全站仪到底能不能进行振动监测
全站仪产品最初定位是单点位置采集工具,通过EDM测距并结合度盘测量的角度计算单点位置,但我们在日常的测量中,除进行单点的位置采集外还会遇到很多动态测量的情景,例如风电塔和桥梁的振动监测,而这些动态测量对全站仪测量频率有较高的要求。
全站仪在不断的发展过程中,先是加入了ATR功能,能够跟踪锁定目标,之后的影像功能能够导出影像位置的实时视频流,那么技术的革新能否帮助满足高频振动监测的需求呢?我们今天就此进行分析讨论。
延续全站仪测量的思路,全站仪完成EDM测距并结合度盘测量的角度就可以计算出单点的位置,如果此过程非常迅速,就可以达到振动监测的要求。

方法-01锁定目标,测角&测距,计算3D动态变化图片徕卡TS16/60全站仪均使用的是相位法测距技术,可以在连续测距下最快0.15s完成1次测距,那我们可以推断出徕卡TS60/16每秒最快可以得出7次测量结果,根据奈奎斯特定理,意味着仅能检测低于3.5Hz的自振频率,这个频率对于大多数的振动监测来说,显然不够。而徕卡MS60扫描全站仪采用了另外一种WFD波形数字化测距技术,测距速度就有了很大的提升,最快可以0.05s测距1次,每秒可以采集20次结果,这样就可将监测频率扩展至10Hz。
在这里,向大家介绍徕卡Survey Streaming软件,可以实现对单一目标跟踪,并对测量时间与采集终端时间进行精准同步,获得具备毫秒时间戳的测量数据,方式输出的过程并不依赖于全站仪本身的数据存储,支持GSI、TCP port 和UDP port输出。
方法-02锁定目标仅测角,计算角度分辨动态变化图片上一种方法要获得更高频的数据结果必须使用采用波形数字化测距技术的徕卡MS60实现,那么普通的测量机器人是否也可以能实现这一点呢?今天我们就讨论第二种方法,仅测角,计算角度分辨桥梁振动动态变化。

桥梁振动监测我们更关注是高程和水平方向的振幅,可以将两个方向振幅分配到全站仪测量的水平角和竖直角上,仅需在开始的时候完成一次精密距离测量,就可以利用初始的测距值作为原始测距基础,将角度测量变化值转化为位移量,监测桥梁振动情况。
徕卡全站仪Geocom指令集提供了只获取当前角度的指令,可以在徕卡ATRplus非常强大的高速动态目标跟踪的前提下,获取纯角度的高频测量数据。
试验表明,单纯角度的获取的频率可以从7Hz提升至20Hz,这样就可以根据获取的高频角度测量数据结合第一次的精密测距结果获得桥梁的振动频率。
方法-03基于高动态视频流图像处理识别振动信息图片徕卡测量还为全站仪加入了概略相机和望远镜相机,尤其在徕卡TS60产品上提供的望远镜相机可实现高频视频流输出,视频流可以以最高30Hz的频率被记录,我们完全可以基于高动态视频流图像处理识别振动信息。

徕卡全站仪的望远镜相机均进行了严格的出厂校准,我们可以从全站仪上输出相应的校准参数,比如校准后影像中心、焦距以及物理像素尺寸。徕卡TS60望远镜相机COMS阵列为2560px×1920px的分辨率,根据相机的校准参数可计算望远镜相机的角度测量分辨率为1.7",可根据实时输出的30Hz视频流进行影像计算,识别桥梁振动信息。
采用基于影像的动态测量的另一个优势为不需要在桥梁上固定目标棱镜。当然,光照条件是影响影像测量的重要因素,在黑暗的环境一般无法执行影像测量,而在晚上利用影像传感器进行振动测量的一个可行的方案为采用发光目标。
以上我们讨论了全站仪实现振动监测的可能性,徕卡测量还有两种非常有效的监测方式。
01我们可以使用徕卡GNSS设备,利用徕卡GM30接收机不间断获取20Hz的采样数据,通过徕卡Spider软件对高频动态采集数据进行解算,获取RTP的高频监测结果。GNSS的监测方式,可以将桥梁的振动监测结果与静态位移监测结果进行结合分析,更直观的体现桥梁健康情况。
02新的大地测量传感器如地基雷达的推出,使桥梁的静态及动态变形监测变得更简单和高精度,既可以进行位移监测,同时又可以进行振动监测,IBIS-FS雷达作为毫米波雷达的典型代表,以200Hz的高频和最高0.01mm的高精度采集桥梁的振动数据,在桥梁索力、桥梁动载试验、桥梁静荷载、运营桥梁动挠度的监测中有较多的应用。
声明:以上内容来源于网络文章转载,转自原创徕卡测量系统应用文章,出于传递信息及学习之目的,不代表本网站的观点、立场,本网站不对其真实性负责。
更多相关
当中国测绘遇上非洲水电站-测量仪器变的大有作为
飞机到达科特迪瓦共和国首都机场的时候,已经是凌晨了。这是一个非洲国家,纬度7°左右,全年平均气温28°,这已经是北京5月的最高气温了。这里没有四季只有“两季”,旱季和雨季,高温湿润是这个国家气候的...
RTK如何进行间接测量?
RTK(Real-TimeKinematic)技术通常用于直接测量,即通过接收和解码来自至少一个基准站的差分信号,实时计算移动站的位置。但在某些情况下,特别是在像控点(ControlPoints)...
徕卡TS60全站仪-BIM解决方案助力国家重点地震实验室建设
项目背景: 国家地震重点实验室基础设施建设,实验中心结构主体包括大型振动台和水下振动台两部分,其中地下3层,地上局部2层,为钢结构,最大高度35.85m,最大单体跨度78m,基坑最大深度18m。...
第七届全国测绘地理信息博览会取得圆满成功
第七届全国测绘地理信息博览会取得圆满成功 11月8-10日,第七届全国测绘地理信息技术装备展览会暨全国测绘地理信息博览会与中国测绘地理信息学会2017年学术年会在南京国际展览中心同期隆重举行,此...
党的十八大以来我国测绘地理信息事业成就综述
时代风云激荡,开启伟大征程。 党的十八大以来的五年,以习近平同志为核心的党中央,把握当今世界和当代中国发展大势,顺应实践要求和人民愿望,统揽伟大斗争、伟大工程、伟大事业、伟大梦想,统筹推进“五位...
千寻星地通RTK介绍 无惧电离层影响
千寻星地通RTK无需千寻知寸CORS账号千寻星地通,是一款集成在千寻位置云端一体、星地一体和软硬一体的智能化终端中,将地基、网络星基、卫星星基能力深度融合,并通过AI智能切换,实现覆盖全域、全场景的...
中海达iBoat BS15无人船 简介
中海达iBoatBS15无人船中海达iBoatBS15无人船可用于水下地形测绘、水文测验、疏浚通行、库容测量iBoatBS15智能无人测量船搭载中海达8140P小型化多波束测深系统,可轻松实现内...
40000m²作业面积 ,千巡翼X1助历史文化建筑1:1“数字孪生”
历史建筑是一个城市文化传承的重要载体,是不可磨灭的一种智慧和情怀,倾斜摄影技术能够实现建筑物的数字化存档,在古建筑保护与修复中具有不可替代的作用。 『南通·壹城』占地面积达到4万平方米,是国内唯一一...











环球测绘微信