[发明专利]油气管道工程基坑实景三维测量系统及方法

权利要求书

1.油气管道工程基坑实景三维测量系统，其特征在于，包括：

基站；

控制点模块，设置有若干个且分别间隔插装设置在基坑周边；所述控制点模块与基站进行无线通讯并能够将自身位置信息实时传送到基站；

自动放置装置，内部盛放有若干待插装的控制点模块，并能够在行进过程中接收到基站发出的控制指令后将各控制点模块间隔插装至基坑周边；所述自动放置装置与基站进行无线通讯并能够将自身位置信息实时传送到基站；

无人机，在基坑上方飞行拍摄视频，与控制点模块进行实时的数据交换，能够获取各控制点模块的图像信息并能够进行空中三角测量运算，获得有关基坑的测量数据。

2.根据权利要求1所述的油气管道工程基坑实景三维测量系统，其特征在于，所述自动放置装置包括：

车体(1)，车体(1)连接设置有用于对待插装的控制点模块进行盛装的车厢；

车轮(2)，设置在车体(1)底端并通过车轮驱动机构进行移动；

支架(4)，滑动配装在车体(1)的两侧并通过设置在车体(1)上的第一驱动机构沿车体侧壁移动；

抓取装置(5)，滑动配装在支架(4)上并通过设置在支架(4)上的第二驱动机构沿与车体侧壁垂直的方向移动；所述抓取装置(5)的底端设置有能够进行升降并对放置在车厢内待插装的控制点模块进行抓取的抓手；

车载无线通讯模块，与基站进行无线通讯；

车载定位模块，对自动放置装置的位置进行定位；

电控系统模块，接收车载定位模块传输的位置信息并将位置信息通过车载无线通讯模块传输至基站；所述车轮驱动机构、第一驱动机构、第二驱动机构和抓取装置(5)的受控端分别连接于电控系统模块的输出端。

3.根据权利要求1所述的油气管道工程基坑实景三维测量系统，其特征在于，所述控制点模块包括：

外壳(61)，底端设置为尖锥状；所述外壳(61)的侧部设置有卡槽(62)；

定位模块，对控制点模块的位置进行定位；

无线通讯模块，与基站进行无线通讯；

单片机模块，接收定位模块传输的位置信息并将位置信息通过无线通讯模块传输至基站；

电池模块，对控制点模块进行供电。

4.根据权利要求1所述的油气管道工程基坑实景三维测量系统，其特征在于，所述无人机包括无人机体以及设置在无人机体内的测量系统；所述测量系统包括：

无人机视频获取装置，在基坑上方多角度对基坑拍摄视频，并通过无人机搭载的无线通讯模块与控制点模块进行实时的数据交换；

视频处理装置，将拍摄的视频进行抽帧处理，并将抽帧图像进行预处理，再进行建模信息处理，生成三维模型，生成基坑工程参数。

5.油气管道工程基坑实景三维测量方法，其特征在于，该方法基于如权利要求1至4任意一项所述的油气管道工程基坑实景三维测量系统进行，包括以下步骤：

S1、根据基坑的参数信息，将自动放置装置的行车轨迹输入至自动放置装置的电控系统模块中，自动放置装置按照行车轨迹在基坑的测量边缘及坑上、坑下自动放置控制点模块；

S2、控制点模块放置完成后，各控制点模块分别将位置信息反馈至基站，无人机在基坑上方飞行并多角度对基坑拍摄视频，且无人机与控制点模块进行实时的数据交换，将拍摄的视频进行抽帧处理，并将抽帧图像进行预处理，再进行建模信息处理，生成三维模型，生成基坑工程参数。

6.根据权利要求5所述的油气管道工程基坑实景三维测量方法，其特征在于，所述步骤S1中，自动放置装置自动放置控制点模块的步骤为：

S101、通过抓取装置(5)抓取存放在车厢内部的控制点模块(6)，将控制点模块(6)抓起后，抓取装置(5)和控制点模块(6)在第二驱动机构的驱动下移动至车侧；

S102、自动放置装置接收到放置控制点模块(6)的指令时，自动放置装置停止前进，抓取装置(5)中的抓手向下运动，带动控制点模块(6)下压进土层内；

S103、自动放置装置复位，继续进行下一次抓取控制点模块(6)的动作；依次完成对各控制点模块(6)的插装。