地鐵監(jiān)測(cè)測(cè)量機(jī)器人在線計(jì)量方法研究

馬娟娟, 張 鑫, 郭若成, 胡俊杰

(1. 武漢地震計(jì)量檢定與測(cè)量工程研究院有限公司，湖北 武漢 430071；2. 中國地震局地震研究所地震大地測(cè)量重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430071；3. 湖北省地震局，湖北 武漢 430071)

1 引 言

隨著中國城市化的快速發(fā)展,地鐵已成為城市交通的重要工具[1],截止到2023年,全國已有25個(gè)城市實(shí)現(xiàn)地鐵正式運(yùn)營(yíng),地鐵運(yùn)營(yíng)總里程已超22 000公里。在地鐵的施工和運(yùn)營(yíng)期間,周邊隧道基坑工程施工、鄰近項(xiàng)目建設(shè)施工等多種外界自然或人為因素,均會(huì)不同程度地導(dǎo)致地鐵隧道結(jié)構(gòu)發(fā)生變形,影響地鐵安全運(yùn)營(yíng)[2～5]。因此,對(duì)地鐵施工和運(yùn)營(yíng)期間進(jìn)行周期性變形監(jiān)測(cè),成為當(dāng)前確保地鐵安全運(yùn)營(yíng)的重要工作,地鐵安全監(jiān)測(cè)也稱為當(dāng)前國家生命線重要工程。

地鐵隧道變形監(jiān)測(cè)常用的手段主要有傳統(tǒng)的人工測(cè)量、基于測(cè)量機(jī)器人的監(jiān)測(cè)技術(shù)、基于靜力水準(zhǔn)儀的位移監(jiān)測(cè)技術(shù)、基于巴塞特收斂系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)、三維激光掃描儀自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)等[6,7]。其中,測(cè)量機(jī)器人作為一種集自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別、自動(dòng)照準(zhǔn)、自動(dòng)目標(biāo)跟蹤、自動(dòng)記錄于一體的測(cè)量設(shè)備[8,9],可以實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)全天候不間斷跟蹤測(cè)量,具有監(jiān)測(cè)精度高、操作靈活、受場(chǎng)地影響小、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)[10,11],成為了地鐵監(jiān)測(cè)的主流設(shè)備,被大量用于地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)中[12,13],因此設(shè)備的量值準(zhǔn)確直接決定監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,量值溯源也成為必須要開展的工作。

地鐵監(jiān)測(cè)需要連續(xù)進(jìn)行,監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)年甚至數(shù)十年,監(jiān)測(cè)間隔一般小于1天,測(cè)量機(jī)器人作為其主要監(jiān)測(cè)設(shè)備,無法脫離工程監(jiān)測(cè)線送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行溯源。同時(shí),由于使用場(chǎng)景的特殊性,在監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中主要利用測(cè)量機(jī)器人的ATR自動(dòng)識(shí)別及測(cè)量功能,而目前現(xiàn)行的全站儀檢定規(guī)范[14,15],并沒有針對(duì)該性能的相關(guān)檢定方法。綜上,地鐵監(jiān)測(cè)中測(cè)量機(jī)器人的溯源存在較大困難,因此提出了一種針對(duì)監(jiān)測(cè)用測(cè)量機(jī)器人的在線計(jì)量方法,可解決其量值溯源問題,為安全監(jiān)測(cè)提供技術(shù)保障。

2 ATR工作原理及特性分析

2.1 ATR工作原理

自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)(automatic target recognition,ATR)是測(cè)量機(jī)器人所具有的一種自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)[16],可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)(角錐棱鏡)的自動(dòng)搜索與識(shí)別,通過影像修正,獲得目標(biāo)中心的精確方向觀測(cè)值(圖1)。它從物鏡發(fā)射紅外光束,經(jīng)棱鏡反射回來后在CCD陣列形成光點(diǎn),以CCD陣列中心作為參考確定其位置,根據(jù)圖像處理算法計(jì)算得到棱鏡中心,通過自動(dòng)搜索,驅(qū)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡接近棱鏡中心,并計(jì)算出十字絲中心與圖像中心的偏移量,經(jīng)自動(dòng)修正后,得到最終的水平角和垂直角測(cè)量值[17,18]。因此,ATR的測(cè)量能力對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果具有直接影響。

圖1 自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)Fig.1 Automatic target recognition system

2.2 計(jì)量特性分析

根據(jù)《城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全保護(hù)技術(shù)規(guī)范》要求,地鐵運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)中隧道水平向和垂直向位移變形速率不超過1 mm/d。測(cè)量機(jī)器人在形變監(jiān)測(cè)中,主要是利用其ATR自動(dòng)照準(zhǔn)功能探測(cè)隧道的微小變化量,儀器的顯示分辨力作為儀器信息的輸出形式,不足以反應(yīng)儀器本身的噪聲水平,因此需要通過對(duì)儀器本身分辨力的測(cè)量,來反映由于儀器本身噪聲水平對(duì)微小位移測(cè)量所帶來的影響,即ATR的測(cè)角分辨力和測(cè)距分辨力。在監(jiān)測(cè)過程中,測(cè)量機(jī)器人對(duì)空間距離的測(cè)量能力直接影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的精度,所以空間距離測(cè)量誤差也是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。綜上,本文提出了ATR測(cè)角分辨力、測(cè)距分辨力、空間距離測(cè)量誤差3個(gè)計(jì)量特性,并研究了其校準(zhǔn)方法。

3 測(cè)量機(jī)器人在線校準(zhǔn)方法

3.1 前期實(shí)驗(yàn)分析

結(jié)合測(cè)量機(jī)器人在地鐵隧道中的實(shí)際監(jiān)測(cè)環(huán)境,在70 m距離范圍內(nèi),分別選擇3、30、40、50、60和70 m左右距離位置,進(jìn)行ATR測(cè)角及測(cè)距重復(fù)性實(shí)驗(yàn)分析,為ATR測(cè)角分辨力、測(cè)距分辨力校準(zhǔn)距離的選擇提供依據(jù)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(圖2和表1),在3～70 m范圍內(nèi),測(cè)距重復(fù)性隨距離增大沒有太大變化,均優(yōu)于 0.1 mm;在3 ～50 m范圍內(nèi),水平角重復(fù)性、天頂距重復(fù)性隨距離增大沒有太大變化,均在0.1″左右,當(dāng)距離增大至60和70 m時(shí),水平角重復(fù)性、天頂距重復(fù)性明顯增大。

表1 重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Tab.1 Statistical results of repeated measurements

圖2 不同距離時(shí)水平角、垂直角、測(cè)距重復(fù)性Fig.2 The repeatability ofhorizontal angle,vertical angle and range at different distances

3.2 ATR測(cè)角分辨力校準(zhǔn)

ATR測(cè)角分辨力:監(jiān)測(cè)型全自動(dòng)全站儀在ATR測(cè)量模式下,水平角和天頂距能夠分辨的最小角度,分別用水平測(cè)角分辨力和天頂距分辨力來表征,ATR測(cè)角分辨力不大于儀器標(biāo)稱角度測(cè)量精度。

校準(zhǔn)原理:由于分辨力反映的是測(cè)量機(jī)器人的角度精度,因此校準(zhǔn)時(shí)需要可以提供水平向和垂直向微小距離的設(shè)備作為標(biāo)準(zhǔn)器。在校準(zhǔn)過程中,只需要在一個(gè)位置安置設(shè)備,通過標(biāo)準(zhǔn)器的微小位移,進(jìn)行不同角度的測(cè)量即可,無需在不同位置安置設(shè)備校準(zhǔn)。本文利用雙向分辨力檢驗(yàn)臺(tái)配合球棱鏡作為標(biāo)準(zhǔn)器(見圖3),分辨力檢驗(yàn)臺(tái)包括垂直向和水平向2部分位移測(cè)量裝置,其示值誤差最大允許誤差為0.05 mm,最小分度值為0.01 mm,測(cè)量范圍不小于5×10-3L(L為分辨力校準(zhǔn)距離,單位m)。校準(zhǔn)過程中,分辨力檢驗(yàn)臺(tái)提供標(biāo)準(zhǔn)距離值,根據(jù)儀器天頂距測(cè)量值換算為標(biāo)準(zhǔn)角度值,與ATR測(cè)量的角度值進(jìn)行比較,計(jì)算其合并樣本偏差,來判斷ATR的測(cè)角分辨能力。

圖3 分辨力檢驗(yàn)臺(tái)Fig.3 The resolution test stand

ATR水平角校準(zhǔn)方法:經(jīng)第3.1節(jié)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,在 30～50 m范圍內(nèi),ATR測(cè)角精度與距離關(guān)系不大,考慮到地鐵隧道內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)環(huán)境條件的復(fù)雜性,校準(zhǔn)方法中選擇不小于30 m距離進(jìn)行校準(zhǔn)。在距測(cè)量機(jī)器人不小于30 m處安置分辨力檢驗(yàn)臺(tái),使檢驗(yàn)臺(tái)移動(dòng)的方向水平且與儀器的光軸垂直。將儀器大致照準(zhǔn)棱鏡中心,由檢驗(yàn)臺(tái)的零點(diǎn)位置開始,等間距移動(dòng)反射棱鏡10次,每次移動(dòng)間隔為0.5 mm,測(cè)量機(jī)器人沿著角度增大的方向,在每個(gè)位置利用ATR測(cè)量模式進(jìn)行測(cè)量,記錄測(cè)量機(jī)器人的水平角βi、天頂距Zi與斜距值Si(詳見圖4)。

圖4 測(cè)量過程示意圖Fig.4 Schematic diagram of measuring process

記測(cè)量機(jī)器人起始水平角為β0,每個(gè)測(cè)量位置的測(cè)量誤差為ei,則有βi-αi=β0+ei。令Δi=βi-αi,根據(jù)最小二乘估計(jì)原理:

則ATR水平測(cè)角分辨力:

(1)

同理,采用分辨力檢驗(yàn)臺(tái)垂直方向,進(jìn)行ATR水平角分辨力的校準(zhǔn)。

球棱鏡在垂直方向上變化的高度hi=LcotZi,則:

令

其中,n=11。

經(jīng)過整理后,可以得到ATR垂直測(cè)角分辨力的計(jì)算式如下:

(2)

3.3 測(cè)距分辨力校準(zhǔn)

在進(jìn)行測(cè)距分辨力校準(zhǔn)時(shí),為了減少角度帶來的影響,選擇將檢驗(yàn)臺(tái)移動(dòng)的方向水平朝向測(cè)量機(jī)器人方向,校準(zhǔn)的過程保持同角度分辨力。以棱鏡移動(dòng)的距離di為標(biāo)準(zhǔn)距離,測(cè)量機(jī)器人的平距值為測(cè)量值,得到測(cè)距分辨力:

(3)

3.4 空間距離測(cè)量誤差校準(zhǔn)

測(cè)量器機(jī)人的坐標(biāo)分辨力較低,而測(cè)角、測(cè)距精度較高,因此通過采用角度、距離值進(jìn)行換算,計(jì)算得到空間距離值,并對(duì)距離值進(jìn)行精度評(píng)定。校準(zhǔn)過程中采用長(zhǎng)度經(jīng)過校準(zhǔn)的長(zhǎng)度標(biāo)尺配合球棱鏡作為標(biāo)準(zhǔn)器,根據(jù)三維坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。長(zhǎng)度標(biāo)尺主體為一根銦鋼棒(或碳鋼棒),其2端安裝磁性靶座,靶座上放置2個(gè)空心球棱鏡,共同構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)器。要求長(zhǎng)度不小于2 m,不確定度U=0.05 mm (k=2)。選用2 m銦鋼棒配合球棱鏡進(jìn)行空間距離測(cè)量誤差的校準(zhǔn)。

根據(jù)圖5幾何關(guān)系,可得A、B球棱鏡的空間距離為:

圖5 棱鏡三維坐標(biāo)Fig.5 Three-dimensional coordinates of a prism

(4)

影響量分析:

cosZA·cosZB]}

(5)

(6)

βA)-sinZA·cosZB]

(7)

空間距離測(cè)量誤差校準(zhǔn)中,在近距離處反映設(shè)備的測(cè)距加常數(shù)指標(biāo),在遠(yuǎn)距離處反映設(shè)備的測(cè)角和測(cè)距精度。根據(jù)第3.1節(jié)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果,結(jié)合長(zhǎng)度標(biāo)尺2 m的長(zhǎng)度值能反映的角度范圍,以及地鐵隧道內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)環(huán)境條件的限制,選擇近距離2 m和遠(yuǎn)距離30 m進(jìn)行分析。

根據(jù)影響量分析式,對(duì)2 m水平橫向、30 m水平橫向、縱向、垂直向4個(gè)位置放置標(biāo)準(zhǔn)器的情況進(jìn)行分析,結(jié)果如表2所示。

表2 空間距離測(cè)量誤差校準(zhǔn)影響量分析Tab.2 Error calibration influence analysis of space distance measurement

由表2分析可知,在2 m水平橫向位置和30 m水平縱向位置處,空間距離校準(zhǔn)結(jié)果受測(cè)距精度影響較大;在30 m水平橫向處,空間距離校準(zhǔn)結(jié)果受水平角測(cè)角精度影響較大;在30 m垂直向位置處,空間距離校準(zhǔn)結(jié)果受天頂距測(cè)角精度影響較大。

根據(jù)以上分析結(jié)果,空間距離測(cè)量誤差的校準(zhǔn)采用以下方式:選擇近距離2 m和遠(yuǎn)距離30 m處分別進(jìn)行空間距離測(cè)量誤差的校準(zhǔn)(見圖6);在距測(cè)量機(jī)器人2 m處,水平橫向安置長(zhǎng)度標(biāo)尺,反映空間距離的加常數(shù)影響;在距測(cè)量機(jī)器人30 m處,水平橫向、垂直向、水平縱向分別安置長(zhǎng)度標(biāo)尺,反映空間距離的水平角、天頂距、測(cè)距精度影響,測(cè)量過程中記錄測(cè)量機(jī)器人的水平角、天頂距和斜距值;最后按照式(8)計(jì)算空間距離測(cè)量誤差Δi為:

圖6 空間距離測(cè)量誤差校準(zhǔn)Fig.6 Space distance measurement error calibration

Δi=Di-D

(8)

式中:Di為測(cè)量機(jī)器人測(cè)量的兩棱鏡在第i個(gè)位置的空間距離;D為兩棱鏡的空間距離標(biāo)準(zhǔn)值。

4 不確定度分析

根據(jù)校準(zhǔn)方法,對(duì)ATR測(cè)角分辨力、空間距離測(cè)量誤差的不確定度進(jìn)行分析。

4.1 空間距離測(cè)量誤差測(cè)量不確定度評(píng)定

采用2 m碳素鋼材料長(zhǎng)度標(biāo)尺作為標(biāo)準(zhǔn)器,在距離機(jī)器人30 m處,現(xiàn)場(chǎng)溫度為30 ℃的條件下,按照所提校準(zhǔn)方法,對(duì)水平橫向空間距離進(jìn)行校準(zhǔn)。測(cè)量模型為:

ΔD=D-Ds·(1+α·Δt)

(9)

式中:ΔD為空間距離測(cè)量誤差;D為監(jiān)測(cè)型測(cè)量機(jī)器人空間距離測(cè)量值;Ds為空間距離標(biāo)準(zhǔn)值;α為長(zhǎng)度標(biāo)尺線膨脹系數(shù);Δt為長(zhǎng)度標(biāo)尺標(biāo)定溫度與校準(zhǔn)過程中的溫度差。

uc=[u2(D)+c2(Ds)u2(Ds)+c2(α)u2(α)

+c2(Δt)u2(Δt)]1/2

(10)

各個(gè)不確定度分量評(píng)定如下:

1) 測(cè)量機(jī)器人引入的不確定度

在距離機(jī)器人30 m位置處安置長(zhǎng)度標(biāo)尺,采用ATR測(cè)量模式,分別照準(zhǔn)2個(gè)棱鏡,重復(fù)測(cè)量10次,計(jì)算重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差:

測(cè)距重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:

u1(D)=S(D)=0.10 mm

機(jī)器人距離顯示分辨力為0.1 mm,其半寬為0.05 mm,按均勻分布估計(jì),其引入的不確定:

重復(fù)性引入的不確定度大于分辨力引入的不確定度,取重復(fù)性引入的不確定度:

u(D)=u1(D)=0.10 mm

2) 長(zhǎng)度標(biāo)尺示值誤差引入的不確定度

長(zhǎng)度標(biāo)尺的擴(kuò)展不確定度U=0.05 mm,k=2,則:

校準(zhǔn)過程中長(zhǎng)度標(biāo)尺的溫度與其標(biāo)定溫度差值Δt取10 ℃,則:

c(Ds)u(Ds)=-0.025 mm

3) 長(zhǎng)度標(biāo)尺線膨脹系數(shù)引入不確定度

碳鋼線膨脹系數(shù)為(12.0±2)×10-6K-1,最大允許誤差為2×10-6K-1,假設(shè)服從均勻分布,區(qū)間半寬為2×10-6K-1,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

4) 長(zhǎng)度標(biāo)尺溫度測(cè)量引入不確定度

采用最大允許誤差為±1 ℃的表面溫度計(jì),對(duì)長(zhǎng)度標(biāo)尺進(jìn)行溫度測(cè)量,假設(shè)服從均勻分布,區(qū)間半寬為1 ℃,則表面溫度計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:

c(α)u(Δt)=-Ds·α·u(Δt)=-0.014 mm

5) 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc

uc=0.11 mm

6) 擴(kuò)展不確定度

U=k·uc=0.22 mm,k=2

4.2 ATR水平測(cè)角分辨力測(cè)量不確定度評(píng)定

在距離測(cè)量機(jī)器人30 m處,按照所提的校準(zhǔn)方法,利用分辨力檢驗(yàn)臺(tái)(測(cè)量范圍為20 cm,MPE:±0.05 mm)作為標(biāo)準(zhǔn)器,對(duì)測(cè)量機(jī)器人ATR水平測(cè)角分辨力進(jìn)行校準(zhǔn)。由于測(cè)量模型呈現(xiàn)明顯的非線性特征,因此采用蒙特卡洛法(MCM)評(píng)定校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度。測(cè)量模型為:

(11)

式中:Si為測(cè)量機(jī)器人第i次測(cè)量的斜距值;Zi為測(cè)量機(jī)器人第i次測(cè)量的天頂距值;βi為測(cè)量機(jī)器人第i次測(cè)量的水平角度;di為分辨力檢驗(yàn)臺(tái)第i次移動(dòng)的相對(duì)于起始點(diǎn)的距離。

各個(gè)不確定度分量評(píng)定如下:

1) 測(cè)量機(jī)器人測(cè)量重復(fù)性引入不確定度

根據(jù)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)得到,測(cè)量機(jī)器人ATR測(cè)角重復(fù)性與測(cè)距重復(fù)性分別為:sH=0.433″、sV=0.266″、sD=0.042 mm,在每個(gè)位置利用ATR測(cè)量模式測(cè)量5次取平均,均服從正態(tài)分布。

2) 測(cè)量機(jī)器人顯示分辨力引入不確定度

測(cè)量機(jī)器人測(cè)角顯示分辨力為0.1″,其半寬為0.05″;測(cè)距顯示分辨力為0.1 mm,其半寬為 0.05 mm,二者都服從均勻分布。

3) 分辨力檢驗(yàn)臺(tái)示值誤差引入不確定度

分辨力檢驗(yàn)臺(tái)示值誤差最大允許誤差為 0.05 mm,假設(shè)服從均勻分布。

4) 蒙特卡洛試驗(yàn)數(shù)

樣本試驗(yàn)數(shù)M的取值為106。

5) 計(jì)算模型值

① 假設(shè)測(cè)量機(jī)器人在進(jìn)行ATR水平測(cè)角分辨力測(cè)量時(shí),測(cè)量機(jī)器人與分辨力檢驗(yàn)臺(tái)高差為 0.5 m,且測(cè)量機(jī)器人位于分辨力檢驗(yàn)臺(tái)的對(duì)稱軸平面上,以測(cè)量機(jī)器人為原點(diǎn),建立測(cè)量坐標(biāo)系,如圖7所示。

圖7 分辨力測(cè)量坐標(biāo)系示意圖Fig.7 Schematic of resolution measurement coordinate

觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)可表示為(單位mm):

記測(cè)量機(jī)器人起始水平角為β0,則測(cè)量機(jī)器人天頂距Zi、斜距值Si、水平角度βi分別為:

(12)

(13)

(14)

② 根據(jù)實(shí)驗(yàn)知,測(cè)量機(jī)器人ATR水平與垂直測(cè)角分辨力誤差的標(biāo)準(zhǔn)差δH=0.5″、δV=0.5″,測(cè)距分辨力δD=0.032 mm,均服從正態(tài)分布。

隨機(jī)生成服從上述分布的分辨力誤差,將其加入由 (12)、(13)、(14) 式計(jì)算得到的觀測(cè)值作為起算值。

③ 基于輸入量Si、Zi、βi、di的起算值,按照假設(shè)的分布,模擬加入影響量,每組樣本輸入量個(gè)數(shù)為44個(gè),按照數(shù)學(xué)模型計(jì)算M個(gè)mH。

6) 輸出量及標(biāo)準(zhǔn)不確定度

標(biāo)準(zhǔn)不確定度:

7) 擴(kuò)展不確定度

M個(gè)mH模擬值服從正態(tài)分布,如圖8所示。

圖8 分辨力模擬值分布圖Fig.8 Distribution of simulated resolution values

U=k·u=2×0.11″=0.22″

5 應(yīng)用案例

依據(jù)所設(shè)計(jì)的在線計(jì)量方法,在實(shí)驗(yàn)室對(duì)一臺(tái)定期進(jìn)行溯源的TS60測(cè)量機(jī)器人進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),并對(duì)武漢市地鐵6號(hào)線和4號(hào)線某2段區(qū)間的4臺(tái)多年未溯源的在線監(jiān)測(cè)機(jī)器人進(jìn)行在線計(jì)量(圖9)。校準(zhǔn)采用分辨力檢驗(yàn)臺(tái)以及長(zhǎng)度標(biāo)尺配合球棱鏡作為主標(biāo)準(zhǔn)器,其中分辨力檢驗(yàn)臺(tái)MPE:±0.05 mm,水準(zhǔn)標(biāo)尺不確定度U=0.05 mm,k=2,校準(zhǔn)結(jié)果見表3。

表3 模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果及地鐵在線校準(zhǔn)結(jié)果Tab.3 Simulation experiment results and subway on-line calibration results

圖9 實(shí)驗(yàn)室及地鐵現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景圖Fig.9 Scene Map of laboratory and Subway Field Experiment

根據(jù)校準(zhǔn)結(jié)果:1) 真實(shí)地反映出了5臺(tái)測(cè)量機(jī)器人的技術(shù)性能和設(shè)備狀態(tài),定期進(jìn)行溯源的設(shè)備其技術(shù)指標(biāo)較好,長(zhǎng)期未溯源的4臺(tái)設(shè)備性能差別較大,其中3臺(tái)的測(cè)角分辨力已經(jīng)大于本身的測(cè)角精度,指標(biāo)較差; 2) 驗(yàn)證了所使用校準(zhǔn)方法的可行性和有效性; 3) 對(duì)在線運(yùn)行的測(cè)量機(jī)器人的計(jì)量性能給出了準(zhǔn)確的計(jì)量數(shù)據(jù),為監(jiān)測(cè)部門判斷設(shè)備的性能和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性提供依據(jù)。

6 結(jié) 論

1) 對(duì)于在線運(yùn)行的地鐵監(jiān)測(cè)用測(cè)量機(jī)器人而言,長(zhǎng)期未溯源會(huì)導(dǎo)致其計(jì)量性能會(huì)下降,須進(jìn)行定期溯源才能確保設(shè)備性能的準(zhǔn)確可靠。

2) 針對(duì)監(jiān)測(cè)用測(cè)量機(jī)器人無法按期溯源的問題,提出的在線計(jì)量方法準(zhǔn)確、可行且有效,可以滿足地鐵監(jiān)測(cè)用測(cè)量機(jī)器人的量值溯源。

3) 該計(jì)量方法有助于提高地鐵運(yùn)營(yíng)維護(hù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,為安全監(jiān)測(cè)提供技術(shù)保障,同時(shí)該方法也為所有測(cè)量器人的ATR功能校準(zhǔn)提供參考依據(jù),彌補(bǔ)了計(jì)量校準(zhǔn)的空白,具有一定的應(yīng)用價(jià)值。