[发明专利]一种高铁直线段多模AI精测机器人

说明书

本发明涉及高铁运营期精测网技术领域，尤其是一种高铁直线段多模AI精测机器人，其特征在于：包括AI主机控制端、微型电子水准仪、微型全站仪、北斗GNSS接收机、金属轻钢框以及运动装置，其中所述微型电子水准仪和所述微型全站仪安装在所述金属轻钢框内，所述北斗GNSS接收机安装在所述金属轻钢框的上方，所述金属轻钢框安装在所述运动装置的上方，所述AI主机控制端连接控制所述微型电子水准仪、所述微型全站仪、所述北斗GNSS接收机以及所述运动装置。本发明的优点是：摆脱了传统测绘的人工干预，实现在高铁精测网项目无人工干预自动测量，人为操作只需选择相应测量模块即可，该发明减少作业工机具，提高施测效率，降低用工成本。

技术领域

本发明涉及高铁运营期精测网技术领域，尤其是一种高铁直线段多模AI精测机器人。

背景技术

高铁运营线路轨道控制网测量实施起来难度大，有众多特殊地段，且必须在天窗点内作业，所有的工作必须建立在既有线行车安全、确保动车组平稳运行的大前提，该类的项目特点是安全管控、数据准确性和高精度方面。为保障高速铁路安全平稳，可靠运行，根据《运营高速铁路基础变形监测管理办法》、《运营高速铁路精密测量控制网管理办法》等要求，运营高速铁路要做好精测网复测与基础变形监测。精测网平面复测包含线下CPI复测、线上CPⅡ复测与CPⅢ平面复测，线上精测网高程复测是在兼顾同步建立线下沉降基准网的前提下，对线上CPⅢ控制网的高程测定。

其特征对监测点（CPI、线上CPII、CPIII）水平位移、沉降做周期监测，CPI或线上CPII作业采用GNSS接收机或全站仪自由设站进行施测，通过比较周期变化研判是否发生变。线上CPIII采用全站仪边角交会自动化监测，采用测量棱镜作为变形监测点的观测对象，通过在观测期间相对变化量研判高铁沿线该地段是否发生明显变化。CPIII高程采用电子水准仪，采用铟瓦尺作为变形监测点的观测对象，通过观测期间相对变化判断区段是否发生沉降。以上三类若发生较大变形，则尽早通知设备管理单位采取线路安全养护措施。

高铁精测网CPI、线上CPII、CPIII平面、高程复测常规作业模式及流程汇总如下：

1、CPI、线上CPⅡ控制网使用GNSS观测，应采用经检定合格精度不低于5mm±1ppm的双频GNSS接收机施测，采用边联结方式构网，形成由三角形或大地四边形组成的带状网。在线路起点、终点或与其他线路平面控制网衔接地段，必须有2个及以上的CPⅠ、CPⅡ控制点相重合。常规作业方式为GNSS接受机摆放在该点位后，对基座对中整平，钢尺测取天线高并记录后开机观测，如图1所示。

2、高铁精测网复测过程中CPⅢ平面网观测的自由测站间距一般约为120 m，自由测站到CPⅢ点的最远观测距离不应大于180 m；每个CPⅢ点至少应保证有3个自由测站的方向和距离观测量，序号1-12为变形监测点，点位上放置传统棱镜，棱镜方向必须沿直线方向指向仪器，如图2所示。

其中，仪器在A点将监测点测量完毕后需要到B点进行下一站测量，此时5、6、7、8点位的四个棱镜由于测站A至B的变动，其方向必须随测站发生变化，常规方法通过人为干预手动转动棱镜朝向解决此问题，运营线天窗作业时间短，常规方法浪费作业时间，影响作业效率。

3、CPⅢ控制网水准测量采用矩形环单程水准网或往返测水准路线构网观测，水准测量示意图如图3所示。CPⅢ水准网与线上水准基点联测时，应按相应等级水准测量要求进行往返测。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种高铁直线段多模AI精测机器人，将GNSS接收机、水准仪、全站仪集成于一体化，划分为三个模块：线路或轨道控制网自动化水准、轨道控制网（CPIII）平面测量与基础或线路控制网（CPI、CPII）平面测量模块，实现了无人工干预的自动测量。

本发明目的实现由以下技术方案完成：