三维激光点云支持下的变电站立柱倾斜变形监测

作者：吴金波; 张晓春^*; 胡伟飞; 陈俊涛

来源：水电能源科学, 2023, 41(02): 150-190.

DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2023.20221045

• 全站扫描仪
• 点云处理
• 后方交会法
• 孤立点云选取
• 倾斜变形

水利工程中常用立柱支撑上部结构，为保证上部结构稳定，需监测立柱变形，确保立柱倾斜角度在允许范围内。通过全站扫描仪的波形数字化测距技术进行非接触式测量，采集高精度点云数据，采集过程中通过后方交会法计算各观测站的三维坐标，将观测数据统一到一个坐标系统中，无需数据配准，避免了观测误差的传递。提出利用点云的立柱倾斜形变算法，采集两期点云数据后基于真配对点计算形变量，并通过点面优化算法减少误差，计算得到立柱的倾斜角度。为验证形变算法的精度，设计了仿真试验模拟立柱倾斜变形。试验结果发现，实际倾斜角为0°16′49″,计算倾斜角为0°16′57″,算法误差小于20″,满足高耸结构的变形监测要求。所提形变算法可应用于立柱倾斜变形监测领域。

• 单位
  水资源与水电工程科学国家重点实验室; 武汉大学