一种空间垂向分布点位置测量方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106767676A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611047600.9(22)申请日2016.11.23(71)申请人中国地质大学(武汉)地址430074湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号(72)发明人安鹏举邓清禄杨敏蒋孝鹏(74)专利代理机构北京国坤专利代理事务所(普通合伙)11491代理人姜彦(51)Int.Cl.G01C1/02(2006.01)G01C1/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种空间垂向分布点位置测量方法及系统(57)摘要本发明公开了一种空间垂向分布点位置测量方法及系统，安装好标记点装置，连接至控制中心，将架设好的两台激光经纬仪，瞄准对方计测水平角，同时利用卷尺测量两台激光经纬仪间距作为初始值来存储；然后将两台激光经纬仪瞄向同一标记点，打开激光射线，听到控制中心发出蜂鸣声，显示两台经纬仪的水平角度和初始值的差值及俯仰角，经过程序数据计算程序即可获得标记点的坐标值；其他点标记点测量后续只需转动激光经纬仪；控制中心连接至电脑即可方便的导出各点对应的坐标值。本发明增加光敏传感器来辅助确定标记点位置；利用两台经纬仪协同测量，提高了测量成功率。CN106767676ACN106767676A权利要求书1/2页1.一种空间垂向分布点位置测量方法，其特征在于，所述空间垂向分布点位置测量方法包括：在探井侧壁安装好光敏传感器，连接至控制中心，将架设好的两台激光经纬仪，瞄准对方计测水平角，同时利用卷尺测量两台激光经纬仪间距作为初始值来存储；然后将两台激光经纬仪瞄向同一标记点，打开激光射线，听到控制中心发出蜂鸣声，显示两台经纬仪的水平角度和初始值的差值及俯仰角，该结果直接反馈至控制中心，经过数据计算即可获得标记点的坐标值；其他点标记点后续只需转动激光经纬仪，同样操作即可获得相应的坐标值；控制中心连接至电脑即可方便的导出各点对应的坐标值。2.如权利要求1所述的空间垂向分布点位置测量方法，其特征在于，所述空间垂向分布点位置测量方法包括：初始值设定，将两个经纬仪互相对照作为照准点，进行角度测量，将水平角的测量值设定为水平角初始值，同时规定其中一经纬仪机械点坐标为(0,0,Z0)，另一经纬仪机械点坐标为(L0,0,Z0)，数据一并读入控制中心；水平位置计算，两个经纬仪同时照准某一标记点，两个机械点和一个标记点构成一三角形，投影到水平面上又形成一投影三角形，根据两个水平旋转角和两个机械点间的水平距离可得该三角形另两边的长度，进而根据建立的坐标系可知标记点的x，y值；垂向位置计算，利用任一竖直面上的三角形和经纬仪的俯仰角均可计算出标记点的z值；坐标转换，在数据导出前，若需将某一标记点作为不动点来处理，即将该点坐标设置为(0,0,0)，将其余所有标记点坐标值均对应减去该标记点的原始坐标值即可。3.如权利要求2所述的空间垂向分布点位置测量方法，其特征在于，对于z值得求解包括：利用两个经纬仪，标记点以及标记点在水平面上的投影点，组成的直角三角形求解。4.如权利要求1所述的空间垂向分布点位置测量方法，其特征在于，所述空间垂向分布点位置测量方法具体包括以下步骤：(1)将标记点按照相同的间隔安装在探井侧壁上，连接至控制中心，根据场地条件将激光经纬仪架设好，调节高度至一致，两个机械点P1、P2在同一水平线上，用钢尺测量两个激光经纬仪机械转轴间的距离L0；将两个激光经纬仪照准对方测得显示的水平角，将两个数据读入控制中心；(2)旋转经纬仪利用望远镜照准标记点打开激光射线；(3)微调镜筒方向使同轴激光照准在光敏传感器上，控制中心发出蜂鸣声，固定住经纬仪；(4)测读两个激光经纬仪激光射到标记点D3方向的射线在水平面上与L0轴所在方向的夹角H1和H2，以及标记点D3方向的射线的俯仰角V1和V2，数据读入控制中心；(5)根据下式计算从机械点P1到P0的距离L1和机械点P2到P0的距离L2；水平距离L1＝L0*sinH2/sin(180°-H1-H2)水平距离L2＝L0*sinH1/sin(180°-H1-H2)……；(6)然后根据下式计算标记点D3的x，y坐标值：X＝L1*cosH1Y＝L1*sinH1……；(7)根据下式计算投影点P0至标记点D3的垂向距离即标记点D3的Z坐标值；2CN106767676A权利要求书2/2页Z′＝L1*tanV1；Z″＝L2*tanV2……；(8)在控制中心的屏幕上显示Z′和Z″的值，相同的一个纵坐标值由两个不同的直角三角形求解，计算机中设定一允许误差值，若|Z′—Z″|≤允许误差，则存储标记点的坐标值(x，y，z)，若|Z′—Z″|≥允许误差，则将结果返回步骤(2)；(9)经过验证的坐标值