[发明专利]一种监测建筑物位移随时间变化的方法、装置和系统

说明书

本发明公开了一种监测建筑物位移随时间变化的方法，包括：分别获取第一倾斜仪和第二倾斜仪测量的建筑物的倾斜数值；其中，所述第一倾斜仪和所述第二倾斜仪的安装位置处于同一竖直方向；根据所述倾斜数值计算所述建筑物的相对位移；根据所述相对位移计算误差值；根据所述相对位移和所述误差值进行数据拟合，得到所述建筑物位移随时间变化的拟合曲线。本发明实施例还公开了一种监测建筑物位移随时间变化的装置和一种监测建筑物位移随时间变化的系统。采用本发明实施例，能有效监测建筑物的位移随时间变化的关系，且操作方便、测量精度高。

技术领域

本发明涉及精密测量设备技术领域，尤其涉及一种监测建筑物位移随时间变化的监测方法、装置和系统。

背景技术

超高层建筑的施工难度是一般的建筑工程无法比拟的,属特高等级精密工程测量范畴。根据《混凝土结构工程施工及验收规程》超高层建筑全高垂直度允许偏差不得超过H/1000且≤30mm。但由于受日照、地球自转、风力、温差等多种动态因素的影响，超高层建筑主塔楼处于周期性的偏摆运动状态，这种动态特性，直接影响施工控制网投点的准确性。

现有技术中通常使用激光垂准仪进行施工平面控制网的传递，当塔体发生摆动而存在倾斜时，利用激光垂准仪向上投点，将产生如图1所示的椭圆轨迹的偏差。如何采用相关技术测定倾斜偏差并进行合理的改正成为超高层建筑施工测量和施工监测最为关键、最为重要的技术问题。

现有技术针对上述问题采用的技术方法包括以下几种：GPS法；测量机器人方法等。但是GPS、测量机器人等方法对观测环境有极高要求(其中，GPS法要求具备良好的观测环境，而超高层建筑塔体施工环境复杂，测量机器人方法对距离和竖直角有要求)，难以实现精准测量。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种监测建筑物位移随时间变化的方法、装置和系统，能有效监测建筑物的位移随时间变化的关系，且操作方便、测量精度高。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种监测建筑物位移随时间变化的方法，包括：

分别获取第一倾斜仪和第二倾斜仪测量的建筑物的倾斜数值；其中，所述第一倾斜仪和所述第二倾斜仪的安装位置处于同一竖直方向；

根据所述倾斜数值计算所述建筑物的相对位移；

根据所述相对位移计算误差值；

根据所述相对位移和所述误差值进行数据拟合，得到所述建筑物位移随时间变化的拟合曲线。

与现有技术相比，本发明公开的监测建筑物位移随时间变化的方法，首先，分别获取第一倾斜仪和第二倾斜仪测量的建筑物的倾斜数值；然后，根据所述倾斜数值计算所述建筑物的相对位移，并根据所述相对位移计算误差值；最后，根据所述相对位移和所述误差值进行数据拟合，得到所述建筑物位移随时间变化的拟合曲线。解决了现有技术中对观测环境有极高要求，难以实现精准测量的问题。本发明公开的监测建筑物位移随时间变化的方法只需要在建筑物上安装第一倾斜仪和第二倾斜仪，然后采集建筑物的倾斜数值，并对倾斜数值进行处理，能有效监测建筑物的位移随时间变化的关系，操作方便、测量精度高。

作为上述方案的改进，所述根据所述倾斜数值计算所述建筑物的相对位移，包括：

根据所述第一倾斜仪的倾斜数值、所述第二倾斜仪的倾斜数值、所述第一倾斜仪与所述第二倾斜仪之间的高度差计算所述建筑物的相对位移，满足以下公式：

其中，s(t)为在t时刻时建筑物的相对位移；θ₁(t)为所述第一倾斜仪在t时刻的倾斜数值；θ₂(t)为所述第二倾斜仪在t时刻的倾斜数值；ΔH为所述第一倾斜仪与所述第二倾斜仪之间的高度差。

作为上述方案的改进，假定取n个读数的平均值为一个观测值，则可计算观测值的误差值，即满足以下公式：