变形测量机器人自动观测房技术领域
本发明涉及表面变形自动化测量领域，具体涉及一种变形测量
机器人自动观测房。
背景技术
自动全站仪又称测量机器人，是目前变形自动化测量主要仪器。
它的技术组成包括坐标系统、操纵器、换能器、计算机和控制器、闭
路控制传感器、决定制作、目标捕获和集成传感器等八大部分，是一
种集自动目标识别、自动照准、自动测角与测距、自动目标跟踪、自
动记录于一体的测量平台。
自动全站仪价格昂贵，一旦被破坏或丢失，自动全站仪将无法
工作，建筑物、滑坡体等被监测对象发生重大变形将无法获取实时信
息，可能引起灾难性后果，造成不可估量的损失。目前测量机器人变
形观测时常采用的一种方法是为保证观测精度采用开敞式的基点站
房方案。具体方法是观测前人工将测量机器人安装在基点的基座上，
观测完后将测量机器人取下带回室内保存，费时费力，尤其是碰到突
发状况时，无法及时进行观测，效率低下，制约了自动全站仪不能大
规模应用于工程自动变形测量，已经实施的亦不是严格意义的自动化
测量；另一方法是为保证测量机器人安全，采用封闭式的基点站房方
案。具体方法是为实现测量机器人与棱镜之间通视，在基点站房设置
观测玻璃窗，由于玻璃存在折射，影响观测精度，常采用人工打开观
测窗玻璃或在玻璃上钻孔的方式解决观测精度问题，人工打开观测窗
玻璃则无法实现全天候自动化测量，效率低，极不方便。玻璃钻孔既
不便于提供测量机器人所需要的房内清洁、温度、安全、美观等工作
环境，同时开孔仍会对光线产生一定干扰，在一定程度上影响测量机
器人的观测精度。如何在保证测量机器人安全、不影响观测精度的条
件下，实现真正的自动化观测是亟待解决的问题。目前尚未检索到有
效的变形测量机器人自动观测窗解决方案。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种变形测量
机器人自动观测房，该观测房根据测量机器人观测需求、外界天气状
况远程遥控或定时启闭观测窗，并通过视频、安防等措施动态掌握观
测窗启闭状况和安全状况，为自动全站仪(测量机器人)实现全天候
远程遥控自动化测量提供了条件。
为实现上述目的，本发明所设计一种变形测量机器人自动观测
房，所述观测房包括观测房主体，所述主体由上层和下层的组成两层
结构，所述上层中央竖直设置有工作基台，所述工作基台上设置有测
量机器人，所述测量机器人观测方向的上层墙体上开设有观测窗，所
述观测窗由上下两层组成，其分别为上部观测窗和下部观测窗，所述
上部观测窗以中心线为准对称设置有上部窗户框架，所述下部观测窗
以中心线为准对称设置有下部窗户框架，所述上部窗户框架与下部窗
户框架相交且在同一直线下，所述下部窗户框架底部安装有齿轮式连
接杆，且连接杆上端设置上部窗户框架中部，所述电动机设置在部窗
户框架中部，所述连接杆与电动机通过齿轮相互咬合；所述连接杆和
齿轮顶部的上部窗户框架上设置有限位片，所述下部窗户框架中下部
由上至下设置有第一限位开关和第二限位开关。
进一步地，所述下部观测窗固定在上层墙体的导槽内，导槽长度
可保证所述下部观测窗完全开启。
再进一步地，所述上部观测窗一侧并排设置有同步控制器和开关
控制器，所述同步控制器通过电缆与两个电动机相连。所述开关控制
器通过电缆与第一限位开关和第二限位开关相连。所述同步控制器控
制所述两侧电动机转速和转向保持一致，故可保证所述两侧连接杆行
程一致。所述同步控制器与开关控制器连接，所述开关控制器根据信
号控制电动机的开关及转动方向。所述开关控制器通过光缆与中控室
计算机连接。
计算机安装有远程开窗控制软件。所述计算机通过控制软件可进
行所述下部观测窗的开关操作。所述软件可设置定时启闭时间，所述
定时启闭时间根据测量机器人预设时间，提前开启所述下部观测窗，
故可保证测量机器人观测时所处的环境在所述基地站房内外一致。所
述控制软件具有人工开关所述下部观测窗按钮，故可人工远程开关操
作。
两个限位开关与开关控制器连接，所述观测窗达到上、下限制位
置时，所述限位开关发送停止信号至所述开关控制器，故可防止所述
下部观测窗完全开启和完全关闭时所述电动机继续工作。
再进一步地，所述主体外墙上设置有风雨感应器。所述风雨感应
器通过电缆与开关控制器相连。所述风雨感应器安装与所述基点站房
外墙上，当遇雨量或风力不满足所述测量机器人观测要求时，所述风
雨传感器的触发开关控制器，限制所述下部观测窗的开启，故可保证
测量机器人受风雨的侵蚀。
再进一步地，所述主体布设防雷装置，提高测量机器人系统的防
雷效果。
再进一步地，所述主体设置智能识别装置，有效的对非法入侵进
行报警，提高测量机器人系统的安全性。
再进一步地，所述主体的上层和下层通过旋转楼梯连通。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种变形测量机器人自动观测房，该观测房可有效
保护全站仪进行自动化观测，并保证其观测精度；可提高劳动效率和
测量机器人安全性，保证自动全站仪正常工作，陪着棱镜保护装置，
实现真正意义的变形全自动化观测。该观测房结构合理，便于操作，
稳定性强。
附图说明
图1为本发明变形测量机器人自动观测房的结构示意图；
图2为本发明变形测量机器人自动观测房的主视图；
图3为上层的结构示意图；
图4为风雨感应器16的位置图；
图5为上部观测窗和下部观测窗细节图；
图6为本发明实际操作的控制图；
图中，主体1、上层1.1、下层1.2、旋转楼梯1.3、工作基台2、
测量机器人3、观测窗4、上部观测窗4.1、下部观测窗4.2、上部窗
户框架5、下部窗户框架6、连接杆7、电动机8、齿轮9、限位片10、
第一限位开关11、第二限位开关12、导槽13、同步控制器14、
开关控制器15、风雨感应器16、光端机17、计算机18、摄像头19。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便
本领域技术人员理解。
如图1～5所示:一种变形测量机器人自动观测房，观测房包括观
测房主体1，主体1由上层1.1和下层1.2的组成两层结构，主体1
的上层1.1和下层1.2通过旋转楼梯1.3连通，上层1.1中央竖直设置
有工作基台2，工作基台2上设置有测量机器人3，测量机器人3观
测方向的上层1.1墙体上开设有观测窗4，观测窗4由上下两层组成，
其分别为上部观测窗4.1和下部观测窗4.2，下部观测窗4.2固定在上
层1.1墙体的导槽13内；上部观测窗4.1以中心线为准对称设置有上
部窗户框架5，下部观测窗4.2以中心线为准对称设置有下部窗户框
架6，且上部窗户框架5与下部窗户框架6相交且在同一直线下，下
部窗户框架6底部安装有齿轮式的连接杆7，且连接杆7上端设置上部
窗户框架5中部，电动机8设置在部窗户框架5中部，连接杆7与电
动机8通过齿轮9相互咬合；连接杆7和齿轮9顶部的上部窗户框架
5上设置有限位片10，下部窗户框架6中下部由上至下设置有第一限
位开关11和第二限位开关12。
上部观测窗4.1一侧并排设置有同步控制器14和开关控制器15，
同步控制器14通过电缆与两个电动机8相连，开关控制器15通过电
缆与第一限位开关11和第二限位开关12相连。
主体1外墙上设置有风雨感应器16，风雨感应器16通过电缆与
开关控制器15相连。
如图1～6所示，在实际使用过程中，当下部观测窗完全关闭时，
第二限位开关1212触及底部窗台，将信号传至开关控制器15，开关
控制器15停止工作；当下部观测窗完全开启时，第二限位开关12触
及限位片10，将信号传至开关控制器15，开关控制器15停止工作。
风雨感应器16安装在主体1外墙面，并与开关控制器15相连接。
若感应外部有风雨时，将限制开关控制器15工作，故可避免在刮风
下雨时，开启下部观测窗4.2，保证测量机器人不受风雨侵蚀。
开关控制器15通过光端机17与位于中控室的计算机18相连接，
开关控制器通过相应软件控制，可设置固定时间和通过人工控制下部
观测窗开闭。
摄像头19固定安装在基地站房1的房间内，固定监视下部观测窗
4.2。摄像头19通过光端机17与计算机18相连接，故管理人员在控
制室内可监视下部观测窗4.2的启闭情况。
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明
做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实
施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施
例，这些实施例都属于本发明保护范围。