拓普康自动变形监测系统

拓普康自动变形监测

系统

北京拓普康商贸有限公司

拓普康自动变形监测系统

1. 概述

近年来，随着经济的蓬勃发展和防灾减灾安全生产的需要，一些大型人工构（建）筑物和地铁的安全监测问题越来越受到社会的重视和关注。传统的人工观测方法由于其观测时间长、观测时段和频率受限制，测量结束后出监测报告时间长等限制，而无法满足要求。

测量机器人是一种能代替人进行自动搜索、跟踪、辨识和精确目标并获取角度、距离、三维坐标以及影像等信息的电子全站仪。它是在全站仪基础上集成步进马达、CCD影像传感器构成的视频成像系统，并配置智能化的控制及应用软件而发展形成的综合性测量系统。测量机器人具有自动化程度高、测量功能多样、能提供三维测量成果等特点，适于建筑物、桥梁、大坝、滑坡等变形的自动监测。拓普康公司凭借几十年来在光学和系统集成领域深厚的积淀，推出了完善的自动变形监测解决方案。

2.系统的组成及功能

2.1 系统组成和建设模式

拓普康自动变形监测系统的主体由MS全站仪、计算机、TopMonitor自动变形监测软件、通信和供电设备、仪器墩、基准点和监测点的棱镜组成。系统构成如下图所示：

TopMonitor自动变形监测系统

MS全站仪

基准点组

监测点组

TopMonitor

软件

通信线路

在全站仪工作基点上建设监测室，配备通讯和供电设备，能够实现全天24小时无人值守的实时变形监测；

2.2 系统功能

拓普康自动变形监测系统可提供的服务如下：

●提供全自动全站仪（测量机器人）对各监测点观测的原始数据；

●利用无线或有线通信装置，实时回传原始测量数据，并由监测系统软件解算

各监测点的坐标；

●解算软件通过使用极坐标差分技术，舍去了温度计和气压计，简化了系统。

●提供各个监测点每天平面和垂直方向的时程曲线图；

●提供各个监测点平面和垂直方向的矢量变化图；

●提供各个监测点的数据表格，并生成固定文件格式供分析。

3. 系统主要软硬件及配套设施介绍

3.1MS高精度自动全站仪

如上图所示，本系统可选用拓普康MS系列自动高精度全站仪（MS05A，

测角精度，测距精度；MS系列全站仪的自动照准距离达到1000 m，完全能够满足绝大部分高精度监测的需要。

拓普康MS05A/MS1A全站仪的防尘防水等级为IP64，保证仪器在恶劣的环境中能正常作业。

3.2TopMonitor和TopAnalyzer自动变形监测软件

TopMonitor和TopAnalyzer是拓普康联合上海同济大学共同研制的一套全站仪三维变形监测软件，主要用于大型建筑物的变形监测，比如大坝、桥梁、地铁、楼宇等，以及其他需要实时提供变形趋势的监测工程中，此软件可以比较直观的提供变形趋势并以数据图表的方式显示各种变形数据，从而进行超前预报以便采取必要的措施避免出现事故。其中TopMonitor主要实现全站仪的控制，监测参数的设定，坐标解算等功能；TopAnalyzer主要实现变形数据的分析显示功能。

3.2.1 TopMonitor软件

TopMonitor是三维动态监测软件系统的全站仪控制，监测参数设置和坐标数据解算部分，软件主要有以下功能特点：

采用微软SQL Server数据库进行数据管理，支持海量数据的存取。

●支持远程数据库的连接，并且对于同一台电脑提供多用户、多项目并存的数

据管理方式。

●采用符合实际的测量周期的方式进行监测循环的设置和测量。

●可以实现全天24小时无人值守连续地自动进行变形监测工作。

●对监测循环的点可进行距离差分，从而大幅度的消除了环境对测量的影响。

●监测循环采用多线程技术来实现，可同时接入多台仪器，并且多个测量循环

可以同时进行。

●可对变形量进行平面、高程、三维等多个方面进行限差检测，并可自定义限

差值。

●变化量可自动归化到某一个参考断面上，从而可对某一敏感断面进行超限判

别和报警。

●超限的对比目标可以是初始测量值、上一次测量值或学习测量值等。

●超限数据可以以颜色文本、声音、短信、电子邮件的方式进行报警提示。

●强大的数据浏览输出功能可同其他后处理程序进行无缝数据连接。

●别具一格的人性化的界面设计，采用数据图形互动的方式进行设置和测量很

大程度地方便的用户的使用。

●采用微软最新的开发语言和开发技术进行系统的构架和设计，保证了软件运

行的效率，同时紧跟最新技术发展的潮流。

软件界面如下：

3.2.2 TopAnalyzer软件

TopAnalyzer监测分析系统是三维动态监测软件系统的分析部分，软件通过监测软件所采集到的变形数据进行分析计算，以数据和图形的方式直观的显示变形的趋势及速度，通过对数据的分析可以比较方便地掌握变形的状况及可能出现的情况。

该软件主要有以下功能特点：

●采用微软SQL Server数据库进行数据管理，支持海量数据的存取。

●可实时动态的显示变形的趋势及速度，以便在监测的同时即比较直观的

掌握变形量。

●可自由选择需要查看的变形点，且变形曲线的颜色线条等可自定义显示。

●变形趋势图的显示范围可自定义显示，且支持放大、缩小、平移、窗选

等图形浏览功能。

●变形趋势图可选择直接打印输出，也可以选择保存为图像文件。

●支持远程数据库的连接，并且对于同一台电脑提供多用户、多项目并存

的数据管理方式。

●别具一格的人性化的界面设计，采用数据图形互动的方式进行设置和测

量很大程度地方便的用户的使用。

●采用微软最新的开发语言和开发技术进行系统的构架和设计，保证了软

件运行的效率，同时紧跟最新技术发展的潮流。

软件界面如下：