浅谈野外数字化测图在工程项目施工中的应用

本文通过不同类型工程项目施工测量的实践,对传统测量方法与数字化测量方法在测量精度、经济效益、工作效率等方面进行了分析探讨。     

水下机器人-机械手末端精度测量方法及误差分析

针对水下机器人-机械手系统的末端精度测量问题,本文研究2种不同原理的末端精度测量方法。为检测系统末端精度是否在某一特定范围内,提出一种非接触式末端精度范围测量方法;针对水下环境中机械手末端精度数值的测量问题,提出一种接触式水下机械手末端精度测量方法。针对末端精度测量方法的原理性误差问题,分析测量方法中误差影响因素,提出基于数值迭代方式的误差分析方法。在水下机器人艇体固定和动力悬停状态下,进行末端精度测量水池实验,实验结果表明:本文方法能实时、有效测量得出机械手末端精度,并验证了本文方法的有效性。     

计算机辅助设计在施工测量中的应用

施工测量中用传统方法计算繁琐、精度不高，且容易出错。借助AutoCAD可以正确地完成施工定位放线的内业和外业工作。以兰州供水扩建工程的某个分项工程为例分别对采用传统测量方法和采用计算机辅助设计测量方法进行的施工定时进行了阐述，并对两种方法进行了比较。最后对利用计算机辅助设计进行施工测量中的几个问题给予了说明。     

自行走地下掘进机器人导向系统的测量方法

针对目前自行走掘进机器人姿态测量设备只能依靠人工操作,无法连续、实时动态测量的缺点,基于三点法姿态测量,提出了一种多目标点的自动测量方法.该方法采用激光发射模块与接收模块,利用前方交会原理,通过测量多点坐标完成机器人的姿态测量;介绍了测量装置的总体架构和硬件设计方案,并对测量误差进行了分析;同时采用卡尔曼滤波算法对测量坐标进行预测补偿,提高了测量精度.仿真结果表明:这种测量装置可以提高系统的实时性,且数据处理方法对系统噪声和量测噪声有抑制作用.     

港珠澳大桥沉管隧道最终接头合龙口状态测量

港珠澳大桥沉管隧道采用从东、西人工岛向中间沉放形成合龙口,再沉放最终接头贯通的施工模式,最终接头状态参数测量是决定工程成败的关键因素.针对贯通测量方法效率低,测量精度差,且无法实时调整合龙口状态等问题,提出合龙口状态形成过程的实时测量方法.首先,在形成合龙口的两个管节端面上布设测量特征点,并测量获取管节坐标系下的特征点坐标.其次,在沉放过程中,采用测量塔法和人孔井投点法进行合龙口实时测量及状态调整;沉放结束后,采用传统贯通测量方法测量合龙口状态.最后,将3种测量结果统一换算到工程坐标系下,利用测量误差传递模型进行精度对比分析,得到沉管隧道施工合龙口状态的最佳测量方法.该方法改变了国内外沉管隧道施工中先形成合龙口状态,后贯通测量,再精确调整的施工方式,为沉管隧道以及水下管道等大型水下安装工程提供了参考.     

沉管隧道沉放对接监控中的超声阵列测量及其关键算法

水下高精度沉放对接是沉管隧道施工的一个关键环节,对测量方法的环境适应性和精度等指标要求很高. 目前实际工程中多采用高精度全站仪测量和刚性测量塔传递坐标的方法;此外,国外提出水下声呐测量方法,环境适应性强,且精度不随隧道长度增加而下降. 本文通过对水下声呐法进行创新改进,采用三点后方交会方法,提出超声阵列测量方法,并用于佛山汾江路南延线沉管隧道工程中管段沉放对接的测量监控试验,并将测量结果与高精度全站仪测量结果进行了对比分析. 现场监测试验结果表明,该方法能够满足工程需要,在管段间距2 m时,三轴坐标测量精度不大于± 45 mm.     

外置轴向式分层注水超声流量计的设计与实现

针对油田井下注水流量传统测量方法存在的各种问题,设计了一种高精度外置式轴向超声波流量计,适用于高温、高压、小流量、小管径条件下的分层注水流量的精确测量。基于时差法测量原理,采用轴向结构增加了声程,采用高精度时间测量芯片TDC-GP22提高了时间测量精度,通过温度补偿模型、流场修正模型进一步提高了其测量精度。仿真和试验结果表明,在0~250m³/d流量下,测量精度可达1.5%,满足油田井下分层注水技术要求,为油田井下实现精细分层注水和自动监测调控提供了基础数据。     

基于二维测量下的下肢围度拟合研究

采用非接触式人体测量和手工测量两种测量方法来获得人体下肢数据,通过与手工测量方法的比较,发现仪器在围度方向的测量精度受到围度拟合精度的较大影响。因此,本研究通过对下肢的各部位进行分类,并逐类建立回归方程的方法来提高围度的拟合精度,进而提高仪器测量精度。     

基于红外分级式扫描的立定跳远成绩评判装置

作为一项典型的体育运动,立定跳远动作实现简单,测试环境要求低,常作为体育测试的必考科目. 传统的人工测量方法效率不高. 本文提出一种新的立定跳远成绩自动评判装置,通过红外线扫描的方式来定位运动员最终落地位置以算出跳远成绩. 系统将一定数量的红外对管分组,分别进行粗扫和精扫分级式扫描,实现快速、精确定位,兼顾了测量速度和精度的要求.     

复杂造型大跨度网架施工测量技术

结合具体工程实践,介绍了大型复杂网架的施工测量技术,给出了一种高精度、方便快捷的网架节点球空间定位测量方法,该方法能够提高测量的数字化和自动化程度,满足了复杂钢网架结构的安装精度要求,保证了工程的顺利实施.     

基于Lab Windows/CVI的自动去重平衡系统设计

动平衡机是教学实验、工程测试中的重要设备。本文针对老式平衡机操作繁琐、测试精度低、工作效率低的缺点，引入数据采集系统(DAQ)和Lab Windows／CVI软件平台，采用复影响系数法来改造原有的测试系统，实现了不平衡量的量化测量及自动定位、自动去重，有效地提高了平衡精度和工作效率。     

光电编码器测速算法的IP核设计

在高精度伺服控制系统中,光电编码器测量位置和速度信息的精度直接影响系统的跟踪精度.基于增量式光电编码器测量的基本原理,比较了各种测量转速的方法,设计实现了具有鉴相、倍频、计数功能的IP核,该IP核同时可以设定计数上下限,方便在位置检测中使用.适用于使用增量式光电编码器测量的场合,具有一定的通用性.     

微机全自控毛细管狭缝流变仪

这种毛细管狭缝流变仪,采用微型计算机数据采集和控制系统,可以在线或离线自动测量非牛顿流体的流变特性,特别适用于地质或石油钻井液洗井液流变特性的测定。仪器测量范围广,对低粘度和高粘度流体均适用,测量准确,自动测量时相对误差小于或等于3％,剪切速率范围为10~2～10~5秒~-1,操作方便。     

基于腔扰动法的原子气室复介电常数估计

近年来,基于原子的微波测量因其具有将微波量转换为频率量进行测量的优势引起了学术界的广泛关注。由于频率量具有所有物理量中最高的测量精度,故这种新型微波测量手段具有极大的发展潜力。研究表明,目前限制微波测量精度的主要因素来自于微波场传感探头的原子气室本身。为了定量评估气室对场量测量的影响,该文首先准确评估了气室的结构尺寸和介电特性。作为原理性实验验证,采用S和X频段矩形微波腔扰动方法,对圆柱状原子气室的复介电常数做了测量评估。同时还简要讨论了其他可用于气室介电测量的方法。     

一种天线相位中心偏差自动测量系统

采用先进微机电系统MEMS(Micro Electromechanical System)惯导技术、ARM(Advanced RISC Machine)处理器嵌入式技术、Wi-Fi无线传输技术、高稳定性的电机传动技术和高效电源管理技术等,设计了一款基线场测试设备,实现了基线场天线相位中心偏差的自动测量和高精度指北功能.测试结果表明:该系统的旋转精度误差在0.1°以内,指北精度误差在1°以内,具有测试精度高、测试效率高、测试自动化程度高等优点,解决了传统测试方法过程中自动化程度低、无法自动寻北的难题.该系统集成在35cm×30cm×30cm的手提箱内,质量不到10kg,使用简单、维护成本低,具有较高的经济效益和社会效益.     

织物表面的光泽测量

一般光泽测量仪器接收的是一定面积上的反射光，即积分结果。掩盖了织物纤维微面无空间起伏的差别，与主观光泽感差异很大．作者试用偏振光微区扫描技术，并利用计算机自动处理数据方法，对丝光前后的织物进行的测量，获得了与主观评价较吻合的结果．     

深度测量系统设计

针对目前汽车警示喇叭生产中,壳体深度测量装置效率低,精确度差以及难于与自动生产线紧密配合的实际问题,设计了基于PLC、HMI和数显装置于一身的汽车警示喇叭壳体深度测量系统.详述了该系统的硬件构成,软件程序设计,硬件间通讯实现及人机交互界面设计.经应用实践证实,汽车警示喇叭壳体深度测量系统运行可靠,可提高测量效率40％以上,测量精确度的准确率达到99.8％,完全满足了在自动生产线上生产汽车警示喇叭对壳体深度测量的要求.     

圆锥外螺纹的线阵CCD非接触检测方法

为了提高圆锥外螺纹尺寸检测的精度并实现自动化测量,提出了基于线阵CCD的非接触测量方法.建立了包括计算机运动控制、图像数据自动采集和尺寸计算的测量系统,该系统通过控制高精度的线阵CCD扫描外圆锥螺纹在平行光场中的投影来获取螺纹图像.针对正投影时螺旋线对螺纹牙的投影产生局部遮挡的现象,通过调整螺纹轴线与光轴的角度消除遮挡,获取完整的螺纹牙投影.1维CCD图像信号经过中值滤波处理后进行一阶差分提取螺纹牙的轮廓点.对螺纹轮廓分段拟合并以亚像素级的轮廓推导出螺纹尺寸的计算公式.实验表明,该系统可以完成各项螺纹参数测量,精度高于5μm,重复性好,易于实现自动化测量.     

石英晶体谐振器电参数模型及对测量的影响

论文分析了用阻抗计法测量石英晶体谐振器时,晶体的实际电参数模型与理论模型的差别及其对电参数测量精度影响的数量关系,提出了提高测量精度的方法和设计。采用新技术和方法研制的晶体自动测试系统,负载谐振参数的测量精度显著提高。这一工作对提高阻抗计型晶体测试系统的测量精度,特别是提高晶体负载谐振频率和负载谐振电阻的测量精度具有重要意义。     

智能微压膜盒特性自动测试系统的研制

本文简要说明测量膜盒特性的传统方法,阐述了我们研制的智能微压膜盒特性自动测试系统.分析讨论了智能膜盒特性自动测试系统的工作原理和主要性能参数.