CN112197703A - 一种基于无人机激光测距的平整路基工程收方方法 - Google Patents

一种基于无人机激光测距的平整路基工程收方方法 Download PDF

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于涛
杨文广
王涛
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Abstract

本发明公开了一种基于无人机激光测距的平整路基工程收方方法，由无人机和上位机完成，无人机通过GPRS与上位机进行数据传输，无人机通过RTK技术实现定位飞行，在施工前后，分别在同一设定高度上通过激光测距仪测量路面距无人机的高度，将测量的数据传输到上位机，上位机将施工前后的高度做差即为路面施工厚度，结合施工路面的面积，计算得到收方体积。本发明的有益效果：测量方便，节省了大量的劳动力，测量方法精确，简单实用。

Description

一种基于无人机激光测距的平整路基工程收方方法
技术领域
本发明属于工程收方技术领域，具体涉及一种工程收方方法。
背景技术
工程收方是根据甲方(建设方)、乙方(施工方)在对工程量的核算依据，也是凭证，俗称收工程量，单位：平方米(㎡)、立方米(m3)。目前，路基工程收方领域收方的方法都是在地面使用仪器进行测绘，主要有三种仪器，一中是水准仪，它是为水准测量提供水平视线和对水准标尺进行读数，主要功能是测量两点间的高差,测高程，利用视距测量原理，还可测量两点间的水平距离。经纬仪，是对水平角和竖直角进行测量，主要功能是测量两个方向之间的水平夹角和竖直角，借助水准尺，利用视距测量原理，还可测量两点的水平距离和高差；全站仪，全站仪在侧站上一经观测，必要的观测数据如斜距、竖直角、水平角均能自动显示，而且可在同一时间内得到平距、高差、点的坐标和高程。如果通过传输接口把全站仪野外采集的数据终端与计算机、绘图机连接起来，配以数据处理软件和绘图软件，即可实现测图自动化。然而利用以上仪器非常复杂，需要工作人员去走动各个测量点，期间，必然有许多人为误差，如果测量范围广且测量点比较密集时，需要工作人员做大量工作，费时又费力。
发明内容
针对现有技术中路基工程收方利用仪器非常复杂，需要工作人员做大量工作，费时又费力的问题，提供了一种基于无人机激光测距的平整路基工程收方方法。
一种基于无人机激光测距的平整路基工程收方方法，由无人机和上位机完成，无人机通过GPRS与上位机进行数据传输，无人机通过RTK技术实现定位飞行，在施工前后，分别在同一设定高度上通过激光测距仪测量路面距无人机的高度，将测量的数据传输到上位机，上位机将施工前后的高度做差即为路面施工厚度，结合施工路面的面积，计算得到收方体积。
优选的，包括以下步骤：
S1：当路面挖方后，无人机在预设的海拔高度用激光垂直测量其地面距无人机的高度，同海拔高度上、作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure BDA0002715274910000021
上传到上位机；
S2：当下路提压实后，无人机在设定的海拔高度用激光垂直测量其堤面距无人机的高度，同海拔高度上作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure BDA0002715274910000022
上传到上位机；
S3：当上路堤压实后，无人机在设定的海拔水平高度用激光垂直测量其堤面距无人机的高度。同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure BDA0002715274910000023
上传到上位机；
S4：当下路床压实后，无人机在设定同一海拔高度用激光垂直测量其床面距无人机的高度，同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure BDA0002715274910000024
上传到上位机；
S5：当上路床压实后，无人机在设定的同一海拔高度用激光垂直测量其床面距无人机的高度，同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure BDA0002715274910000025
上传到上位机；
S6：当基层压实后，无人机在设定的同一海拔高度用激光垂直测量其层面距无人机的高度，同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure BDA0002715274910000026
上传到上位机；
S7：当面层压实后，无人机在设定的同一海拔高度用激光垂直测量其面层距无人机的高度。同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值Hi面层上传到上位机；
上位机根据高度值，分别计算出下路堤、上路堤、下路床、上路床、基层、面层的厚度L，通过人工测量作业区域的面积S并录入到上位机中，计算得到收方体积V＝S*L。
优选的，上位机计算方法如下：
Figure BDA0002715274910000031
收方体积V下路堤＝S下路堤L下路堤；
Figure BDA0002715274910000032
收方体积V上路堤＝S上路堤L上路堤；
Figure BDA0002715274910000033
收方体积V下路床＝S下路床L下路床；
Figure BDA0002715274910000034
收方体积V上路床＝S上路床L上路床；
Figure BDA0002715274910000035
收方体积V基层＝S基层L基层；
Figure BDA0002715274910000036
收方体积V面层＝S面层L面层。
本发明的有益效果：测量方便，节省了大量的劳动力，测量方法精确，简单实用。
附图说明
图1是本发明基于无人机激光测距的路基工程收方方法示意图；
图2是本发明基于无人机激光测距的路基工程收方方法流程图；
图3是各级公路各类土石方与天然密实方换算系数表。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案做进一步说明。
如图1、2所示，一种基于无人机激光测距的平整路基工程收方方法，由无人机和上位机完成，首先将测量的施工路面的面积录入上位机，根据确定无人机的测量点的数量及分布，每次施工完毕后，无人机在相同的高度、相同的坐标位置对路面距离无人机的高度进行激光测量。测量点呈等距的网格状分布，像围棋盘一样，均匀分布于施工路面上。
具体测量步骤如下：
当路面挖方后，无人机在预设的海拔高度用激光垂直测量其地面距无人机的高度，同海拔高度上、作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure BDA0002715274910000041
上传到上位机；
当下路提压实后，无人机在设定的海拔高度用激光垂直测量其堤面距无人机的高度，同海拔高度上作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure BDA0002715274910000042
上传到上位机；
当上路堤压实后，无人机在设定的海拔水平高度用激光垂直测量其堤面距无人机的高度。同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure BDA0002715274910000043
上传到上位机；
当下路床压实后，无人机在设定同一海拔高度用激光垂直测量其床面距无人机的高度，同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure BDA0002715274910000044
上传到上位机；
当上路床压实后，无人机在设定的同一海拔高度用激光垂直测量其床面距无人机的高度，同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure BDA0002715274910000045
上传到上位机；
当基层压实后，无人机在设定的同一海拔高度用激光垂直测量其层面距无人机的高度，同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure BDA0002715274910000051
上传到上位机；
当面层压实后，无人机在设定的同一海拔高度用激光垂直测量其面层距无人机的高度。同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure BDA0002715274910000052
上传到上位机；
上位机根据高度值，分别计算出上路堤、下路床、上路床、基层、面层的厚度L，通过人工测量作业区域的面积S并录入到上位机中，计算得到收方体积V＝S*L。
上位机计算方法如下：
对于平整地面，层与层水平且平行，每一层的数据的高度记为H，每一层厚度记为L，S为作业区面积，V为收方体积。
Figure BDA0002715274910000053
收方体积V下路堤＝S下路堤L下路堤；
Figure BDA0002715274910000054
收方体积V上路堤＝S上路堤L上路堤；
Figure BDA0002715274910000055
收方体积V下路床＝S下路床L下路床；
Figure BDA0002715274910000056
收方体积V上路床＝S上路床L上路床；
Figure BDA0002715274910000057
收方体积V基层＝S基层L基层；
Figure BDA0002715274910000058
收方体积V面层＝S面层L面层。
无人机定位飞行是通过RTK技术实现的。RTK是一种载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。
N的大小决定收方准确性，如果太小，计算所得收方体积误差很大，如果太大，对无人机飞行准确性的要求提高，制作成本上升。一般两平方米取一个测量点。同时RTK技术的误差本身是厘米级的，所以测得点与点之间密集程度设计最小也必须厘米级。
之后将数据通过GPRS发送给上位机，上位机利用数据计算就可得到各层厚度。
此时计算出来的收方体积V为铺路压实的体积，并非天然密实方体积,各级公路各类土石方与天然密实方换算系数如图3所示,土石方调配时注意换算。可根据需要进行换算。
本方法节省大量劳动力，完全可以室内一人通过地面控制***进行收方工程的测量，负责人也可随时调整测量方式。可以大范围且密集的进行测量，大量数据有效的支撑了最后收方计算量的准确性。相比较以前方法，数据的准确性也得到了实质性提高，无人机激光相位测量的距离误差不超过1cm。***集测量、计算、储存记录于一身，省略中间大量流程，有效的避免了工程收方单造假的可能性。
可理解的是，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种基于无人机激光测距的平整路基工程收方方法，其特征在于，由无人机和上位机完成，无人机通过GPRS与上位机进行数据传输，无人机通过RTK技术实现定位飞行，在施工前后，分别在同一设定高度上通过激光测距仪测量路面距无人机的高度，将测量的数据传输到上位机，上位机将施工前后的高度做差即为路面施工厚度，结合施工路面的面积，计算得到收方体积。
2.如权利要求1所述的基于无人机激光测距的平整路基工程收方方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：当路面挖方后，无人机在预设的海拔高度用激光垂直测量其地面距无人机的高度，同海拔高度上、作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure FDA0002715274900000011
上传到上位机；
S2：当下路提压实后，无人机在设定的海拔高度用激光垂直测量其堤面距无人机的高度，同海拔高度上作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure FDA0002715274900000012
上传到上位机；
S3：当上路堤压实后，无人机在设定的海拔水平高度用激光垂直测量其堤面距无人机的高度。同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure FDA0002715274900000013
上传到上位机；
S4：当下路床压实后，无人机在设定同一海拔高度用激光垂直测量其床面距无人机的高度，同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure FDA0002715274900000014
上传到上位机；
S5：当上路床压实后，无人机在设定的同一海拔高度用激光垂直测量其床面距无人机的高度，同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure FDA0002715274900000015
上传到上位机；
S6：当基层压实后，无人机在设定的同一海拔高度用激光垂直测量其层面距无人机的高度，同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure FDA0002715274900000021
上传到上位机；
S7：当面层压实后，无人机在设定的同一海拔高度用激光垂直测量其面层距无人机的高度。同海拔高度，同一作业区内测量N个点，将测得的N个点的坐标值和高度值
Figure FDA0002715274900000022
上传到上位机；
上位机根据高度值，分别计算出下路堤、上路堤、下路床、上路床、基层、面层的厚度L，通过人工测量作业区域的面积S并录入到上位机中，计算得到收方体积V＝S*L。
3.如权利要求2所述的基于无人机激光测距的平整路基工程收方方法，其特征在于，上位机计算方法如下：
Figure FDA0002715274900000023
收方体积V下路堤＝S下路堤L下路堤；
Figure FDA0002715274900000024
收方体积V上路堤＝S上路堤L上路堤；
Figure FDA0002715274900000025
收方体积V下路床＝S下路床L下路床；
Figure FDA0002715274900000026
收方体积V上路床＝S上路床L上路床；
Figure FDA0002715274900000027
收方体积V基层＝S基层L基层；
Figure FDA0002715274900000028
收方体积V面层＝S面层L面层。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113340239A (zh) * 2021-05-20 2021-09-03 东南大学 一种基于无人机的路面跳车检测装置与方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050099677A (ko) * 2004-04-12 2005-10-17 (주)코세코 물량 계산 방법
CN104279955A (zh) * 2014-09-26 2015-01-14 华北电力大学（保定） 一种基于四轴飞行器的火电厂盘煤测算方法
CN106289060A (zh) * 2016-09-14 2017-01-04 华南理工大学 一种测量平面led荧光粉涂层体积的***及方法
CN106400662A (zh) * 2016-10-14 2017-02-15 天津大学 一种平衡梁式的路面摊铺厚度实时监测装置
CN106767710A (zh) * 2016-12-22 2017-05-31 上海华测导航技术股份有限公司 一种道路工程土方量测量方法及***
CN109556673A (zh) * 2018-11-22 2019-04-02 中铁四局集团有限公司 一种基于无人机的土方算量方法及***
CN209656896U (zh) * 2018-12-25 2019-11-19 连云港瑞云智能科技有限公司 一种吹填泥地施工量测量无人机
CN110986773A (zh) * 2019-12-17 2020-04-10 安徽开源路桥有限责任公司 一种基于无人机拍摄测量工程土方量的方法
CN111207728A (zh) * 2020-03-03 2020-05-29 王刚强 一种无人机测量边坡及基坑开挖量的设备

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050099677A (ko) * 2004-04-12 2005-10-17 (주)코세코 물량 계산 방법
CN104279955A (zh) * 2014-09-26 2015-01-14 华北电力大学（保定） 一种基于四轴飞行器的火电厂盘煤测算方法
CN106289060A (zh) * 2016-09-14 2017-01-04 华南理工大学 一种测量平面led荧光粉涂层体积的***及方法
CN106400662A (zh) * 2016-10-14 2017-02-15 天津大学 一种平衡梁式的路面摊铺厚度实时监测装置
CN106767710A (zh) * 2016-12-22 2017-05-31 上海华测导航技术股份有限公司 一种道路工程土方量测量方法及***
CN109556673A (zh) * 2018-11-22 2019-04-02 中铁四局集团有限公司 一种基于无人机的土方算量方法及***
CN209656896U (zh) * 2018-12-25 2019-11-19 连云港瑞云智能科技有限公司 一种吹填泥地施工量测量无人机
CN110986773A (zh) * 2019-12-17 2020-04-10 安徽开源路桥有限责任公司 一种基于无人机拍摄测量工程土方量的方法
CN111207728A (zh) * 2020-03-03 2020-05-29 王刚强 一种无人机测量边坡及基坑开挖量的设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
卢耀方: "利用RTK技术和南方CASS软件测量和计算路基土方工程量方法的解析", 《甘肃科技》 *
赖文强等: "关于悬高测量在某些特殊路基边坡收方测量中的应用", 《科技资讯》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113340239A (zh) * 2021-05-20 2021-09-03 东南大学 一种基于无人机的路面跳车检测装置与方法

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