隧道表面激光測(cè)量?jī)x的研制.pdf

1、隧道表面形狀測(cè)量是隧道施工和檢測(cè)中需進(jìn)行的關(guān)鍵工序之一，它關(guān)系到隧道能否按照設(shè)計(jì)尺寸施工，是保證隧道施工質(zhì)量的重要測(cè)量步驟。本文采用激光測(cè)距元件作為測(cè)量傳感器，設(shè)計(jì)研制了隧道表面激光測(cè)量?jī)x，使用該儀器可以完成隧道表面形狀的測(cè)量。
　　 針對(duì)現(xiàn)有隧道斷面激光測(cè)量?jī)x存在的缺陷和使用過(guò)程中的不方便問(wèn)題，本文采用具有兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了隧道表面激光測(cè)量?jī)x的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分，使得所研制的隧道表面激光測(cè)量?jī)x可以方便地對(duì)隧道表面形狀進(jìn)行測(cè)

2、量。
　　 根據(jù)隧道表面激光測(cè)量?jī)x的系統(tǒng)原理，對(duì)其CPU處理模塊、激光測(cè)距元件模塊、步進(jìn)電機(jī)及控制模塊、顯示及控制電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、打印及控制電路、鍵盤(pán)模塊和電源模塊的硬件組成和原理進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)了儀器的硬件電路。所設(shè)計(jì)的硬件電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以滿足隧道表面激光測(cè)量?jī)x的使用要求。
　　 依據(jù)所設(shè)計(jì)的硬件電路原理，分別編寫(xiě)了鍵盤(pán)、激光測(cè)距元件、步進(jìn)電機(jī)、顯示器、打印機(jī)、SD卡存儲(chǔ)等相應(yīng)的控制程序，使儀器按照操作人員的操作

3、命令較為快速和方便的進(jìn)行實(shí)際表面的測(cè)量，并完成數(shù)據(jù)的保存和傳送。
　　 在PC機(jī)中采用VC軟件設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集和處理軟件，其中，軟件的數(shù)據(jù)處理部分采用MATLAB和VC混合編程的方法實(shí)現(xiàn)。軟件可以顯示測(cè)量數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)將測(cè)量數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出偏差數(shù)據(jù)的功能。軟件具有較快的數(shù)據(jù)處理精度和速度。
　　 硬件和軟件設(shè)計(jì)完成后，對(duì)隧道表面激光測(cè)量?jī)x進(jìn)行了測(cè)量數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性驗(yàn)證，對(duì)實(shí)際的表面進(jìn)行了