李双平,刘祖强,张斌,郑俊星,王栋,王华为,苏森南,李永华

• 1:长江空间信息技术工程有限公司(武汉)
• 2:湖北省水利信息感知与大数据工程技术研究中心
• 3:国家大坝安全工程技术研究中心
• 4:华中科技大学土木与水利工程学院

摘要(Abstract)：

随着我国水利基础设施建设管理的持续高质量推进，保障这些工程安全和稳定运行已成为关键要点。聚焦传统的多台测量机器人未组网运行模式的痛点，提出一种基于多台测量机器人集成与协作的智能变形监测系统，旨在借助实时气象场模型校正以及监测网实时组网平差技术，大幅提高监测的精度与可靠性。攻克了多台测量机器人在智能变形监测系统里的集成与协作难题，达成了机器人设备间的无障碍通信以及任务的合理分配，有力提升了系统的总体效能。成功开发了实时气象场模型，可以精准获取并运用大气参数，对测距数据进行精细校正，进而显著减小环境因素给测量结果带来的影响。研发了实时组网平差技术，保证了数据处理的高效性与准确性。该系统已经在溪洛渡水电站、三峡枢纽、丹江口枢纽、乌东德水电站、白鹤滩水电站、南水北调等众多重大水利工程的安全监测中成功应用，系统的监测精度达到了±1.5 mm,不仅显著提升了工程运维的智能化水平，也为重大基础设施的安全管理提供了强有力的技术支持。研究成果填补了行业内技术空白，为类似的水利工程安全监测提供了宝贵的经验和参考，同时也推动了我国基础设施监测技术向着更高的层次发展。

关键词(KeyWords)： 测量机器人;智能变形监测;实时组网平差;实时气象场模型

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 李双平,刘祖强,张斌,郑俊星,王栋,王华为,苏森南,李永华

DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2025.S1.145

参考文献(References)：

• [1] 梅文胜，张正禄，黄全义.测量机器人在变形监测中的应用研究[J].大坝与安全，2002(5):33-35.
• [2] 张正禄，邓勇，罗长林，等.论精密工程测量及其应用[J].测绘通报，2006(5):17-20.
• [3] 李双平，方涛，王当强.测量机器人在溪洛渡电站变形监测网中的应用[J].人民长江，2007,38(10):54-56.
• [4] 刘祖强，张正禄，杨奇儒，等.三峡工程近坝库岸滑坡变形监测方法试验研究[J].工程地球物理学报，2008(3):351-355.
• [5] 刘祖强，张正禄，梅文胜，等.乌东德水电站金坪子滑坡监测及若干关键技术[J].水电自动化与大坝监测，2009,33(5):61-64.
• [6] 刘祖强，邓小川，刘彦杰，等.金沙江乌东德水电站金坪子滑坡监测与变形分析[J].四川水力发电，2011,30(S1):94-101.
• [7] 张帅.基于测量机器人建(构)筑物变形监测及预警分析[D].济南：山东建筑大学，2021.
• [8] 王敏吉，张松，毛海东.测量机器人自动监测系统在水电站安全监测中的应用[J].今日自动化，2023(10):123-125.
• [9] 梅文胜，张正禄.测量机器人控制网观测与数据处理自动化研究[J].测绘信息与工程，2003,28(5):37-38.
• [10] 肖维，杨松林，韩行进，等.测量机器人大坝变形自动化监测中的大气折光修正研究[J].水电能源科学，2023,41(4):110-113.
• [11] 牛秀博，马宁.水电站大坝外观自动化监测中观测玻璃窗对观测精度的影响分析[J].吉林水利，2023(4):10-14.
• [12] 范本，宋运辉.测量机器人自动化变形监测通讯技术研究[J].北京测绘，2015(2):74-76.
• [13] 王盼.测量机器人远程操控系统设计与研制[D].合肥：合肥工业大学，2017.
• [14] 赵兵权，吴兆福，张昌禄，等.测量机器人联网远程控制系统设计[J].信息通信，2019(7):40-42.
• [15] 梅文胜，张正禄，郭际明，等.测量机器人变形监测系统软件研究[J].武汉大学学报(信息科学版),2002,27(2):165-171.
• [16] 高改萍，李双平，苏爱军，等.测量机器人变形监测自动化系统[J].人民长江，2005(3):63-65.
• [17] 卫建东.基于测量机器人的自动变形监测系统[J].测绘通报，2006(12):41-44.
• [18] 邬昱昆，王义修，葛妹.测量机器人变形监测自动化系统的研究[J].地理空间信息，2007,5(6):121-123.
• [19] 李雪伍，石甜，杨光，等.基于测量机器人技术的预警系统研究[J].计算机与数字工程，2013,41(8):1270-1272.
• [20] 李金阁.基于徕卡测量机器人的边坡监测系统研究[D].重庆：重庆交通大学，2017.
• [21] 孔得辉.测量机器人开发技术及其应用研究[D].成都：西南交通大学，2018.
• [22] 卫建东，包欢，徐忠阳，等.基于多台测量机器人的监测网络系统[J].测绘学院学报，2005(2):154-156.
• [23] 潘国荣，李伟.多台测量机器人在自动化监测中的开发应用[J].江苏大学学报(自然科学版),2016,37(6):684-690.
• [24] 王华为，陈远瞩，黄海龙.多测站测量机器人智能管理系统设计与应用[J].水利水电快报，2024,45(1):109-115.
• [25] 杨爱明，李双平，等.一种测量机器人实时组网自动平差计算方法[P].湖北省：CN202111163239.7,2023.