[发明专利]一种建筑物形变自动测量系统及测量方法

说明书

本发明公开了一种建筑物形变自动测量系统及测量方法，该测量系统包括控制终端和雷达测量组件，所述雷达测量组件包括形变监测雷达和激光雷达；所述形变监测雷达用来对被探测建筑物发射电磁波，并接收来自被探测建筑物的反射回波；所述激光雷达用来对被探测建筑物上参考点或探测点发射激光，以确定形变监测雷达与被探测建筑物上参考点或探测点之间的精确距离；所述控制终端用来对形变监测雷达和激光雷达进行控制。该测量方法是基于上述测量系统来执行的。本发明具有结构简单、易操作、自动化程度高等优点。

技术领域

本发明主要涉及到建筑物形变监测技术领域，特指一种建筑物形变自动测量系统及测量方法。

背景技术

随着大型建筑物、建筑结构体越来越多，对于建筑物的安全监测成为亟待解决的难题，在这其中，对于建筑物形变的监测则是关系建筑物安全的关键之一。

现有技术中，有从业者提出利用电磁波测距基本原理，即利用雷达朝向建筑物发射电磁波，并接收来自建筑物的反射回波，进而用以监测不同时刻雷达与建筑物探测点之间的距离变化，最终判定建筑物是否发生形变。也就是，利用形变监测雷达通过实时监测建筑物形变量，可获取建筑物形变特征及信息，有助于判断建筑物是否存在倒塌、损坏等风险及时预警，避免或降低由此造成的人身财产损失。目前，形变监测雷达在消防救援、山体滑坡监控、关键建筑物如桥梁、大厦等监控与维护等领域应用广泛，应用价值和实用价值高。

但是，在现有技术中一般是根据场景不同，每次通过人工调整测量角度、测试位置，整个过程费时费力，需要通过操作人员的经验来完成，且因人工操作可能引入不必要的误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、易操作、自动化程度高的建筑物形变自动测量系统及测量方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种建筑物形变自动测量系统，包括控制终端和雷达测量组件，所述雷达测量组件包括形变监测雷达和激光雷达；所述形变监测雷达用来对被探测建筑物发射电磁波，并接收来自被探测建筑物的反射回波；所述激光雷达用来对被探测建筑物上参考点或探测点发射激光，以确定形变监测雷达与被探测建筑物上参考点或探测点之间的精确距离；所述控制终端用来对形变监测雷达和激光雷达进行控制。

作为本发明系统的进一步改进：所述形变监测雷达与激光雷达的位置相对固定。

作为本发明系统的进一步改进：所述形变监测雷达和激光雷达连接在一起，以使两者的相对位置固化。

作为本发明系统的进一步改进：所述形变监测雷达和激光雷达融合固定在一个平台上，使两者位置相对固定。

作为本发明系统的进一步改进：所述形变监测雷达具有俯仰运动驱动机构，在俯仰运动驱动机构的作用下可以驱动形变监测雷达做俯仰运动。

作为本发明系统的进一步改进：所述激光雷达先测量与参考点的精确距离d1；再根据几何关系计算形变监测雷达与参考点的精确距离d2，参考点距离地面精确高度h；然后通过形变监测雷达测量与参考点的测试距离d3；将得到的测试距离d3与计算得到的精确距离d2进行对比校正，获得校正函数对形变监测雷达进行校正。

作为本发明系统的进一步改进：所述校正函数为：为实测值与理论值的差值。

作为本发明系统的进一步改进：由勾股定理可知，即形变监测雷达与参考点的精确距离；激光雷达距离地面高度h2和仰角θ可以直接测量，根据三角函数可得激光雷达与参考点的高度差h1，因此可得参考点距离地面精确高度h＝h1+h2。

本发明进一步提供一种基于上述建筑物形变自动测量系统的自动测量方法，其步骤包括：

步骤S1：控制终端先通过远程连接方式与雷达测量组件连接；