徠卡機器人在水庫大壩監測中的運用范文
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《湖南農業》2017年第5期
摘要：目前我國國民經濟飛速發展，先進的科學技術不斷應用在各行各業中，徠卡TM30精密監測機器人技術眼界高遠、細致入微。幾十年來，徠卡測量系統在精密監測領域積累了豐富的經驗，綜合了長距離的自動精確照準、數字化系統的優點，測角精度滿足了最高精度的測量要求。文章探討了徠卡機器人在水庫大壩監測中的應用。
關鍵詞：徠卡機器人；水庫大壩；大壩監測；水利工程；徠卡測量系統
近年來，我國科學技術不斷發展，機器人也逐漸走入到工程建設中，隨著人們生活水平的提高，我國越來越重視基礎設施的施工建設，基礎工程的設施也越來越先進、越來越完善。在許多工程項目中其施工建設與工作運行監測也越來越受到重視，在我國水庫大壩的工程項目中其建設施工與運行監測嚴重影響著水庫大壩的質量與工作運行安全，徠卡機器人憑借先進的科學技術和豐富的測量經驗被廣泛地應用在水庫大壩的監測工作中，徠卡機器人摒棄了傳統監測技術的限制，在大壩監測工作中使用了大量的先進測量技術，為我國水電行業的發展做出了自己的貢獻。
1徠卡機器人監測技術簡述
20世紀初，在測量界誕生了引起轟動的光學經緯儀T3。在以后相當長的時間內，徠卡機器人監測系統有著高品質與高精度高的特征，并且研制出來了更加精準的測量儀。目前，徠卡TM30精密監測機器人全面替代已經“光榮退休”的TCA1800、TCA2003綜合性能并超越其50%，適用于現在及未來的各行各業的監測項目。徠卡TM30測量儀器的精度非常高，速度也非常快，有著自動化的設計，可以保證該測量儀連續不斷的工作運行下去，就算是被監測的事物有著非常細小的變化也能夠發現。徠卡TM30測量儀具備多種先進的科學技術，例如小視場、數字影像采集等，有了這些先進的技術徠卡TM30監測儀所能監測到的范圍就大大增加了，可以適用于各種類型的水庫大壩監測。徠卡TM30監測儀自身所具備的一些優點可以連續不斷的一年，每天24小時的不間斷自動化監測，且確保所采集數據的高質量和高可靠性，即使在無人值守的惡劣環境，也無所畏懼。
2水庫大壩監測的重要性
水是生命之源，離開水是無法生存下去的，在污染如此嚴重的現在，如何充分利用水資源，改造水環境是非常重要的。利用水資源其中重要的一項就是修建水庫，水庫可以蓄水，不僅僅可以調節水量，也可以進行水利發電，還可以對周圍的農田進行灌溉，防水防澇，也可以養魚等，使得水資源得以充分的利用。根據資料得知我國水庫水壩數量是世界第一，在實際的工作運行中由于各方面因素影響，至今我國大約有3000多座水庫出現潰壩現象，生命財產遭到了嚴重的損失，生態也遭到了嚴重的破壞。水庫大壩安全穩定的運行關系著國計民生，水庫大壩監測必須要重視起來，水庫大壩監測主要是對壩肩、壩體和近壩區岸坡以及大壩周圍的環境進行監測。一般來說主要是儀器觀測與人工檢查監視，并且通過合理的計算分析，對水庫大壩工作運行的狀態進行科學的評估，對水庫大壩未來的狀態進行科學合理的預測，確保水庫大壩可以安全穩定地運行。
3徠卡機器人在水庫大壩監測中的技術優勢
3.1ATR技術運用
徠卡獨創的ATR技術，TM30更適用于遠距離、全天候的自動化監測。長距離自動精確照準測量棱鏡的時候，其測程非常廣，可以達到3000米的作用，并且精度也非常高，大大提高了檢測儀的監測半徑，并且降低了儀器設置站之間間隔條件，規避了危險的站點，進而保證了測量儀器的安全，特別是大型的水庫大壩工程項目，其大大降低了成本。在測量點時，監測儀器的影像數據采集功能能夠拍攝到影像數據并且加以保存。
3.2壓電陶瓷驅動技術與異型拋物鏡面傳輸技術
徠卡將壓電陶瓷驅動技術與異型拋物鏡面傳輸技術運用于TM30全站儀，以市場無與倫比的速度來搜索監測目標，其智能識別功能可以儀器在高速旋轉的情況下，依然可以確保其測量精度最優，確保測量數據更加高效可靠。使用徠卡機器人來進行監測，其監測出來的數據會更加真實可靠，還可以保存下來，并且能夠通過電纜光纖、網絡或者電信將數據計算出來。TM30使用壓電陶瓷驅動技術，使儀器不僅轉速快而且噪聲低，更抗磨損而經久耐用，即使在極端惡劣的環境下，TM30仍能正常工作。智能配電管理系統以及壓電陶瓷驅動技術共同確保儀器實現高精度的同時，也可達到低更能耗、更長的免維護期、更低的維護成本，有效地提高生產效率。
4徠卡機器人在水庫大壩中的應用
徠卡機器人全天候工作無間歇，TM30全站儀滿足24小時×7天每周不間斷的監測任務要求：不受野外較大溫差和風雨、沙塵天氣的影響，更不受白天黑夜的限制，完全適應各種惡劣環境。TM30與GeoMos結合提供完整監測系統徠卡TM30與徠卡GeoMos自動監測軟件無縫連接成為完整監測系統，完成任何監測任務。
4.1徠卡機器人的性能參數
（1）能見度一般可以達到40公里；
（2）監測里程可以達到1000米；
（3）當監測物在陰影里面，其監測的距離可以達到500米以上。
4.2徠卡機器人的增加功能測量機載軟件
目前可安裝于徠卡最新的TS02、TS06、TS09、TS30、TM30全站儀內，并增加了如下功能：（1）輸入里程、偏差可計算坐標并自動保存；（2）根據坐標反算出里程、偏離中線距離、偏離設計標高高差；（3）輸入里程、偏差可自動放樣任意設施點，線路加寬時可輸入偏距進行改正；（4）斷面測量機載自動分析后，現場激光自動指向超欠挖處等功能。徠卡機器人功能增加后會變得非常厲害，能夠適用于各種類型的曲線，也可以監測不同類型結構各異的水庫大壩，把水庫大壩所有的數據信息輸入到徠卡機器人中，以便解決水庫大壩施工建設中有可能發生的各種問題。
4.3使用徠卡機器人檢測比較方便
徠卡機器人監測系統的輸入方式非常靈活，可以將所有的數據信息直接輸入到徠卡機器人監測儀器當中，也可編輯好之后再傳輸到徠卡機器人上，其軟件的操作程序非常簡單清楚，每項監測流程幾乎都可以一鍵完成，每個模塊之間的數據信息可以做到無縫連接，監測的數據信息可以通過數據分析模塊直接處理。
4.4徠卡機器人監測的結果比較精確
徠卡機器人監測的數據信息非常精準，徠卡機器人的設計適用于各種曲線，其測量出來各種數據信息的精度非常高，甚至可以達到毫米。徠卡機器人監測比較經濟高效，系統可以進行各種情況的監測工作，從而節約大量的人力物力。
4.5徠卡機器人監測的技術參數
（1）能見度一般可以達到40公里；
（2）監測的里程可以達到1000米；
（3）當監測物在陰影里面，其監測的距離可以達到500米以上。
4.6徠卡機器人的測量技術
徠卡機器人的研發是具有前瞻性的，非常適合現實與未來使用，其監測的精確度非常高，在水庫大壩監測中起到了非常大的作用。徠卡TM30全站儀有0.5″及1″可供選擇，確保每次測量的高可靠性。TM30變形監測系統TM30變形監測系統研究采用設站觀測法，建立以TM30測量機器人為主體的變形。TS30和TM30區別徠卡TM30監測機器人是專為監測系統設計開發，擁有高精度、高可靠性和堅實耐用的特點，其長距離自動目標識別技術，有利于提高監測半徑，避開危險站點，可以為監測項目。徠卡各系列全站儀ATR視場角相比較而言，TS30與TS15卻遠遠達不到TM30的效果，差了三倍，如正常視場角。現在許多水庫大壩監測項目采用徠卡測量機器人TM30型全站儀進行監測。監測方式報告方法主要有三種：GPS-RTK技術、邊坡監測機器人（TM30全站儀）和邊坡監測雷達。徠卡TM30與徠卡GeoMos自動監測軟件無縫連接成為完整監測系統，完成任何監測。邊坡監測采用測量機器人（徠卡TM30全站儀）與徠卡GeoMos監測軟件組成的監測系統一套，其具有自動識別目標的ATR功能，能夠自動搜索，照準目標實現角度和距離。使用徠卡TM30機器人測量儀器對水庫大壩進行檢測，可以利用平差數學模型來計算邊坡監測點的三維坐標。
5結語
總而言之，在水庫大壩監測中使用徠卡機器人可以對大壩實施全方位的監測，徠卡機器人可以在惡劣的氣候條件下對監測點進行全天候無間斷的監測，并且還可以自動記錄儲存數據信息，有效降低由于人為因素引起的誤差，進而提高了水庫大壩工作運行的效率，使監測工作更加精準，保證水庫大壩安全穩定的運行，大大提高人們的工作生活水平。
參考文獻
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作者：周鵬；王曉云 單位：國網江西省電力公司柘林水電廠