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
贯彻落实新《测绘法》 推动地图出版繁荣发展
地图是测绘地理信息成果的最直观反映,也是测绘地理信息工作服务社会最广泛的产品。新修订的《测绘法》在强化国家版图意识宣传教育,完善地图、互联网地图服务监管,促进测绘成果社会化应用,激发地理信息产业活...
记录历史,传承文明—影像RTK助力历史建筑保护 中海达V5 北斗海达TS6
广东历史建筑是人类物质文明和精神文明的产物,是人类历史的见证留存。由于自然地理气候等原因,历史建筑逐渐破败消亡,保护历史建筑传承历史刻不容缓。近年来,通过实景三维技术对历史建筑进行精细化重建,能够...
《现代测绘》编委会会议在苏州召开
前几日《现代测绘》编委会会议在苏州召开。会议听取了2018年以来《现代测绘》编辑工作情况报告,与会委员分析了期刊现状及存在问题,围绕提高办刊质量进行交流和讨论,提出许多宝贵的意见、建议。会议明确了...
火箭军+RTK:炮火精准打击,测绘功不可没!
在今年元宵节,中国战略导弹部队火箭军官方微博账号@中国火箭军、@东风快递在元宵节这天终于各自发布了它们的第一条微博,正式开业了! 而“严肃”的中国火箭军也“皮“了一把,东风快递开始营业第一条...
十四天,往返三十公里,精密水准测量穿越川藏无人区
队伍进沟,一眼望去山体呈黄褐色,只有稀疏低矮的蒿草,尽收眼底的是无尽的荒凉。康玉曲的河水奔涌而来、气势凶猛,两岸全是砾石、流沙和耸入苍穹的悬崖峭壁。刚修缮的羊肠小道只能容一人通过,上有飞石、滑坡,...
测绘技术在服务海洋经济中扬帆启航
河北是北方重要的沿海省份,海岸线长487公里。近年来,随着环渤海地区加速崛起,京津冀协同发展稳步推进,河北省沿海地区发展规划上升为国家战略,海洋经济发展扬帆启航,蓬勃发展。 经济建设,测绘先...
直击“三调”:测绘员脚量青藏高原,“缺氧不缺精神”
因条件有限,在路上解决午餐的测绘队员 今年年初,第三次国土调查测绘队伍来到西藏进行作业、调查,这是一项深入了解国情国力的重大调查。 在“世界屋脊”西藏,“三调”的目标是全面掌握自治区总面积12...
南京测绘仪器维修 江苏测绘仪器维修
南京环球测绘仪器维修中心服务全江苏,江苏徕卡全站仪维修,范围包括:南京市、无锡市、徐州市、常州市、苏州市、南通市、连云港市、淮安市、盐城市、扬州市、镇江市、泰州市、宿迁市,江苏测绘仪器维修来南京环球测...