[发明专利]用于多种测量机器人自由设站的自动变形监测系统及方法

权利要求书

1.一种采用用于多种测量机器人自由设站的自动变形监测系统的方法，其特征在于：包括以下步骤：

在步骤401中，监测系统首先连接MySQL服务器，并新建一个数据库实例，然后执行步骤402；

在步骤402中，将各基准点的坐标输入监测系统中，并配置各项系统基本参数，包括是否进行开机自启动、自启动等待时间、和极限误差值，然后执行步骤403；

在步骤403中，服务器端计算机通过网络连接测量机器人，如果有多台不同品牌的测量机器人可依次完成连接，连接成功后执行步骤405；

在步骤405中，进行全站仪设站操作，完成设站后，若监测点未学习，则执行步骤406；若监测点已经学习，则执行步骤407；

在步骤406中，测量机器人通过两种方式学习监测点位置，即仪器观测坐标和人工输入坐标，通过记录监测点的坐标，即使监测过程中仪器发生移动或碰动，重新设站后并不需要重新学习，测量机器人通过坐标反算的方式成功找到监测点的位置并继续进行监测，真正实现了自由设站的目的；学习完成后，执行步骤407；

在步骤407中，配置自动监测参数，包括设置各测段时间间隔和选择用于测站校正的基准点，其中，选择用于测站校正的基准点时，至少需选择两个基准点，在自动监测各测段中，测量机器人会首先观测基准点，然后以基准点所维护的坐标系为准进行测站校正，以保证仪器轻微的移动不影响最终的监测精度，然后执行步骤408；

在步骤408中，测量机器人自动进行监测，在自动监测过程中，若所选基准点少于两个，或成功观测的基准点少于两个，将不对测站进行校正，但并不影响系统的正常运行；

在步骤410中，各测量机器人所采集的数据最终都存储于服务器端计算机中，对监测数据统一进行查询、处理与分析；

在步骤411中，多台客户端计算机同时通过网络查询服务器端数据库中的数据，然后执行步骤412；

在步骤412中，客户端计算机对查询到的数据进行处理与分析；

其中自动变形监测系统，包括：数据采集模块、核心控制模块和数据通讯模块；

所述的数据采集模块用于采集监测点的三维坐标；

所述的核心控制模块为服务器端计算机，用于实现数据采集模块的实时控制；

所述的数据通讯模块用于实现数据采集模块与核心控制模块之间的双向通讯；

所述的数据采集模块包括多种不同品牌的测量机器人和任意多个目标棱镜或反射片，所述的任意多个目标棱镜或反射片固定于监测点上；

所述的数据采集模块还包括若干个基准点棱镜，所述的基准点棱镜固定于非变形区，作为整个监测系统的基准；

使用基准点建立整个监测系统的坐标基准，测量机器人通过记录监测点的坐标，完成首次学习之后，若测量机器人发生碰动，只需要根据基准点重新自由设站，测量机器人便可根据监测点的首次监测坐标找到各监测点位置；位于非变形区域的基准点可为测量机器人提供位置校正，用户根据自身需求和现场情况决定是否需要进行校正；

所述的服务器端计算机安装自动变形监测软件和MySQL数据库，所述的数据采集模块采集的监测数据存储到MySQL数据库中，所述的MySQL数据库支持网络查询功能，客户端计算机可通过网络查询服务器端计算机中的监测数据；

所述的数据通讯模块包括：网络、GPRS模块、SIM卡和RS232串口通讯线，所述的GPRS模块内部安装SIM卡，所述的测量机器人通过RS232串口通讯线连接GPRS模块，所述的服务器端计算机通过网络与测量机器人端的GPRS模块进行双向通讯，所述的服务器端计算机通过GPRS模块实现对测量机器人的远程控制；

根据不同测量机器人的特性进行开发研究，使多种不同品牌的测量机器人相互配合，达到共同监测的目的；一台服务器端计算机同时控制多台不同品牌的测量机器人共同进行监测，且测量机器人之间的监测过程是相互独立的，彼此之间不存在约束关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的基准点棱镜的数量不少于两个。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的测量机器人的品牌包括索佳、莱卡和拓普康。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的设站的方式有三种，包括设站定向方式、两点后视定向方式、三点后视定向方式；其中，两点后视定向方式和三点后视定向方式采用任意大角度三维空间坐标系转换算法，实现全站仪的自由设站。