全站儀到底能不能進行振動監測
全站儀產品最初定位是單點位置采集工具,通過EDM測距并結合度盤測量的角度計算單點位置,但我們在日常的測量中,除進行單點的位置采集外還會遇到很多動態測量的情景,例如風電塔和橋梁的振動監測,而這些動態測量對全站儀測量頻率有較高的要求。
全站儀在不斷的發展過程中,先是加入了ATR功能,能夠跟蹤鎖定目標,之后的影像功能能夠導出影像位置的實時視頻流,那么技術的革新能否幫助滿足高頻振動監測的需求呢?我們今天就此進行分析討論。
延續全站儀測量的思路,全站儀完成EDM測距并結合度盤測量的角度就可以計算出單點的位置,如果此過程非常迅速,就可以達到振動監測的要求。
方法-01鎖定目標,測角&測距,計算3D動態變化圖片徠卡TS16/60全站儀均使用的是相位法測距技術,可以在連續測距下最快0.15s完成1次測距,那我們可以推斷出徠卡TS60/16每秒最快可以得出7次測量結果,根據奈奎斯特定理,意味著僅能檢測低于3.5Hz的自振頻率,這個頻率對于大多數的振動監測來說,顯然不夠。而徠卡MS60掃描全站儀采用了另外一種WFD波形數字化測距技術,測距速度就有了很大的提升,最快可以0.05s測距1次,每秒可以采集20次結果,這樣就可將監測頻率擴展至10Hz。
在這里,向大家介紹徠卡Survey Streaming軟件,可以實現對單一目標跟蹤,并對測量時間與采集終端時間進行精準同步,獲得具備毫秒時間戳的測量數據,方式輸出的過程并不依賴于全站儀本身的數據存儲,支持GSI、TCP port 和UDP port輸出。
方法-02鎖定目標僅測角,計算角度分辨動態變化圖片上一種方法要獲得更高頻的數據結果必須使用采用波形數字化測距技術的徠卡MS60實現,那么普通的測量機器人是否也可以能實現這一點呢?今天我們就討論第二種方法,僅測角,計算角度分辨橋梁振動動態變化。
橋梁振動監測我們更關注是高程和水平方向的振幅,可以將兩個方向振幅分配到全站儀測量的水平角和豎直角上,僅需在開始的時候完成一次精密距離測量,就可以利用初始的測距值作為原始測距基礎,將角度測量變化值轉化為位移量,監測橋梁振動情況。
徠卡全站儀Geocom指令集提供了只獲取當前角度的指令,可以在徠卡ATRplus非常強大的高速動態目標跟蹤的前提下,獲取純角度的高頻測量數據。
試驗表明,單純角度的獲取的頻率可以從7Hz提升至20Hz,這樣就可以根據獲取的高頻角度測量數據結合第一次的精密測距結果獲得橋梁的振動頻率。
方法-03基于高動態視頻流圖像處理識別振動信息圖片徠卡測量還為全站儀加入了概略相機和望遠鏡相機,尤其在徠卡TS60產品上提供的望遠鏡相機可實現高頻視頻流輸出,視頻流可以以最高30Hz的頻率被記錄,我們完全可以基于高動態視頻流圖像處理識別振動信息。
徠卡全站儀的望遠鏡相機均進行了嚴格的出廠校準,我們可以從全站儀上輸出相應的校準參數,比如校準后影像中心、焦距以及物理像素尺寸。徠卡TS60望遠鏡相機COMS陣列為2560px×1920px的分辨率,根據相機的校準參數可計算望遠鏡相機的角度測量分辨率為1.7",可根據實時輸出的30Hz視頻流進行影像計算,識別橋梁振動信息。
采用基于影像的動態測量的另一個優勢為不需要在橋梁上固定目標棱鏡。當然,光照條件是影響影像測量的重要因素,在黑暗的環境一般無法執行影像測量,而在晚上利用影像傳感器進行振動測量的一個可行的方案為采用發光目標。
以上我們討論了全站儀實現振動監測的可能性,徠卡測量還有兩種非常有效的監測方式。
01我們可以使用徠卡GNSS設備,利用徠卡GM30接收機不間斷獲取20Hz的采樣數據,通過徠卡Spider軟件對高頻動態采集數據進行解算,獲取RTP的高頻監測結果。GNSS的監測方式,可以將橋梁的振動監測結果與靜態位移監測結果進行結合分析,更直觀的體現橋梁健康情況。
02新的大地測量傳感器如地基雷達的推出,使橋梁的靜態及動態變形監測變得更簡單和高精度,既可以進行位移監測,同時又可以進行振動監測,IBIS-FS雷達作為毫米波雷達的典型代表,以200Hz的高頻和最高0.01mm的高精度采集橋梁的振動數據,在橋梁索力、橋梁動載試驗、橋梁靜荷載、運營橋梁動撓度的監測中有較多的應用。
聲明:以上內容來源于網絡文章轉載,轉自原創徠卡測量系統應用文章,出于傳遞信息及學習之目的,不代表本網站的觀點、立場,本網站不對其真實性負責。
更多相關
庫熱西參加國家測繪地理信息局黨支部“支部書記講黨課”活動
國家測繪地理信息局黨組書記、局長庫熱西同志以一名普通黨員身份,參加局辦公室黨支部“支部書記講黨課”活動。 辦公室黨支部本次黨課主題為“堅持人民立場和群眾路線”。庫熱西對辦公室黨支部主題黨課活...
(天寶)TrimbleSX10三維激光掃描儀在鐵路軌道檢測中的應用
項目總結 南寧某軌道在建中,需快速獲取周邊場景數據并繪制軌道中心線與軌道線,完成與軌道設計圖的對比與檢測分析。由于現場環境限制,遮擋嚴重,全站儀與GPS等常規設備無法快速進行作業,而且其高質量及高精...
小工具,大應用,COGO解決全站儀施工坐標轉換之“痛”
蘇州軌道交通施工項目,設計方提供的施工圖紙是蘇州城市坐標,而業主要求施工使用另外1套蘇州軌道坐標,業主提供了兩套坐標系的同名點控制點成果。 施工的“難”: 采用蘇州城市坐標進行放樣沒問題,但業...
南方測繪、思拓力兩測繪儀器廠商各行其道助力測繪職業教育事業發展
南方測繪助力國際測量技能競賽 南方測繪公司技術人員正在為參賽選手做賽前水準儀培訓 11月20日至22日,測量技術國際技能競賽在廣東工貿職業技術學院舉行,來自剛果、蒙古、緬甸、老撾、柬埔寨、吉爾...
千尋RTK啟航TU7有何優勢
千尋RTK啟航TU7作為千尋位置和中海達聯合推出的新一代高精度GNSS定位終端,憑借其技術創新和行業適配性,在測繪、無人機、農業、自動駕駛等領域展現出顯著優勢。以下是其主要優勢分析:1. 厘...
所見即所測, U3 AR視覺RTK“速”不可擋!
所見即所測,U3AR視覺RTK“速”不可擋!...
科力達新版KTS-442U全站儀一鍵測量,U盤藍牙體驗大升級!
久等了,朋友們 科力達KTS-442全站儀全新升級 新版KTS-442U全站儀 它在整體配置、使用體驗和外觀工藝上 會給我們帶來多少驚喜? 有請KTS-442U全站儀登場! 暢享新能,...
十年測繪路
我到北京市測繪設計研究院已有10年。通過這10年,我看到了單位的發展,也看到了我個人的進步。 當初來到院地理信息中心,五樓機房的布局和學校實驗室沒多大差別,那時候地理信息中心剛開始承接各委辦局信...