2，
C1=X4-X3，C2=Y4-Y3，C3=Z4-Z3，
TT=1/6*ABS(A1*B2*C3+B1*C2*A3+C1*A2*B3-C1*B2*A3-B1*A2*C3-A1*C2*B3)，判断四个被测点D1、D2、D3和D4是否在同一平面。
3.根据权利要求2所述基于非接触式建筑物测量的四点共面检测方法，其特征在于，当TT为0时，则被测点D1、D2、D3和D4在同一平面上。
4.根据权利要求2所述基于非接触式建筑物测量的四点共面检测方法，其特征在于，当TT不为零时，就判断被测点D1、D2、D3和D4不在同一平面上，与实际建筑物体四个被测点空间关系结论一致。
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