电子水准仪在沉降观测中的应用分析
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电子水准仪与传统光学仪器 比较 ， 它有 以下特点 。
２ ． ２ ． １ 客 观
￣ ． １ ｌ ｌｌ ｆ ｌ
一
由于电子水准仪通过 自动化 的电子传感器进行测量 ， 所 以
Ｉ ２ 一 母一
就测量本身而言不会受 到人 为因素 的干扰 ， 且数字化 的数据显 示和储 存 ， 不会 出现 数据遗漏 、 错 误等 问题 ， 所 以测量结果 客
２ ． ２ ． ３ 高 效
电子水准仪 由条码尺和主机两部分构成 。 其 中条码尺由宽
度相等或不等的黑 白（ 黄、 条码 按照某种编码 规则进行有序排列 而成 ， 这些 黑白条码 的不 同排列方法就构成了 目前各数字水准 仪生产厂家编码标尺 自主知识产权 的核心 。 电子水 准仪主要是 由 自动安平 水准仪为基础 ， 基本 构造 由光 学机械部分 、 自动安 平 补偿装置和 电子设备组成 。 水准仪 内装Ｃ Ｃ Ｄ 光电传感器和 图像数据处理 系统 。 编码标 尺 用不 同宽度的条码组合来表示尺面的不同位置 ， 人工 完成 照
（ 广西水文地质工程地质勘察 院 ， 广西 柳州 ５ ４ ５ ０ ０ ６ ）
摘 要： 随着科学技术的飞速发展 ， 测绘行业也 随之发 生了翻 天覆地 的变化 。 从一 维、 二 维到三维乃至四维 ， 从点信 息到面信 息获
取， 从静态到动态 ， 从 后 处 理 到 实 时处 理 ， 从 人 眼 到 机 器 人 自动 寻 求 目标 观 测 。 电子 水 准 仪 的 出现 ， 是 传 统 几何 水 准 测 量 的 突破 ，
第 ３ ４卷第 ２ ９期
Ｖｏ １ ． ３４ Ｎｏ． ２ ９
企 业 技 术 开 发
ＴＥＣＨＮ０ＬＯＣＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩ Ｓ Ｅ
２ ０ １ ５年 １ ０月
Ｏｃ ｔ ． ２ ０１ ５
电子水 准仪 在 沉降 观 测 中 的应 用分 析
罗维扬 ， 刘 少 靖
作 者简 介 ： 罗维扬（ １ ９ ８ ６ 一） ， 男， 广西来宾人 ， 大学本科 ， 助理 工程师 ，
主要从 事测量方面的工作。
密工程 、 建筑物 的沉 降变形 观测 、 桥梁工程沉降观测 、 地铁 隧道 沉 降观测甚至是煤矿沉降观测 中都起着重要作用 。 所 以必须要
对电子水准仪 的基本工作 原理 、 使用方法 、 设备 的特点 以及 使
标尺条码进行 电子读数 。但 电子水准仪如今生 产的厂家众多 ，
型号和品牌也不尽统一 ， 所以往 往由于不 同厂家生产的 电子水 准仪条码图案和标 尺编码不一样就无法通用。 当然 电子水准仪 也具备普通 自动安平水准仪 的功能 ，可以当做普通水 准仪使 用， 由于电子水准仪并不 配备光学测微器 ， 测量精度低 于电子 测量的精度。
传统水准测量 工作 中往往 由于需要 报数 、 听计 、 计算 和现 场分析 ， 所 以需要大量的时间 ， 并且 由于人工测量误差较 大 ， 一 旦超 出误 差范围需要重测更是浪费大量时间。 而 电子水准仪不 需要人工进行计数 ， 所有 的测 量数据 ， 记 录储 存功能设备 自身 都能完成 ， 大大减轻 了人 工的负担和人为影 响因素 ； 测 量结束 后还能直接将数据输入计算机系统中 ， 更加便捷的进行 数据处 理分 析 ， 至少节约时间４ ０ ％以上。
文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ８ ９ ３ ７（ ２ ０ １ ５ ） ２ ９ — ０ ０ ５ ５ — ０ ２
１ 电子 水准 仪研 究 意 义
电子水准仪在现阶段几何水准测量 中应用广泛 ， 尤其是精
高程读数 。 在使用 电子水 准仪 时必须要通过 目视进 行电子水准仪 的 照准标尺 ， 然 后进行人工调焦 。 完成 以上步骤后在标 尺条码 望 远镜分化板上就会 出现标尺条码 ， 可 以进行人工 观测 ； 如果 利 用电子水 准仪 的光 电传感器也可 以进行测量 ， 会在分光镜出现
准及调焦后 ， 标尺 条码一方 面被 成像在望 远镜分划板 上 ， 供目
视 观测 ，另一方面经过分光镜的反射又被成 像在Ｃ Ｃ Ｄ 器件上 ， 随后 转化成 电信号 ， 经整形后进 入模数转 换系统 ｆ Ａ ， Ｄ ） ， 从而输 出数字信 号送入微处 理器进行处理和存储 ， 并将其 与内存 的标
观。
２ ． ２ ． ２ 精 度 高
电子水准仪利用 图像处理技术 自动识别读 数 ， 免除 了观测 员人工读数误差 的影响 。观测信号 与参考信号采取全 截断 比
图１数字水准测量系统原理图
对， 对 图形影像所有分划 取平均值 ， 视线高和视距读数 都是采
用大量条码分划图像经处理后取平均得出来的 ， 因此削弱 了标 尺分划误差 的影 响。多数仪器都有进行 多次读数取平 均的功 能， 可 以削弱外界条件影响。
３ 电子水准仪在沉降观测中的应用分析
３ ． １ 电子水 准 仪在 建 筑物 沉 降观 测 中应 用
电子水准仪在建筑物沉降观测 中已经得到 了广泛的应用 。 通 常情况下在距离建筑 物沉降 区较远 的稳定 区选定垂直位 移
准码 渗 考信号） 按一定 的方式进行 比较 ， 即可获得 编码标尺 的
用过程 中需要注意 的问题进行分析 和研究 ， 且对电子水准仪的
应用进行总结分析 ， 才能为以后电子水 准仪 在更 多领域开展应
用提供理论依据 。
２ 电子水准 仪 概述
２ ． １ 电子 水 准仪 的墓 本原 理 数字水准仪测量原理 ， 如图 １ 所示 。
壕礴 姑Ｊ 芒
２ ． ２ 电子 水准 仪 的特 点
实现 了水准测量数据采集 、 数据处理及数据记 录的全程 自动化 ， 方便 了 内外业一体化 ， 具有测量速度快 、 操 作简便 、 读数客观 、 测
量精 度 高 等优 点 。 关键 词 ： 电子 水 准 仪 ；类号： Ｔ Ｕ１ ９ ６
文献标 识码： Ａ
２ ． ２ ． １ 客 观
￣ ． １ ｌ ｌｌ ｆ ｌ
一
由于电子水准仪通过 自动化 的电子传感器进行测量 ， 所 以
Ｉ ２ 一 母一
就测量本身而言不会受 到人 为因素 的干扰 ， 且数字化 的数据显 示和储 存 ， 不会 出现 数据遗漏 、 错 误等 问题 ， 所 以测量结果 客
２ ． ２ ． ３ 高 效
电子水准仪 由条码尺和主机两部分构成 。 其 中条码尺由宽
度相等或不等的黑 白（ 黄、 条码 按照某种编码 规则进行有序排列 而成 ， 这些 黑白条码 的不 同排列方法就构成了 目前各数字水准 仪生产厂家编码标尺 自主知识产权 的核心 。 电子水 准仪主要是 由 自动安平 水准仪为基础 ， 基本 构造 由光 学机械部分 、 自动安 平 补偿装置和 电子设备组成 。 水准仪 内装Ｃ Ｃ Ｄ 光电传感器和 图像数据处理 系统 。 编码标 尺 用不 同宽度的条码组合来表示尺面的不同位置 ， 人工 完成 照
（ 广西水文地质工程地质勘察 院 ， 广西 柳州 ５ ４ ５ ０ ０ ６ ）
摘 要： 随着科学技术的飞速发展 ， 测绘行业也 随之发 生了翻 天覆地 的变化 。 从一 维、 二 维到三维乃至四维 ， 从点信 息到面信 息获
取， 从静态到动态 ， 从 后 处 理 到 实 时处 理 ， 从 人 眼 到 机 器 人 自动 寻 求 目标 观 测 。 电子 水 准 仪 的 出现 ， 是 传 统 几何 水 准 测 量 的 突破 ，
第 ３ ４卷第 ２ ９期
Ｖｏ １ ． ３４ Ｎｏ． ２ ９
企 业 技 术 开 发
ＴＥＣＨＮ０ＬＯＣＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩ Ｓ Ｅ
２ ０ １ ５年 １ ０月
Ｏｃ ｔ ． ２ ０１ ５
电子水 准仪 在 沉降 观 测 中 的应 用分 析
罗维扬 ， 刘 少 靖
作 者简 介 ： 罗维扬（ １ ９ ８ ６ 一） ， 男， 广西来宾人 ， 大学本科 ， 助理 工程师 ，
主要从 事测量方面的工作。
密工程 、 建筑物 的沉 降变形 观测 、 桥梁工程沉降观测 、 地铁 隧道 沉 降观测甚至是煤矿沉降观测 中都起着重要作用 。 所 以必须要
对电子水准仪 的基本工作 原理 、 使用方法 、 设备 的特点 以及 使
标尺条码进行 电子读数 。但 电子水准仪如今生 产的厂家众多 ，
型号和品牌也不尽统一 ， 所以往 往由于不 同厂家生产的 电子水 准仪条码图案和标 尺编码不一样就无法通用。 当然 电子水准仪 也具备普通 自动安平水准仪 的功能 ，可以当做普通水 准仪使 用， 由于电子水准仪并不 配备光学测微器 ， 测量精度低 于电子 测量的精度。
传统水准测量 工作 中往往 由于需要 报数 、 听计 、 计算 和现 场分析 ， 所 以需要大量的时间 ， 并且 由于人工测量误差较 大 ， 一 旦超 出误 差范围需要重测更是浪费大量时间。 而 电子水准仪不 需要人工进行计数 ， 所有 的测 量数据 ， 记 录储 存功能设备 自身 都能完成 ， 大大减轻 了人 工的负担和人为影 响因素 ； 测 量结束 后还能直接将数据输入计算机系统中 ， 更加便捷的进行 数据处 理分 析 ， 至少节约时间４ ０ ％以上。
文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ８ ９ ３ ７（ ２ ０ １ ５ ） ２ ９ — ０ ０ ５ ５ — ０ ２
１ 电子 水准 仪研 究 意 义
电子水准仪在现阶段几何水准测量 中应用广泛 ， 尤其是精
高程读数 。 在使用 电子水 准仪 时必须要通过 目视进 行电子水准仪 的 照准标尺 ， 然 后进行人工调焦 。 完成 以上步骤后在标 尺条码 望 远镜分化板上就会 出现标尺条码 ， 可 以进行人工 观测 ； 如果 利 用电子水 准仪 的光 电传感器也可 以进行测量 ， 会在分光镜出现
准及调焦后 ， 标尺 条码一方 面被 成像在望 远镜分划板 上 ， 供目
视 观测 ，另一方面经过分光镜的反射又被成 像在Ｃ Ｃ Ｄ 器件上 ， 随后 转化成 电信号 ， 经整形后进 入模数转 换系统 ｆ Ａ ， Ｄ ） ， 从而输 出数字信 号送入微处 理器进行处理和存储 ， 并将其 与内存 的标
观。
２ ． ２ ． ２ 精 度 高
电子水准仪利用 图像处理技术 自动识别读 数 ， 免除 了观测 员人工读数误差 的影响 。观测信号 与参考信号采取全 截断 比
图１数字水准测量系统原理图
对， 对 图形影像所有分划 取平均值 ， 视线高和视距读数 都是采
用大量条码分划图像经处理后取平均得出来的 ， 因此削弱 了标 尺分划误差 的影 响。多数仪器都有进行 多次读数取平 均的功 能， 可 以削弱外界条件影响。
３ 电子水准仪在沉降观测中的应用分析
３ ． １ 电子水 准 仪在 建 筑物 沉 降观 测 中应 用
电子水准仪在建筑物沉降观测 中已经得到 了广泛的应用 。 通 常情况下在距离建筑 物沉降 区较远 的稳定 区选定垂直位 移
准码 渗 考信号） 按一定 的方式进行 比较 ， 即可获得 编码标尺 的
用过程 中需要注意 的问题进行分析 和研究 ， 且对电子水准仪的
应用进行总结分析 ， 才能为以后电子水 准仪 在更 多领域开展应
用提供理论依据 。
２ 电子水准 仪 概述
２ ． １ 电子 水 准仪 的墓 本原 理 数字水准仪测量原理 ， 如图 １ 所示 。
壕礴 姑Ｊ 芒
２ ． ２ 电子 水准 仪 的特 点
实现 了水准测量数据采集 、 数据处理及数据记 录的全程 自动化 ， 方便 了 内外业一体化 ， 具有测量速度快 、 操 作简便 、 读数客观 、 测
量精 度 高 等优 点 。 关键 词 ： 电子 水 准 仪 ；类号： Ｔ Ｕ１ ９ ６
文献标 识码： Ａ
