[发明专利]一种自动化结构物沉降观测光电系统及观测方法

说明书

本发明涉及一种自动化结构物沉降观测光电系统，包括基准桩、激光检测终端、数据通讯网络及基于AI平台的数据处理器，基准桩对分布在待观测结构物两侧，激光检测终端分别位于各基准桩和待观测结构物侧表面，基准桩及各激光检测终端均通过数据通讯网络与基于AI平台的数据处理器连接。其观测方法包括设备装配，数据设及沉降检测三个步骤。本发明一方面有效克服了传统设备因环境因素导致相邻检测设备无法在同一直线上就无法进行检测的弊端；另一方面检测精度高，检测数据全面，可同时实现对多标的物进行连续沉降位移方向、沉降位移量进行同步且精准检测。

技术领域

本发明涉及一种自动化结构物沉降观测光电系统及显示方法，属工程检测技术领域。

背景技术

目前，沉降检测主要采用检测桩、沉降杯、沉降板、磁环沉降仪、水压式剖面沉降仪和水平测斜仪、智能全站仪、各类静力水准仪(包括光纤光栅式、电容式、CCD式)、压 力变送器等。这些检测设备效率低、误差大、成本高、测量参数不全面，安装十分复杂。难以在大规模的铁路工程中广泛中使用。

针对这一问题，当前开发出了诸如申请号“201410013970.5”的“一种基于准直激光成像的桥墩沉降在线检测与预警系统”的全新的激光沉降检测系统，这类检测系统虽然克服了传统检测设备运行的诸多不足，运行效率且检测精度高，但在运行中，一方面用于沉降检测激光检测系统需要配备激光发射器和基于光敏传感器的标靶，以此达到检测的目的，因此导致检测系统必须保持在同一与水平面平行的直线方向上方可进行，当因实际地理地质环境干扰而无法确保检测设备处于同一直线方向时，则无法实现检测需要，因此当前这类检测系统的环境适应性和使用灵活性差；另一方面在检测中，当前的检测设备由于仅能通过标靶进行检测作业，因此无法同时时间准直、测距及计算为依托的检测作业，从而导致检测精度相对较差，尤其是当位于中间位置待检测标的物上的检测系统因偏移时，以及导致前方检测系统发射激光与后侧激光标靶直接接触，从而造成无法及时准确发现偏移现象，从而影响了检测精度和可靠性，此外价值当前这类检测设备缺少必要的测距等能力，因此也无法根据实际发生沉降偏移的沉降量进行精确计算，并根据检测结果对未来沉降情况进行科学准确的预判，从而严重影检测精度的同时，也为后续施工设计、科研及维护造成了较大的影响，难以有效满足使用的需要。

此外，当前在进行沉降检测作业时，均需要依赖德国徕卡公司的水准仪产品及美国天宝公司的水准仪产品才能确保0.3 mm的检测精度（国家精密二等水准）的规范，因此检测工作及设备维护成本高，且配备的铟钢尺在检测作业中损耗严重，进一步增了检测工作及设备维护成本高，同时也导致检测精度受到极大的影响。

因此，针对这一问题，迫切需要开发一种全新的沉降检测系统及检测方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种自动化结构物沉降观测光电系统及方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种自动化结构物沉降观测光电系统，包括基准桩、激光检测终端、数据通讯网络及基于AI智能平台的数据处理器，所述基准桩共两个，对分布在待观测结构物两侧，与待观测结构物轴线平行分布并与待观测结构物分布在同一方向上，且待观测结构物若干并分布在同一方向上，激光检测终端若干，分别位于各基准桩和待观测结构物侧表面并分布在同一方向上，且激光检测终端光轴与基准桩和待观测结构物上端面间间距不小于基准桩和待观测结构物高度的1/2，基准桩及各激光检测终端均通过数据通讯网络与基于AI智能平台的数据处理器连接。

进一步的，所述的基准桩包括承载底座、柱体、液压式静力水准仪，所述承载底座为横断面呈矩形板状结构，且承载底座与水平面平行分布，所述承载底座上端面与柱体垂直连接并同轴分布，所述液压式静力水准仪至少一个，嵌于承载底座上端面并与数据通讯网络连接。