[发明专利]一种智能化显示隧道超欠挖投影机及操作方法

权利要求书

1.一种智能化显示隧道超欠挖投影机，其特征在于，包括水平度盘，以及转动安装在水平度盘上表面上的U形支架，该U形支架的中部安装有横轴，横轴上安装有以横轴为旋转轴能自由转动的扫描仪和投影仪。

2.根据权利要求1所述的一种智能化显示隧道超欠挖投影机，其特征在于，该投影仪上带有上下左右四个数码相机，用于投影后生成三维的立体模型，以及检查与修正投影的图像。

3.根据权利要求1所述的一种智能化显示隧道超欠挖投影机，其特征在于，该投影仪中心与扫描仪中心存在相位差，同一设备相位差是一常数，水平度盘上设置有中心洞以及对准部，该对准部上设置有圆气泡，该中心洞用于与三脚架螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种智能化显示隧道超欠挖投影机，其特征在于，该横轴上设置有两组导向槽，导向槽内设有齿形传动结构，投影仪和扫描仪上均安装有套装在横轴外侧的支架，支架上等间距周向分布且转动安装在支架上的传动齿轮，支架的外侧安装有微型驱动电机，该微型驱动电机的输出端与其中一传动齿轮连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能化显示隧道超欠挖投影机，其特征在于，该投影机带有显示器显示工作状态，或采用平板电脑或手机，通过安装APP，利用蓝牙与手机或平板电脑与投影机联结，并将设计的模型存入本投影机，设定扫描的数据采样速度，并查看扫描后的现场实际点云数据文件和下载。

6.根据权利要求1所述的一种智能化显示隧道超欠挖投影机，其特征在于，该投影机通过手机或平板电脑利用APP蓝牙控制扫描与投影。

7.根据权利要求1所述的一种智能化显示隧道超欠挖投影机的操作方法，其特征在于，操作步骤如下：

首先，隧道洞内的控制点加密与联测，平差后作为测量基准点，本投影机架于隧道洞的左右侧不影响施工设备通行，施工设备不影响仪器的正常工作，适当位置或控制点架设本投影机，先整平对中，若采用后方交会法自由设站只需要整平，并与不少于两个控制点通视，若架设于控制点需要一个控制点定向，架设于控制点，打开本投影机，移动设备与平设备兰牙连结，打开APP，设站后本投影机的激光扫描头转到本投影机的U形支架的中心孔，激光沿中心孔向下，这时进行对中，同时观看照准部圆气泡与显示窗的电子气泡整平；

移动设备APP上输入测站坐标，再设定向，转动照准部，激光对准另一控制点目标乩标板十字标志，APP输入控制点方位角，完成设站；

其次，指向需要方样的部位APP上设定扫描的范围，左角、右角、上下的仰俯角，激光扫描仪根据所设的范围进行三维激光扫描，扫描后的点云数据存入本投影机，本投影机带大容量的内存，又可以插入存储卡，移动设备的APP可设定扫描的文件名，查看扫描的数据文件，并可以重命名；

再次，进行计算，可利用本投影机处理器计算设计与实测模型差的数据模型，也可利用移动设备的处理器计算两个模型差，将扫描模型与设计交线计算出，点云数据的线；将交线的点云数据以投影机相位的视角计算出投影线的所在的方位角输入投影图像文件，投影机以图像文件可以是JPG格式进行投影；

最后，图像投影与现场，同时四个相机进行图像的采集，生成立体的投影图像，进行计算，当然相机相对组生成的模型精度低于扫描仪的精度，只能参考，100米内只要不大于10cm可认为合格，否则查明原因，重新扫描；施工人员利用投影的线进行施工，隧道掌子面开挖的轮廓线，也可以投影炮眼点。

8.根据权利要求7所述的一种智能化显示隧道超欠挖投影机的操作方法，其特征在于，若施工空间有限，施工设备对本投影机有影响，投影后技术人员对照投影的喷漆描绘后移除本投影机，这个方法比全站仪点放样的逼近法快；或投影其它部件的位置，如每5m写一个桩号，或投影整桩号的轮廓线。