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
L3磁阻尼光學水準儀
專業的光學系統測量員更清晰明亮的視界 工程測量28倍舒適放大倍率,配合550nm波長、超過30層光學鍍膜鏡頭,使望遠鏡成像清晰銳利;在100m出直徑2.5m的測量視野中,可清晰觀測到水準尺的毫米刻劃...
回首改革路 傳承測繪情
他1977年從部隊轉業至江蘇省測繪局測量二隊從事野外數據采集工作,至2015年退休,從事測繪工作近40年;他作為改革開放40年時代變遷的親歷者和見證者,為祖國建設揮灑青春和熱血,為測繪事業奉獻赤子...
中海達RTK在測繪行業應用的優勢
中海達RTK以衛星導航定位技術為基礎,融合聲吶、光電、慣導、激光雷達、UWB超寬帶、星基增強等多種技術,已形成“海陸空天、室內外”全方位、全空間的高精度定位產業布局,中海達RTK結合強大的數據采集和后...
浙江省第二測繪院應急測繪分院黨支部打造應急測繪鐵軍
浙江省第二測繪院應急測繪分院黨支部是浙江省應急測繪的主力軍。分院黨支部率領全體黨員,長期堅持打造一支能學習、敢吃苦、打硬仗、講奉獻的應急測繪鐵軍,取得不凡的成績,先后獲得中共浙江省直屬機關先進基層...
中海達V6激光RTK:重新定義測量效率與精度
中海達V6激光RTK:重新定義測量效率與精度在工程測量領域,技術創新始終是推動行業發展的核心動力。中海達V6激光RTK的推出,標志著測量技術邁入了一個新的時代。這款設備不僅繼承了傳統RTK的高精度定位...
華測RTK視覺放樣X11工程測量定位測坐標防水測量兼容5星21頻點
華測導航X11RTK是集成了華測新型視覺技術的一款革新型視覺放樣RTK產品。支持沉浸式實景三維放樣,放樣一桿到位,效率提升了50%。支持跟隨放樣,放樣底圖跟著人旋轉,第一視角看導航,不用費勁認方向、...
智慧燈桿裝上“北斗芯“
智慧燈桿裝上“北斗芯“ 穿行在位于岳麓區洋湖片區的先導路,只見每隔30米就有一根灰色的燈桿,共計72根,依次排列在長約1.25公里的道路兩旁。這可不是普通的路燈,而是集合了顯示交通、天氣信息以及...
測繪儀器故障維修流程
測繪儀器故障維修流程:用戶送修--檢查儀器是否在保修期內--填寫用戶記錄--貼標簽--故障判斷--保修期內測繪儀器直接維修--過保測繪儀器通知用戶收費價格--用戶同意--維修--檢查(室內外)--合格...