全站儀到底能不能進行振動監測
全站儀產品最初定位是單點位置采集工具,通過EDM測距并結合度盤測量的角度計算單點位置,但我們在日常的測量中,除進行單點的位置采集外還會遇到很多動態測量的情景,例如風電塔和橋梁的振動監測,而這些動態測量對全站儀測量頻率有較高的要求。
全站儀在不斷的發展過程中,先是加入了ATR功能,能夠跟蹤鎖定目標,之后的影像功能能夠導出影像位置的實時視頻流,那么技術的革新能否幫助滿足高頻振動監測的需求呢?我們今天就此進行分析討論。
延續全站儀測量的思路,全站儀完成EDM測距并結合度盤測量的角度就可以計算出單點的位置,如果此過程非常迅速,就可以達到振動監測的要求。

方法-01鎖定目標,測角&測距,計算3D動態變化圖片徠卡TS16/60全站儀均使用的是相位法測距技術,可以在連續測距下最快0.15s完成1次測距,那我們可以推斷出徠卡TS60/16每秒最快可以得出7次測量結果,根據奈奎斯特定理,意味著僅能檢測低于3.5Hz的自振頻率,這個頻率對于大多數的振動監測來說,顯然不夠。而徠卡MS60掃描全站儀采用了另外一種WFD波形數字化測距技術,測距速度就有了很大的提升,最快可以0.05s測距1次,每秒可以采集20次結果,這樣就可將監測頻率擴展至10Hz。
在這里,向大家介紹徠卡Survey Streaming軟件,可以實現對單一目標跟蹤,并對測量時間與采集終端時間進行精準同步,獲得具備毫秒時間戳的測量數據,方式輸出的過程并不依賴于全站儀本身的數據存儲,支持GSI、TCP port 和UDP port輸出。
方法-02鎖定目標僅測角,計算角度分辨動態變化圖片上一種方法要獲得更高頻的數據結果必須使用采用波形數字化測距技術的徠卡MS60實現,那么普通的測量機器人是否也可以能實現這一點呢?今天我們就討論第二種方法,僅測角,計算角度分辨橋梁振動動態變化。

橋梁振動監測我們更關注是高程和水平方向的振幅,可以將兩個方向振幅分配到全站儀測量的水平角和豎直角上,僅需在開始的時候完成一次精密距離測量,就可以利用初始的測距值作為原始測距基礎,將角度測量變化值轉化為位移量,監測橋梁振動情況。
徠卡全站儀Geocom指令集提供了只獲取當前角度的指令,可以在徠卡ATRplus非常強大的高速動態目標跟蹤的前提下,獲取純角度的高頻測量數據。
試驗表明,單純角度的獲取的頻率可以從7Hz提升至20Hz,這樣就可以根據獲取的高頻角度測量數據結合第一次的精密測距結果獲得橋梁的振動頻率。
方法-03基于高動態視頻流圖像處理識別振動信息圖片徠卡測量還為全站儀加入了概略相機和望遠鏡相機,尤其在徠卡TS60產品上提供的望遠鏡相機可實現高頻視頻流輸出,視頻流可以以最高30Hz的頻率被記錄,我們完全可以基于高動態視頻流圖像處理識別振動信息。

徠卡全站儀的望遠鏡相機均進行了嚴格的出廠校準,我們可以從全站儀上輸出相應的校準參數,比如校準后影像中心、焦距以及物理像素尺寸。徠卡TS60望遠鏡相機COMS陣列為2560px×1920px的分辨率,根據相機的校準參數可計算望遠鏡相機的角度測量分辨率為1.7",可根據實時輸出的30Hz視頻流進行影像計算,識別橋梁振動信息。
采用基于影像的動態測量的另一個優勢為不需要在橋梁上固定目標棱鏡。當然,光照條件是影響影像測量的重要因素,在黑暗的環境一般無法執行影像測量,而在晚上利用影像傳感器進行振動測量的一個可行的方案為采用發光目標。
以上我們討論了全站儀實現振動監測的可能性,徠卡測量還有兩種非常有效的監測方式。
01我們可以使用徠卡GNSS設備,利用徠卡GM30接收機不間斷獲取20Hz的采樣數據,通過徠卡Spider軟件對高頻動態采集數據進行解算,獲取RTP的高頻監測結果。GNSS的監測方式,可以將橋梁的振動監測結果與靜態位移監測結果進行結合分析,更直觀的體現橋梁健康情況。
02新的大地測量傳感器如地基雷達的推出,使橋梁的靜態及動態變形監測變得更簡單和高精度,既可以進行位移監測,同時又可以進行振動監測,IBIS-FS雷達作為毫米波雷達的典型代表,以200Hz的高頻和最高0.01mm的高精度采集橋梁的振動數據,在橋梁索力、橋梁動載試驗、橋梁靜荷載、運營橋梁動撓度的監測中有較多的應用。
聲明:以上內容來源于網絡文章轉載,轉自原創徠卡測量系統應用文章,出于傳遞信息及學習之目的,不代表本網站的觀點、立場,本網站不對其真實性負責。
更多相關
自然資源部:2019年1月1日起,全面停止提供54、80坐標系測繪成果
自然資源部:2019年1月1日起,全面停止提供54、80坐標系測繪成果 日前,自然資源部發布公告稱,自2019年1月1日起,全面停止向社會提供1954年北京坐標系和1980西安坐標系基礎測繪成果...
西雅圖三維經典建模案例展示 ——HxMap三維單體建模軟件構建
徠卡HxMap是一款針對三維單體建模的軟件,支持全自動化構建三維單體模型并進行紋理貼面;同時也支持利用影像和激光數據,通過人工采集建筑物輪廓線,半自動化方式構建三維單體模型。軟件不僅支持徠卡傳感器...
徠卡3D Disto 為裝修行業而生的測量儀器
徠卡3DDisto—為裝修行業而生的測量儀器 行業需求 裝修設計階段設計師需要繪制平面設計圖。目前傳統方法基本都是使用的皮尺、鋼卷尺、測距儀繪制室內草圖,再通過CAD繪制成平面圖,從而用...
RTK單點解或長期浮點解太難了?解決辦法在這里
RTK在測量時,主機收到差分信號后會有一個“單點”→“差分”/“浮動”→“固定”的RTK初始化過程。 但是有時RTK也會出現只顯示“單點”或“差分”/“浮動”等無法取得固定解的情況。并且不建議大...
效率提升10倍、精度優于10cm,灘涂地形測量用它又快又準
灘涂是沿海地區的資源寶庫,具有面積大、分布集中、區位條件好、農牧漁業綜合開發潛力大等特點,因此灘涂資源的開發利用已成為沿海地區振興區域經濟的重要增長極。為掌握灘涂現狀與變化情況,沿海地區定期會對灘涂展...
七八元就敢中標!惡性競爭低價中標成測繪行業弊病
“在2015年國家的一個測繪項目中,原來計劃每畝土地大約40元的測量成本,結果在招標時,許多地方中標的價格僅為十幾元,有的地方甚至低至七八元,遠遠低于正常的成本價,造成了各種嚴重后果。”在近日舉行...
GPS系統4月6日將迎來新周期——全球定位系統“歸零”
4月6日過后,民眾日常生活中經常使用的全球定位系統GPS將迎來新周期。近日在舊金山召開的RSA美國信息安全大會上,有專家預測,舊GPS系統將在4月6日發生類似計算機千年蟲的錯誤;更有安全專家表示,...
地籍測繪好幫手-魔星MT20I全站儀 “專家在線無煩惱“
概述 作為測繪學科的重要組成部分,地籍測繪與我們的生活息息相關,其測繪成果具有法律效力,對測量數據的準確性和真實性有著很高的要求。而且地籍測繪面向的地物種類繁多,作業環境復雜,非常考驗作業人員的...











環球測繪微信