一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法与流程

本发明涉及塔架偏移施工，尤其涉及一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法。

背景技术：

1、目前现有的塔架偏移测量大多数采用传统测量方式，通过水准仪和经纬仪进行测量塔架上的特定点的水平角度和垂直角度来计算偏移量。然而经纬仪需要由专业人员在塔架的相对位置进行操作，并且需要清晰的视线条件，由于受限于仪器本身的精度和操作条件，传统方法可能无法达到高精度测量；传统方法通常需要较多的人工操作，且数据处理较为繁琐；大多数传统方法还无法实现实时监测，不利于及时发现和处理问题，所以需要一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法。

技术实现思路

1、基于现有的技术问题，本发明提出了一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法。

2、本发明提出的一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法，包括以下步骤，步骤一、塔架施工安装结束后，在塔架的顶部与底部垂直方向上设置垂直激光监测装置，在塔架的顶端水平方向上设置有水平激光监测装置，水平激光监测装置和垂直激光监测装置均包括激光发射器、激光接收器和测距器，在塔架未发生偏移时，设置激光发射器和激光接收器的基准位置，记录此时的读数作为参考点，通过激光发射器发射激光，利用激光接收器进行接收发射的激光，实现激光连接，测距器实时监测激光发射器与激光接收器之间的激光发射距离，水平激光监测装置和垂直激光监测装置均包含发射箱和接收箱。

3、步骤二、激光发射和激光接收的数据以及测距器实时监测的尺寸数据均传输至数据处理单元，利用数据处理单元将得到的数据进行计算分析，分别计算出垂直方向的偏移量和水平方向的偏移量。

4、步骤三、当塔架发生偏移时，激光发射器发射的光线无法被激光接收器接收中，此时利用激光发射器安装的发射箱内部和激光接收器安装的接收箱内部的角度调节机构和旋转调节机构进行自动调整激光发射器发射的光线位置和激光接收的接收位置，实现偏移后激光光线还能够连通对接，进而实现读取塔架偏移不同位置的数据。

5、步骤四、通过数据处理单元将计算的结果输出到控制单元，进行通过控制单元对塔架的偏移进行调整，并重新测量以验证校正效果。

6、步骤五、详细记录测量数据和校正措施，根据测量结果生成报告，用于塔架维护和管理的参考。

7、优选地，所述步骤二中垂直方向的偏移量的计算公式：

8、

9、d为激光发射器与接收器之间的实际距离；

10、θ为激光束在发射器处的垂直角度；

11、φ为激光束在接收器处的垂直角度；

12、h为激光发射器或接收器的高度变化；

13、k为激光在介质中的折射率；

14、tan(φ)-tan(θ)表示激光束在垂直方向上的角度变化所引起的距离变化；

15、表示高度变化和介质折射率引起的偏移量修正。

16、优选地，所述步骤二中水平方向的偏移量的计算公式：δx＝d·(tan(α1))-tan(α0)；

17、d为激光发射器与接收器之间的垂直距离；

18、α0为激光束在发射器处的初始水平角度；

19、α1为激光束在接收器处的水平角度；

20、tan(α1)-tan(α0)表示激光束在水平方向上的角度变化所引起的水平距离变化。

21、优选地，垂直方向上的所述接收箱安装在所述塔架的底端底板顶部中心位置，垂直方向上的所述发射箱底端圆弧表面环形阵列安装有第一连接杆，四个所述第一连接杆的一端均与所述塔架的顶端承托台顶部中心位置安装，所述发射箱的底部和所述接收箱的顶部均呈透明形状；

22、水平方向的所述发射箱一端圆弧表面环形阵列安装有第二连接杆，四个所述第二连接杆的一端均与水平摆放所述塔架的一端架体表面安装，水平方向的所述接收箱安装在水平摆放所述塔架的另一端。

23、优选地，所述旋转调节机构包括旋转驱动电机，两个所述旋转驱动电机分别安装所述发射箱的内底部和接收箱的内底部，所述旋转驱动电机的输出端通过联轴器固定安装有旋转轴，所述旋转轴的顶端固定安装有旋转盘。

24、优选地，所述角度调节机构包括安装在所述旋转盘顶部的轴承座，两个所述轴承座分别在所述旋转盘的顶部对称设置，所述轴承座的表面通过轴承转动连接有角度调节轴。

25、优选地，其中一个所述轴承座的一侧还固定安装有角度驱动电机，所述角度驱动电机的输出端通过联轴器与所述角度调节轴的相对一端固定安装。

26、优选地，两个所述角度调节轴的相对一端均固定安装有套管，所述套管的内壁螺纹连接有锁紧螺钉，两个所述锁紧螺钉安装的轴线与所述角度调节轴的轴线呈垂直分布。

27、优选地，所述套管的内侧壁还安装有弹簧，两个所述弹簧对称设置，且两个所述弹簧的轴线与所述角度调节轴的轴线均位于同一轴线，所述弹簧的一端还固定安装有软性挤压板，所述发射箱内部的两个所述软性挤压板的相对表面均与激光发射器的圆弧表面相挤压，所述接收箱内部的两个所述软性挤压板的相对表面均与激光接收器的圆弧表面相挤压。

28、优选地，所述接收箱的一侧还设置有立板，所述立板的安装表面与所述塔架的表面固定安装，所述立板的一侧表面固定安装有伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩端固定安装有推板，所述推板的底部开设有弹性槽，所述弹性槽的内部线性阵列有压簧，多个所述压簧的顶部均与所述弹性槽的内顶壁固定安装，多个所述压簧的底端均固定安装有刮板，所述刮板的底部与所述接收箱的顶部滑动插接，所述刮板的表面与所述弹性槽的内壁滑动插接。

29、本发明中的有益效果为：

30、通过设置快速标定方法能够在较短时间内完成测量设备的校准和调整，大大提高了工作效率；由于标定过程迅速，塔架的正常使用受到的影响最小，减少了因测量和校准导致的停工时间；通过自动化的数据采集和处理，确保了测量结果的准确性和可靠性；获得精确的塔架偏移数据，为塔架的结构安全评估和维护提供了重要依据；通过快速标定，可以及时发现塔架的异常偏移，并迅速进行调整，防止进一步的损坏。

技术特征：

1.一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一、塔架(1)施工安装结束后，在塔架(1)的顶部与底部垂直方向上设置垂直激光监测装置(2)，在塔架(1)的顶端水平方向上设置有水平激光监测装置(3)，水平激光监测装置(3)和垂直激光监测装置(2)均包括激光发射器(4)、激光接收器(5)和测距器(6)，在塔架(1)未发生偏移时，设置激光发射器(4)和激光接收器(5)的基准位置，记录此时的读数作为参考点，通过激光发射器(4)发射激光，利用激光接收器(5)进行接收发射的激光，实现激光连接，测距器(6)实时监测激光发射器(4)与激光接收器(5)之间的激光发射距离，水平激光监测装置(3)和垂直激光监测装置(2)均包含发射箱(9)和接收箱(10)；

2.根据权利要求1所述的一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法，其特征在于：所述步骤二中垂直方向的偏移量的计算公式：

3.根据权利要求1所述的一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法，其特征在于：所述步骤二中水平方向的偏移量的计算公式：δx＝d·(tan(α1))-tan(α0)；

4.根据权利要求1所述的一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法，其特征在于：垂直方向上的所述接收箱(10)安装在所述塔架(1)的底端底板顶部中心位置，垂直方向上的所述发射箱(9)底端圆弧表面环形阵列安装有第一连接杆(11)，四个所述第一连接杆(11)的一端均与所述塔架(1)的顶端承托台顶部中心位置安装，所述发射箱(9)的底部和所述接收箱(10)的顶部均呈透明形状；

5.根据权利要求1所述的一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法，其特征在于：所述旋转调节机构(8)包括旋转驱动电机(81)，两个所述旋转驱动电机(81)分别安装所述发射箱(9)的内底部和接收箱(10)的内底部，所述旋转驱动电机(81)的输出端通过联轴器固定安装有旋转轴(82)，所述旋转轴(82)的顶端固定安装有旋转盘(83)。

6.根据权利要求5所述的一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法，其特征在于：所述角度调节机构(7)包括安装在所述旋转盘(83)顶部的轴承座(71)，两个所述轴承座(71)分别在所述旋转盘(83)的顶部对称设置，所述轴承座(71)的表面通过轴承转动连接有角度调节轴(72)。

7.根据权利要求6所述的一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法，其特征在于：其中一个所述轴承座(71)的一侧还固定安装有角度驱动电机(73)，所述角度驱动电机(73)的输出端通过联轴器与所述角度调节轴(72)的相对一端固定安装。

8.根据权利要求6所述的一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法，其特征在于：两个所述角度调节轴(72)的相对一端均固定安装有套管(74)，所述套管(74)的内壁螺纹连接有锁紧螺钉(75)，两个所述锁紧螺钉(75)安装的轴线与所述角度调节轴(72)的轴线呈垂直分布。

9.根据权利要求8所述的一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法，其特征在于：所述套管(74)的内侧壁还安装有弹簧(76)，两个所述弹簧(76)对称设置，且两个所述弹簧(76)的轴线与所述角度调节轴(72)的轴线均位于同一轴线，所述弹簧(76)的一端还固定安装有软性挤压板(77)，所述发射箱(9)内部的两个所述软性挤压板(77)的相对表面均与激光发射器(4)的圆弧表面相挤压，所述接收箱(10)内部的两个所述软性挤压板(77)的相对表面均与激光接收器(5)的圆弧表面相挤压。

10.根据权利要求1所述的一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法，其特征在于：所述接收箱(10)的一侧还设置有立板(13)，所述立板(13)的安装表面与所述塔架(1)的表面固定安装，所述立板(13)的一侧表面固定安装有伸缩气缸(14)，所述伸缩气缸(14)的伸缩端固定安装有推板(15)，所述推板(15)的底部开设有弹性槽(16)，所述弹性槽(16)的内部线性阵列有压簧(17)，多个所述压簧(17)的顶部均与所述弹性槽(16)的内顶壁固定安装，多个所述压簧(17)的底端均固定安装有刮板(18)，所述刮板(18)的底部与所述接收箱(10)的顶部滑动插接，所述刮板(18)的表面与所述弹性槽(16)的内壁滑动插接。

技术总结
本发明属于塔架偏移施工技术领域，尤其是一种基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法，包括以下步骤，步骤一、塔架施工安装结束后，在塔架的顶部与底部垂直方向上设置垂直激光监测装置，在塔架的顶端水平方向上设置有水平激光监测装置。该基于激光技术的塔架偏移量快速标定方法，通过设置快速标定方法能够在较短时间内完成测量设备的校准和调整，大大提高了工作效率；由于标定过程迅速，塔架的正常使用受到的影响最小，减少了因测量和校准导致的停工时间；通过自动化的数据采集和处理，确保了测量结果的准确性和可靠性；获得精确的塔架偏移数据，为塔架的结构安全评估和维护提供了重要依据；通过快速标定。

技术研发人员：陈绍文,王晓亮,吴思凡,李露露,张松,杜海峰,沈江华,李磊,李文举
受保护的技术使用者：中交二公局第五工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/26