本發(fā)明涉及工程測量及控制測量的裝備技術(shù)，尤其是一種長大隧道內(nèi)交叉雙導(dǎo)線控制測量用的全自動照準(zhǔn)控制方法。

背景技術(shù)：

在隧道控制測量作業(yè)中，由于多種施工作業(yè)的交叉，給測量人員做導(dǎo)線控制網(wǎng)的時間窗口并不多，傳統(tǒng)非自動型全站儀需要人工觀瞄，因隧道內(nèi)光線較暗，需要多人配合燈光照射，且觀測條件不理想，較耗時費力。特別是長大隧道，洞內(nèi)因不可以做單排導(dǎo)線，需要做交叉雙導(dǎo)線，以增加多余觀測數(shù)，來提高隧道貫通精度。

這種傳統(tǒng)的測量方法具有不少缺點：一是交叉雙導(dǎo)線，前后視方向各有兩只棱鏡，對于一般長度為400米的導(dǎo)線邊，在帶有自動觀瞄功能的全站儀視場內(nèi)同時出現(xiàn)兩只棱鏡的反射源，造成無法識別觀測，這時需要前后視各站兩人，人工判斷測量進(jìn)程，在儀器觀測過程中遮擋未參與觀測的棱鏡。過程中測站人員與前后視人員容易出現(xiàn)溝通失誤，從而造成觀測錯誤的情況。二是非自動型全站儀需要人工觀瞄，一般情況是隧道內(nèi)光線暗，需要多人配合燈光照射，并且觀測條件仍不理想，精度不高且耗時費力，隧道施工進(jìn)度不允許，隨之而來的是各種作業(yè)的干擾，使得導(dǎo)線控制難以繼續(xù)開展。由于需要配合人員較多，加大了人力成本支出。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作方便、準(zhǔn)確高效的 全自動照準(zhǔn)控制方法。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種全自動照準(zhǔn)控制方法，其特征是在自動全站儀前后視棱鏡上增加控制電動馬達(dá)轉(zhuǎn)向裝置及信號接受發(fā)射裝置，且增設(shè)棱鏡馬達(dá)的手動控制和自動控制系統(tǒng)，并在測站測量控制端對棱鏡對應(yīng)的傳感器進(jìn)行編組，在測量過程中實現(xiàn)當(dāng)前觀測棱鏡轉(zhuǎn)向測站，而當(dāng)前未參與觀測的棱鏡背對測站。

通過全站儀控制系統(tǒng)在學(xué)習(xí)了需要測量點位坐標(biāo)后，自動給每個棱鏡進(jìn)行編號，如1；2…，當(dāng)需要觀測1號點位時，全站儀控制系統(tǒng)發(fā)射信號給除1號棱鏡外所有棱鏡，請求這些棱鏡轉(zhuǎn)向180度；

在完成1號棱鏡點位自動測量后，需要觀測2號棱鏡時，全站儀控制系統(tǒng)發(fā)射信號給2號棱鏡，要求恢復(fù)2號棱鏡最初位置，同時給除2號棱鏡外所有棱鏡發(fā)射信號，要求轉(zhuǎn)向180度；如此順序反復(fù)地測量，完成1號棱鏡和2號棱鏡…等點位的多次測量。

隧道控制測量的主要目的，就是保證隧道在兩個或兩個以上開挖面的相向施工中，使其中線符合線路平面和縱斷面的設(shè)計要求，在允許誤差的范圍內(nèi)，滿足限界要求的條件下正確貫通。本技術(shù)方案根據(jù)多年來在隧道控制測量方向，尤其是中長隧道的控制測量方面的測量經(jīng)驗，基于長大隧道洞內(nèi)導(dǎo)線布設(shè)的原理，采用全自動觀測全站儀，前后視棱鏡設(shè)計帶電動馬達(dá)與傳感器的基座，并在測站測量控制端對棱鏡對應(yīng)傳感器進(jìn)行編組，在測量過程中實現(xiàn)當(dāng)前觀測棱鏡轉(zhuǎn)向測站，當(dāng)前未參與觀測棱鏡背對測站。由于全站儀是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)，其一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作。本方法對其棱鏡的裝置進(jìn)行設(shè)計，增加可控制電動馬達(dá)轉(zhuǎn)向裝置以及信號發(fā)射接收裝置；在自動全站儀測量系統(tǒng)中增設(shè)棱鏡馬達(dá)的手、自動控制系統(tǒng)，其中手動控制便于手動調(diào)整棱鏡，使其對準(zhǔn)測站；自動控制系統(tǒng)可實現(xiàn)相鄰測量點位觀測時，自動將待觀測點位棱鏡反向轉(zhuǎn)動，只將待觀測棱鏡暴露在全站儀視場范圍內(nèi)。

針對現(xiàn)有技術(shù)測量通過自動型全站儀學(xué)習(xí)需要觀測的點位后，無論是采用自動型還是非自動型全站儀，均存在人工干預(yù)條件下測量的問題，本方法通過全站儀控制系統(tǒng)在學(xué)習(xí)了需要測量點位坐標(biāo)后，自動給每個棱鏡進(jìn)行編號，當(dāng)需要觀測第一號點位時，全站儀控制系統(tǒng)發(fā)射信號給下一號棱鏡，使其轉(zhuǎn)向；只有在完成第一號點位自動測量后，需要觀測下一號棱鏡時，系統(tǒng)自動發(fā)射信號給所需觀測號位，要求恢復(fù)棱鏡最初位置即觀測位，同時第一號位棱鏡接到信號后自動轉(zhuǎn)向。經(jīng)反復(fù)的測量，以實現(xiàn)所需號位棱鏡的多次測量，滿足點位測量和監(jiān)測等方面的要求。

作為優(yōu)選，首先由人工將所有的棱鏡對準(zhǔn)全站儀，人工獲取需要學(xué)習(xí)棱鏡點位坐標(biāo)；然后將該棱鏡進(jìn)行編號，并將編號反饋至棱鏡，向棱鏡內(nèi)存中寫入編號；判斷是否學(xué)習(xí)完所有棱鏡，否定時重新進(jìn)入人工獲取需要學(xué)習(xí)棱鏡點位坐標(biāo)。

作為優(yōu)選，所述的通過自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)棱鏡轉(zhuǎn)向的控制及點位測量：自動搜索i號點位棱鏡，并測量i號棱鏡點位坐標(biāo)；由全站儀發(fā)送信號至除“i”之外的所有棱鏡，將其轉(zhuǎn)向180度，使其背對全站儀。

作為優(yōu)選，通過全站儀控制模塊向棱鏡內(nèi)存中寫入編號，并根據(jù)編號一一對應(yīng)控制某個棱鏡馬達(dá)轉(zhuǎn)動角度。

作為優(yōu)選，將所有棱鏡加裝電動馬達(dá)控制裝置、信號接受及發(fā)射裝置，實現(xiàn)棱鏡轉(zhuǎn)動角度數(shù)值的控制。

作為優(yōu)選，把所述的前后視棱鏡安設(shè)在帶電動馬達(dá)和傳感器的基座上。

作為優(yōu)選，所述的在全站儀上設(shè)置棱鏡控制信號接受及命令發(fā)射裝置。

本發(fā)明的有益效果是：由于在自動全站儀前后視棱鏡上增加控制電動馬達(dá)轉(zhuǎn)向裝置及信號接收發(fā)射裝置，有效地節(jié)約了測量時間，可以充分利用了施工間歇時間窗口進(jìn)行作業(yè)；通過便攜式輸入輸出設(shè)備自動控制傳感器驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)動棱鏡，避免了人為錯誤引發(fā)的測錯棱鏡；大大減少了人員的投入，降低了勞動力成本；解決了全站儀視場內(nèi)同時出現(xiàn)兩個及兩個以上棱鏡反射源情況下的測量工作；適用于同樣或類似的點位監(jiān)測工程，適用范圍廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種交叉雙導(dǎo)線布置示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種組成棱鏡編號學(xué)習(xí)模塊過程示意圖。

圖3是本發(fā)明的一種棱鏡轉(zhuǎn)向控制選擇模塊示意圖。

圖4是本發(fā)明的一種自動控制系統(tǒng)硬件控制一體化模塊示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

針對圖1所示的長大隧道內(nèi)交叉雙導(dǎo)線控制測量現(xiàn)場，交叉雙導(dǎo)線中左導(dǎo)線點位編號為Z1～ZN，右導(dǎo)線點位編號為Y1～YN，本實施例一種全自動照準(zhǔn)控制方法，在自動全站儀前后視棱鏡上增加控制電動馬達(dá)轉(zhuǎn)向裝置及信號接收發(fā)射裝置，把前后視棱鏡安設(shè)在帶電動馬達(dá)和傳感器的基座上，在全站儀上設(shè)置棱鏡控制信號接收及命令發(fā)射裝置；并增設(shè)棱鏡馬達(dá)的手動控制和自動控制系統(tǒng)。

在測站測量控制端對棱鏡對應(yīng)的傳感器進(jìn)行編組，在測量過程中實現(xiàn)當(dāng)前觀測棱鏡轉(zhuǎn)向測站，而當(dāng)前未參與觀測的棱鏡背對測站；如圖2、圖3所示，通過全站儀控制系統(tǒng)在學(xué)習(xí)了需要測量點位坐標(biāo)后，自動給每個棱鏡進(jìn)行編號，如1；2…，當(dāng)需要觀測1號點位時，全站儀控制系統(tǒng)發(fā)射信號給除1號棱鏡外所有棱鏡，請求這些棱鏡轉(zhuǎn)向180度；在完成1號棱鏡點位自動測量后，需要觀測2號棱鏡時，全站儀控制系統(tǒng)發(fā)射信號給2號棱鏡，要求恢復(fù)2號棱鏡最初位置，同時給除2號棱鏡外所有棱鏡發(fā)射信號，要求轉(zhuǎn)向180度，如此順序反復(fù)觀測下去，以實現(xiàn)該1號、2號…N號棱鏡點位的多次測量，滿足點位測量和監(jiān)測多方面的要求。

具體做法是：首先由人工將所有的棱鏡對準(zhǔn)全站儀，人工獲取需要學(xué)習(xí)棱鏡點位坐標(biāo)；再將該棱鏡進(jìn)行編號，如1～N，并將編號反饋至棱鏡，向棱鏡內(nèi)存中寫入編號；然后判斷是否學(xué)習(xí)完所有棱鏡，若是則完成取i=1，若否定時，則重新進(jìn)入人工獲取需要學(xué)習(xí)棱鏡點位坐標(biāo)進(jìn)行循環(huán)，直到學(xué)習(xí)完所有棱鏡。

通過自動控制系統(tǒng)，來實現(xiàn)棱鏡轉(zhuǎn)向的控制及點位測量：自動搜索i號點位棱鏡，并測量i號棱鏡點位坐標(biāo)；當(dāng)i＞N時，如i+1，即由全站儀發(fā)送信號至除“i”之外的所有棱鏡，將其轉(zhuǎn)向180度，使其背對全站儀。

本實施例設(shè)計了硬件控制一體化模塊，參見圖4，通過全站儀控制模塊向棱鏡內(nèi)存中寫入編號，如1～N，對應(yīng)設(shè)置棱鏡1電動馬達(dá)裝置…棱鏡N電動馬達(dá)裝置，根據(jù)編號一一對應(yīng)控制1～N個棱鏡馬達(dá)轉(zhuǎn)動角度；硬件設(shè)備中所有棱鏡還設(shè)有棱鏡電動馬達(dá)轉(zhuǎn)向裝置、信號接收模塊、數(shù)據(jù)存儲內(nèi)存模塊，以及全站儀中信號發(fā)射模塊，實現(xiàn)棱鏡轉(zhuǎn)動角度數(shù)值的控制。

上述實施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明的簡單變換后的結(jié)構(gòu)、方法等均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。