一种基于自动全站仪的隧道净空自动检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于自动全站仪的隧道净空自动检测方法，涉及隧道净空测量技术领域。本发明专利技术本中手持终端机在全站仪设站后通过蓝牙获取相关的测量数据，并规划需要检测的断面数量机每个断面的里程信息，通过手持终端计算出待测点的理论坐标，通过理论坐标计算水平夹角与竖直角，通过水平夹角和竖直角来调整全站仪并获取概略坐标，并通过概略坐标计算出断面里程差和环向间距差，然后判断是否满足规定限差，位置是否符合预期，完成当前待测点的数据记录。本发明专利技术中手持终端可以规划出需要检测的断面数量及每个断面的里程位置信息，减少人工操作，提高检测效果；同时全站仪自动控制测量，不跑偏，保证测量的点都在同一断面上，提高测量精度。测量精度。测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自动全站仪的隧道净空自动检测方法


[0001]本专利技术涉及隧道净空测量
，特别是涉及一种基于自动全站仪的隧道净空自动检测方法。

技术介绍

[0002]隧道净空是指隧道内轮廓线所包围的空间，包括公路隧道建筑限界、通风及其它功能所需的断面积。断面形状和大小应根据结构设计力求得到最经济值。净空所包括的其它断面中，有通风机或通风管道、照明灯具及其它设备、监控设备和运行管理设备、电缆沟或电缆桥架、防灾设备等断面，以及富裕量和施工允许误差等。
[0003]所以在完成隧道贯通、地铁隧道盾构竣工、轨道铺设等工作时，为确保隧道净空满足行车安全、管线设备布置以及轨道铺设高度的需要，必须进行隧道限界净空检测工作。
[0004]目前行业主要采用全站仪结合人工照准测量技术。沿着一个断面测量一圈，由测量员来控制测量点的密度，但这种方法有很大的局限性，很难保证测量的点都在同一个断面上面；同时人工观测的速度非常慢，特别在生成断面图进行分析的时候，点密度太低，使得测量结果不准。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于自动全站仪的隧道净空自动检测方法，以解决
技术介绍
中存在的问题。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于自动全站仪的隧道净空自动检测方法，包括以下步骤：包括以下步骤：S1：全站仪设站后的位置为测站点，手持终端与全站仪通过蓝牙连接，手持终端获取所述全站仪的测站坐标、后视点坐标、全站仪的仪器高和全站仪的棱镜高，通过测站坐标、后视点坐标计算出测站点至后视点的定向方位角；S2：在所述手持终端内输入区段里程、断面间距、环向测点起讫位置、测点环向间距，通过所述手持终端规划出需要检测的断面数量及每个断面的里程位置信息；S3：根据S2中计算出的每个断面的里程位置信息得到断面里程，根据所述断面里程匹配相应的断面类型，结合所述断面类型及S2中手持终端内输入的环向测点起讫位置、测点环向间距信息，通过手持终端计算出每个断面上各个待测点相对于断面基准点的相对关系，进而计算出任一一个待测点的偏距及到设计高程面的高差，再通过线路正算计算出相应待测点的理论坐标；S4：通过待测点的理论坐标与测站坐标计算水平方位角L与竖直角θ；
S5：通过S4计算出的每个测点的水平方位角减去定向方位角得到水平夹角β，所述全站仪从后视方向顺时针旋转β即可到达目标点方向；S6：通过所述水平夹角β、竖直角θ，驱动所述全站仪转动相应角度进行试探性瞄准获取待测点的概略坐标；S7：通过所述概略坐标经过坐标反算计算出待测点的里程、偏距及在设计断面中的位置，与S3中计算得到的断面里程进行对比计算出目标断面里程差；通过与S3中计算出的待测点的偏距和高程对比，计算出待测点的环向间距差；S8：若里程差及待测点的环向间距差满足规定限差Δ，进入超欠挖计算，在手持终端机内存储数据，返回S3进入下一个待测点的检测；若里程差及待测点的环向间距差不满足规定限差Δ进入S9；S9：通过公式，，β为水平夹角、θ为竖直角，单位秒；为里程差或环向差；l为测站至目标点距离；ρ用于单位转换，ρ=206265，重新计算水平夹角β、竖直角θ来调整，返回S6重新判断。
[0007]进一步地，S1中所述定向方位角的定向方位角计算如下：；；如果，当时，；当时，，则；当时，且，则；如果，当时，则；当时，则；为待测点至测站点在X方向的增量，为待测点至测站点在Y方向的增量，为弧度制中180
°
。
[0008]进一步地，S4中所述水平方位角L的计算如下：；；如果，当时，；当时，且，则；当时，且，则；如果，当时，则；
当时，则；为待测点的理论坐标至测站点在X方向的增量，为待测点的理论坐标至测站点在Y方向的增量，为弧度制中180
°
。
[0009]进一步地，S6中竖直角θ的计算如下，所述测站点到待测点的高差，为待测点在Y方向上的理论高度，为测站点在Y方向上的高度，i为仪器高；所述待测点与测站点水平距离；如果>0则；如果=0则θ=90
°
；如果<0则。
[0010]进一步地，S9中当里程方向不满足要求时，为里程差；当环向间距不满足要求时，为环向间距差；当里程方向和环向间距均不满足要求时，为里程差和环向间距差。
[0011]本专利技术的有益效果是：1）精确控制测量点的密度，通过手持终端可以规划出需要检测的断面数量及每个断面的里程位置信息，减少人工操作，提高检测效果。
[0012]2）提高测量精度，提高检测效率。全站仪自动控制测量，不跑偏，保证测量的点都在同一断面上。同时任一一个待测点测量完毕后可以快速进入下一待测点进行检测提高检测效率。
附图说明
[0013]图1为本专利技术一种基于自动全站仪的隧道净空自动检测方法的流程图；图2为本专利技术中断面示意图；图3为本专利技术中待测点示意图；
具体实施方式
[0014]下面将结合实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0015]参阅图1
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图3，本专利技术提供一种技术方案：如图1
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图3所示，一种基于自动全站仪的隧道净空自动检测方法，包括以下步骤：S1：全站仪设站后的位置为测站点，手持终端与全站仪通过蓝牙连接，手持终端获取所述全站仪的测站坐标、后视点坐标、全站仪的仪器高和全站仪的棱镜高，通过测站坐标、后视点坐标计算出测站点至后视
点的定向方位角；S2：在所述手持终端内输入区段里程、断面间距、环向测点起讫位置、测点环向间距，通过所述手持终端规划出需要检测的断面数量及每个断面的里程位置信息；S3：根据S2中计算出的每个断面的里程位置信息得到断面里程，根据所述断面里程匹配相应的断面类型，结合所述断面类型及S2中手持终端内输入的环向测点起讫位置、测点环向间距信息，通过手持终端计算出每个断面上各个待测点相对于断面基准点的相对关系，进而计算出任一一个待测点的偏距及到设计高程面的高差，再通过线路正算计算出相应待测点的理论坐标；S4：通过待测点的理论坐标与测站坐标计算水平方位角L与竖直角θ；S5：通过S4计算出的每个测点的水平方位角减去定向方位角得到水平夹角β，所述全站仪从后视方向顺时针旋转β即可到达目标点方向；S6：通过所述水平夹角β、竖直角θ，驱动所述全站仪转动相应角度进行试探性瞄准获取待测点的概略坐标；S7：通过所述概略坐标经过坐标反算计算出待测点的里程、偏距及在设计断面中的位置，与S3中计算得到的断面里程进行对比计算出目标断面里程差；通过与S3中计算出的待测点的偏距和高程对比，计算出待测点的环向间距差；S8：若里程差及待测点的环向间距差满足规定限差Δ，进入超欠挖计算，在手持终端机内存储数据，返回S3进入下一个待测点的检测；若里程差及待测点的环向间距差不满足规定限差Δ进入S9；S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自动全站仪的隧道净空自动检测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：全站仪设站后的位置为测站点，手持终端与全站仪通过蓝牙连接，手持终端获取所述全站仪的测站坐标、后视点坐标、全站仪的仪器高和全站仪的棱镜高，通过测站坐标、后视点坐标计算出测站点至后视点的定向方位角；S2：在所述手持终端内输入区段里程、断面间距、环向测点起讫位置、测点环向间距，通过所述手持终端规划出需要检测的断面数量及每个断面的里程位置信息；S3：根据S2中计算出的每个断面的里程位置信息得到断面里程，根据所述断面里程匹配相应的断面类型，结合所述断面类型及S2中手持终端内输入的环向测点起讫位置、测点环向间距信息，通过手持终端计算出每个断面上各个待测点相对于断面基准点的相对关系，进而计算出任一一个待测点的偏距及到设计高程面的高差，再通过线路正算计算出相应待测点的理论坐标；S4：通过待测点的理论坐标与测站坐标计算水平方位角L与竖直角θ；S5：通过S4计算出的每个测点的水平方位角减去定向方位角得到水平夹角β，所述全站仪从后视方向顺时针旋转β即可到达目标点方向；S6：通过所述水平夹角β、竖直角θ，驱动所述全站仪转动相应角度进行试探性瞄准获取待测点的概略坐标；S7：通过所述概略坐标经过坐标反算计算出待测点的里程、偏距及在设计断面中的位置，与S3中计算得到的断面里程进行对比计算出目标断面里程差；通过与S3中计算出的待测点的偏距和高程对比，计算出待测点的环向间距差；S8：若里程差及待测点的环向间距差满足规定限差Δ，进入超欠挖计算，在手持终端机内存储数据，返回S3进入下一个待测点的检测；若里程差及待测点的环向...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜锋剑，赵艳飞，何跃宝，张佳，兰现稳，高坤，谭响响，
申请(专利权)人：中国水利水电第七工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：