[发明专利]一种激光静力水准自动化监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种激光静力水准自动化监测系统，包括激光发射装置、信号接收装置和数据处理装置，其特征在于，所述激光发射装置包括独立激光发射器和位移平衡调节器，所述独立激光发射器安装在所述位移平衡调节器上，所述位移平衡调节器包括水平调节盘、竖向调节螺丝和铅锤控制器，所述水平调节盘上设有滑槽，用于使所述独立激光发射器左右旋转以调节水平位置，所述竖向调节螺丝分别与所述独立激光发射器和所述水平调节盘连接，所述竖向调节螺丝包括两个调高螺丝，通过调节两个调高螺丝之间的高差以控制独立激光发射器的竖向发射角度，所述铅锤控制器安装在水平调节盘上，用于根据外部环境对激光发射装置的影响，自动平衡独立激光发射器。

2.根据权利要求1所述的一种激光静力水准自动化监测系统，其特征在于，所述激光发射装置还包括底座，所述铅锤控制器安装在所述底座中，所述铅锤控制器包括顶板，十字轴和铅锤，所述十字轴通过轴承转动连接在所述底座侧壁上，所述铅锤包括相互连接的螺杆与重块，所述螺杆连接在所述十字轴上，所述顶板安装在所述轴承的轴承座上。

3.根据权利要求2所述的一种激光静力水准自动化监测系统，其特征在于，所述顶板上还设有转轴，所述转轴与所述螺杆连接，所述顶板上还设有中轴，所述转轴通过中轴与所述水平调节盘连接。

4.根据权利要求3所述的一种激光激光静力水准自动化监测系统，其特征在于，所述激光发射装置还包括电源，所述电源用于向所述独立激光发射器供电。

5.根据权利要求1所述的一种激光静力水准自动化监测系统，其特征在于，所述信号接收装置内安装了控制电路板，控制电路板用于数据采集、数据校验、数据存储、数据通信和连接互联网，通过所述控制电路板与数据处理装置交互，实现测量过程的控制。

6.根据权利要求5所述的一种激光静力水准自动化监测系统，其特征在于，所述信号接收装置还包括工业相机，所述工业相机与所述控制电路板连接，用于将所述独立激光发射器发射的激光信号转换为图像信号，并通过控制电路板将图像信号传输给所述数据处理装置。

7.根据权利要求1所述的一种激光静力水准自动化监测系统，其特征在于，所述数据处理装置用于处理信号接收装置采集的数据，并计算相对位移。

8.一种激光静力水准自动化监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、激光发射装置向信号接收装置发射激光，通过数据处理装置进行校准，获取基准数据；

S2、校准完成后，激光发射装置自动调平，保证激光发射装置的平衡状态，进行测量，所述信号接收装置接收测量图像；

S3、所述信号接收装置将测量图像发送至数据处理装置，经数据处理装置处理后与基准数据进行比对，获取相对位移测量结果。

9.根据权利要求8所述的一种激光静力水准自动化监测方法，其特征在于，所述数据处理装置进行校准的步骤中包括：

S11、通过激光光斑的边界获取激光基准光斑中心。

10.根据权利要求9所述的一种激光静力水准自动化监测方法，其特征在于，所述数据处理装置处理所述测量数据的步骤包括：

S31、所述数据处理装置对信号接收装置采集的测量图像进行数字图像处理，通过算法计算光斑轮廓与中心，对不同测量时刻的光斑中心信息比对，计算出本次光斑中心与上次光斑中心、基准光斑中心的相对位置变化，从而得到对端与本端相对水平与垂直位移变化。