一种基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置以及方法与流程

本发明杆体倾斜测量领域，尤其是一种基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置以及方法。

背景技术：

1、基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置是一种对电力杆塔、通信杆塔等杆体的倾斜状态进行测量的装置，一般采用激光基准进行测量。

2、但是现有的杆体倾斜测量装置存在以下问题在现有技术中，无论是采用倾角仪还是激光测距，其测量原理都是将装置本体直接卡合在杆体上，假设装置轴线与杆体轴线完全平行，进而通过测量装置自身的倾角来间接获取杆体的倾斜角度，这种接触式间接测量方法存在一个根本性的技术缺陷，即测量基准与杆体轴线之间的对准误差无法消除，杆体表面存在锥度和不规整，卡合式结构无论如何设计，都难以保证其中心轴线与杆体的几何轴线实现高精度平行，任何微小的安装偏角都会直接转化为测量误差，测量精度严重依赖于操作人员的安装水平和反复校准。

技术实现思路

1、因此，本发明所要解决的技术问题在于：测量精度低。

2、上述技术问题通过如下技术方案进行解决：本发明提出一种基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置，包括，

3、固定部，其能够安装于杆体上；

4、承载部，其与所述固定部相连；

5、悬挂部，其安装于所述承载部上，且在重力作用下保持垂直于地面；

6、激光发射器，其安装于所述悬挂部上，能够发射激光基准线；

7、接收部，所述接收部位置与激光发射器位置对应，所述接收部具有接收面，所述激光基准线能够在接收面上形成参考点，所述接收部能够获取参考点在所述接收面上的位置信息；

8、处理部，其与所述接收部相连，能够根据参考点的位置信息计算杆体的倾斜参数。

9、在本发明所述基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置的一种优选实施方式中：所述悬挂部包括连接机构和重力摆机构，所述连接机构连接承载部，能够提供至少两个正交方向的摆动自由度；

10、所述重力摆机构与连接机构相连，所述激光发射器设于所述重力摆机构上，且其发射的激光基准线与重力摆机构的重力方向线重合。

11、在本发明所述基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置的一种优选实施方式中：所述接收部包括位置测量器件，所述位置测量器件用于获取参考点在接收面上的位置信息。

12、在本发明所述基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置的一种优选实施方式中：所述接收部还包括方位测量器件，所述方位测量器件用于获取所述接收部相对于地理北向的基准方位角。

13、在本发明所述基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置的一种优选实施方式中：所述位置测量器件为二维位置探测器、ccd传感器、cmos传感器或具有位置刻度标识的标尺靶板中的其中一种。

14、在本发明所述基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置的一种优选实施方式中：所述固定部包括固定带，以及与所述固定带相连的贴合结构，所述贴合结构能够收紧固定带。

15、在本发明所述基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置的一种优选实施方式中：所述重力摆机构包括摆杆，以及安装于摆杆上的配重结构。

16、本发明还提供了一种基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量方法，其特征在于：采用上述基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量方法；包括以下步骤：

17、将固定部安装于杆体的待测部位；

18、将激光发射部通过悬挂部安装于承载部上，释放所述激光发射部，使其在重力作用下自动保持垂直于地面，以向下投射形成激光基准线；

19、在所述杆体底部放置接收部，并将其调至水平，使所述激光基准线在所述接收部的接收面上形成参考点；

20、获取所述参考点在所述接收面上的位置信息；

21、获取所述激光发射部与所述接收面之间的垂直距离；

22、根据所述位置信息和所述垂直距离，计算出所述杆体的倾斜参数。

23、在本发明所述基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量方法的一种优选实施方式中：所述位置信息为所述参考点在所述接收面上的二维偏移量；所述倾斜参数包括倾斜角度，其计算公式为：

24、

25、其中，为所述垂直距离。

26、在本发明所述基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量方法的一种优选实施方式中：获取所述接收部相对于地理北向的基准方位角；

27、根据所述位置信息计算在接收部自身坐标系下的偏移极角；

28、将所述基准方位角与所述偏移极角叠加，计算出所述杆体在大地坐标系下的绝对倾斜方位角。

29、本发明的有益效果在于：本装置通过悬挂部在重力作用下自动建立与水平面绝对垂直的激光基准线，将测量装置自身倾角转化为测量杆顶与杆底之间的水平位移，从原理上消除了安装对准误差，测量精度不再依赖于操作人员的安装水平，提高了检测效率。

1.一种基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置，其特征在于：包括，

2.根据权利要求1所述的基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置，其特征在于：所述悬挂部（3）包括连接机构（31）和重力摆机构（32），所述连接机构（31）连接承载部（2），能够提供至少两个正交方向的摆动自由度；

3.根据权利要求1所述的基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置，其特征在于：所述接收部（5）包括位置测量器件，所述位置测量器件用于获取参考点在接收面上的位置信息。

4.根据权利要求1所述的基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置，其特征在于：所述接收部（5）还包括方位测量器件，所述方位测量器件用于获取所述接收部（5）相对于地理北向的基准方位角。

5.根据权利要求3所述的基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置，其特征在于：所述位置测量器件为二维位置探测器、ccd传感器、cmos传感器或具有位置刻度标识的标尺靶板中的其中一种。

6.根据权利要求1所述的基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置，其特征在于：所述固定部（1）包括固定带（11），以及与所述固定带（11）相连的贴合结构（12），所述贴合结构（12）能够收紧固定带（11）。

7.根据权利要求2所述的基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量装置，其特征在于：所述重力摆机构（32）包括摆杆（321），以及安装于摆杆（321）上的配重结构（322）。

8.一种基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量方法，其特征在于：采用权利要求1~7中任一所述的一种基于重力垂直激光基准的杆体倾斜测量方法；包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的基于重力垂直激光基准的水泥杆倾斜测量方法，其特征在于：所述位置信息为所述参考点在所述接收面上的二维偏移量；所述倾斜参数包括倾斜角度 ，其计算公式为：

10.根据权利要求8所述的基于重力垂直激光基准的水泥杆倾斜测量方法，其特征在于：获取所述接收部（5）相对于地理北向的基准方位角；