[发明专利]基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置及方法，属于测量技术领域。该装置包括由螺纹伸缩杆构成的架子、卷尺盘、钢丝卷尺以及激光测距仪和数据传输装置，且螺纹伸缩杆装置中包含水平气泡装置以此来调节架子的水平，钢丝卷尺上标有距离刻度，激光测距仪及数据传输装置可以通过系统软件操作进行移动并且实时记录到地面距离，从而记录到软件中达到实时性。激光测距仪及数据传输装置也可采用手动移动及记录水平距离及激光测距仪到地面距离。该装置结构简单、可靠性好，能自动记录地面每次距激光测距仪距离，方便快捷，解决了水准仪操作不便、测量不准、成本高等问题。

技术领域

本发明属于测量技术领域，涉及基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置及方法。

背景技术

目前，针对地表和边坡形变监测的主要手段有传统的水准测量、GPS测量和电子测距测量等。尽管这几种监测方法的成熟度和高精度毋庸置疑，但它们存在以下不足：

1)需要大量的人力、物力的支持，需要测量人员进入监测区域内，加大了监测工作的难度，存在一定的安全隐患；

2)监测范围小、空间分辨率低、不适合用于地表和边坡形变进行快速、准确、大范围的监测；

3)水准和GPS观测的成本较高，台站分布和观测周期受到人力、财力和气候环境等因素的限制。

基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置及方法，通过激光测距原理，在其需监测断面进行架设，从而实现快速监测目的。目前人们研究普遍集中在提高精度上，并未对其解决时效性和全面性进行研究。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置及方法，通过激光测距原理，结合了激光测距仪的优势，利用软件技术达到了数据的及时性多样性，解决了水准仪监测路面或边坡的不全面性和低时效性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置，包括螺纹伸缩杆、卷尺盘、激光测距仪、数据传输装置和钢丝卷尺；

所述螺纹伸缩杆上设有气泡，用于保持伸缩杆的水平；

所述螺纹伸缩杆包括外管和带有刻度的内管，用于保证第一次测和以后重复测量时架子架设高度相同；

所述卷尺盘中设有标注刻度的钢丝卷尺，钢丝卷尺用于记录激光测距仪的前进距离；

所述激光测距仪设置在钢丝卷尺上，用于测量到地面的距离。

基于所述装置的实时监测方法，该方法包括以下步骤：

(1)架设监测断面上的两个架子，通过控制螺纹伸缩杆从而控制高度，调高度时要配合气泡进行调控，从而达到架子的水平；

(2)架设好架子后记录三根螺纹伸缩杆上的刻度，保证下次架设架子高度相同；

(3)从卷尺盘中拉出钢丝卷尺，在另一个架子上进行锁定前在钢丝卷尺上安装好激光测距仪；

(4)把激光测距仪移到刻度为0位置；

(5)启动软件进行控制激光测距仪沿着钢丝卷尺前进并记录所在位置的高度；

(6)依次重复进行，从而观测地表或边坡断面沉降变形值。

本发明的有益效果在于：本发明通过激光测距原理，结合了激光测距仪的优势，利用软件技术达到了数据的及时性多样性，解决了水准仪监测路面或边坡的不全面性和低时效性，对地表变形和边坡变形具有重要指导意义。