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专利名称：一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法
技术领域：
本发明涉及一种工程设备安装过程中的测量技术方法，特别是一种建立堆坑中类 似堆容器设备安装基准的测量方法。
背景技术：
图1和图2为堆坑平面示意图，堆坑呈圆柱形，直径约10m、深约12m，堆容器在安 装过程中，先将其底部对准方位基准后再将其焊接在堆容器支承环上，然后再组焊两个筒 节，最后安装组焊锥顶盖。安装过程必须精确对准方位基准和标高，为了建立堆坑中堆容器 的高精度安装基准，以保证堆容器安装过程中的各部件标高和方位安装精度要求，需要进 行高精度的安装基准的测量技术方法。现在通常采用的建立堆坑方位基准和标高基准的测量方法是使用光学投点仪和 全站仪建立上述设备安装基准，具体的测量方法如下1.在堆坑的测站B和测站C分别使用光学投点仪将堆坑中心基准点0和北向基准 点N准确转移到地面相应可视位置，分别记作基准点0'和N下；2.在测站B使用全站仪完成堆坑壁上部北向、东向E±、南向S±、西向W上四个 方位基准标识点的建立，测量堆容器支承环上表面的一点，求得该点与北向基准点间垂 直方向的距离a;3.将一刚性好的桥梁横跨在堆坑上端，将测站D全站仪架设在桥梁上，调平找正 使仪器回转中心同时位于北向和南向S±基准标识点连线上和东向E±和西向基准标 识点连线上，相当于仪器回转中心与两条连线投影在水平面上的交点精确重合。首先将全 站仪分别对准北向&点、东向、点、南向、西向四个方位基准标识点、并转移到 大厅堆坑上端边缘部，分别记作Np Eff、Slf和Wlf，完成设备安装方位基准建立；接下来测 量并确认大厅某方位墙面上的一点作为设备安装基准标高点，该点与北向之间的垂直 距离为c，如果设备安装基准标高理论值为b，则垂直距离为c应满足b = a+c，完成设备安 装标高基准建立。上述方法存在以下问题1、由于测站B受全站仪调平和测距精度影响，相对垂直方向10多米的距离范围进 行设备安装基准点和设备安装基准标高点的转移，所测得的北向、东向E±、南向S±、西 向四个方位基准标识点的误差和设备安装基准标高b的误差约为3mm，无法满足堆容器 等设备安装过程中相关方位基准和标高安装基准的误差不大于Imm的要求。2、由于测站D的全站仪必须架设在堆坑中心，需要刚性好的桥梁横跨在堆坑上 端，操作人员在桥梁上操作，桥梁产生弹性变形会导致仪器发生变动产生测量误差；同时， 操作过程中人员和设备存在安全风险。

发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种具有更高测量精度，操作更加安全、省力的建立堆坑中堆容器等设备安装基准的测量方法。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下一种建立堆坑中设备安装基准的测 量方法，使用光学投点仪、精密水准仪、两台精密电子经纬仪组成测量系统完成堆容器等设 备安装基准的转移，具体测量技术方案包括以下步骤A.在测站B和测站C使用光学投点仪将堆坑中心基准点0和北向N基准点精确转 移到地面相应可视位置，分别记作基准点0'和nt ；B.在测站B将精密电子经纬仪精密调平并对准基准点0'，瞄准北向NT基准点并 将水平角置零，精密旋转90°、180°、270°，在堆坑壁上建立东向6〒、南向ST、西向W下三 个方位基准标识点；C.在测站B使用数字精密水准仪，在堆坑下部适当高度处，于堆坑壁上周向均勻 建立6-8处等高点标识，构成高精度测量水平基准平面；D.在测站A面向北向NT基准点，架设两台精密电子经纬仪组成测量系统，测量步 骤C建立的高精度等高点，构造基准水平面，测量东向￡〒和西向WT方位基准点并投影到 基准水平面，基准水平面法线为Z轴、两投影点连线方向为X轴构造测量坐标系，测量北向 NT标识点(XI，Yl，Z1)，采用逐渐逼近的方法将北向NT基准点转移到堆坑上端部，记作N± (X2，Y2，Z2)，使XI = X2，同时测量堆容器支承环表面上一点，坐标记作(X3，Y3，Z3)，并用 a表示Z3与Z2之差的绝对值，即a= Z3-Z2 ；用同样方法转移东向E下、南向S下、西向W 下三个方位基准标识点到堆坑上端适当位置，记作E上、S上、W上；E.在测站E将电子经纬仪测量系统架设在大厅堆坑上端边缘附近，面向基准 标识点，按步骤D的测量方法转移^^基准标识点到大厅堆坑边缘，记作(X4，Y4，Z4)， 转移基准点E±、S±、1±到大厅堆坑边缘，记作Eff、SpWp采用多次测量逼近的办法在 大厅墙面确认设备安装基准标高点(X5，Y5，Z5)，使该点满足基准标高尺寸b，即使b =
Z3-Z2|+|Z5-Z4 。本发明步骤A所述的地面相应可视位置是使用投点仪在测站B和测站C将基准点 0和北向N基准点转移到其垂直方向上相对于测站A可测量瞄准的一个位置。本发明步骤E所述的堆坑上端适当位置是指大厅地面与堆坑相交处，确保电子经 纬仪测量系统在桥梁上的测站D可测量瞄准到的位置。本发明步骤D所述的XI = X2是指XI与X2之差值不大于0. 1mm。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果1.由于电子经纬仪工业测量系统的测量方法使用数字精密水准仪建立高精度测 量基准，远高于全站仪调平精度，电子经纬仪测量系统具有全站仪无法相比的测量精度，能 够满足堆容器设备等更高安装精度的要求，经纬仪工业测量系统一般可以测量20米左右 的空间范围，在经纬仪与被测目标合理分布的前提下，测量误差主要由被测点与经纬仪之 间的距离及观测误差决定，对于0.5"电子经纬仪，系统的测量精度与测量距离之比约为 1 100000，相对10m距离的点位测量精度约为0. 1mm,全站仪测量精度应是毫米量级，相对 该测量方法堆容器设备等安装过程中相关方位基准和标高安装基准的误差不大于0. 5mm。2.由于测站B居于堆坑中心，与堆坑内壁上同一水平面内各测量点间近似等距， 数字精密水准仪i角误差对各测量的影响相互抵消，可建立高精度水平测量精度，各测量 点等高精度可控制在0. 05mm内，确保方位基准转移过程中测量精度，也就是建立高精度铅锤基准。3.由于电子经纬仪工业测量系统的测量方法使用电子经纬仪工业测量系统在测 站A和测站E进行测量，不需要特别制造刚性好的桥梁横跨在堆坑上端，所以更加便捷省事 省力，操作过程更加安全可靠。4.本发明可以保证堆容器设备安装精度，避免安装基准误差过大导致的错误安 装，从而保证了堆容器设备质量。5.本发明可对类似测量方法提供技术参考。


本发明共有附图2张，其中图1是堆坑中设备安装基准的测量方法示意图。图2是图1的俯视图。图中，1、堆坑，2、测站A，3、支承环，4、测站B，5、中心基准点0，6、北向N基准点，7、 测站C，8、桥梁，9、测站D、10、测站E，11、大厅。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1-2所示，一种建立堆坑中设备 安装基准的测量方法，使用光学投点仪、精密水准仪、两台精密电子经纬仪组成测量系统完 成堆容器等设备安装基准的转移，具体测量技术方案包括以下步骤A.在测站B4和测站C7使用光学投点仪将堆坑1中心基准点05和北向N基准点 6精确转移到地面相应可视位置，分别记作基准点0'和Nt ；B.在测站B4将精密电子经纬仪精密调平并对准基准点0'，瞄准北向Nt基准点 并将水平角置零，精密旋转90°、180°、270°，在堆坑1壁上建立东向Et、南向St、西向W τ三个方位基准标识点；C.在测站Β4使用数字精密水准仪，在堆坑1下部适当高度处，于堆坑1壁上周向 均勻建立6-8处等高点标识，构成高精度测量水平基准平面；D.在测站Α2面向北向~基准点，架设两台精密电子经纬仪组成测量系统，测量步 骤C建立的高精度等高点，构造基准水平面，测量东向Et和西向WtS位基准点并投影到基 准水平面，基准水平面法线为Z轴、两投影点连线方向为X轴构造测量坐标系，测量北向Nt 标识点Χ1，Υ1，Ζ1，采用逐渐逼近的方法将北向Nt基准点转移到堆坑1上端部，记作Ν±Χ2， Υ2，Ζ2，使Xl = Χ2，同时测量堆容器支承环3表面上一点，坐标记作Χ3，Υ3，Ζ3，并用a表示 Z3与Z2之差的绝对值，即a= Z3-Z2 ；用同样方法转移东向Et、南向St、西向Wt三个 方位基准标识点到堆坑1上端适当位置，记作E上、S上、W上；E.在测站ElO将电子经纬仪测量系统架设在大厅11堆坑1上端边缘附近，面向N ±基准标识点，按步骤D的测量方法转移基准标识点到大厅11堆坑1边缘，记作Nlf X4， Y4，Z4，转移基准点E±、S±、W±到大厅11堆坑1边缘，记作E ff、Slf Jlf，采用多次测量逼近 的办法在大厅11墙面确认设备安装基准标高点X5，Y5，Z5，使该点满足基准标高尺寸b，即 使 b = IZ3-Z2I +1Z5-Z4|。本发明步骤A所述的地面相应可视位置是使用投点仪在测站B4和测站C7将基准点0和北向N基准点6转移到其垂直方向上相对于测站A2可测量瞄准的一个位置。步骤 E所述的堆坑1上端适当位置是指大厅11地面与堆坑1相交处，确保电子经纬仪测量系统 在桥梁8上的测站D9可测量瞄准到的位置。步骤D所述的XI = X2是指XI与X2之差值 不大于0. 1mm。
权利要求
一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法，其特征在于使用光学投点仪、精密水准仪、两台精密电子经纬仪组成测量系统完成堆容器等设备安装基准的转移，具体测量技术方案包括以下步骤A.在测站B(4)和测站C(7)使用光学投点仪将堆坑(1)中心基准点O(5)和北向N基准点(6)精确转移到地面相应可视位置，分别记作基准点O′和N下；B.在测站B(4)将精密电子经纬仪精密调平并对准基准点O′，瞄准北向N下基准点并将水平角置零，精密旋转90°、180°、270°，在堆坑(1)壁上建立东向E下、南向S下、西向W下三个方位基准标识点；C.在测站B(4)使用数字精密水准仪，在堆坑(1)下部适当高度处，于堆坑(1)壁上周向均匀建立6-8处等高点标识，构成高精度测量水平基准平面；D.在测站A(2)面向北向N下基准点，架设两台精密电子经纬仪组成测量系统，测量步骤C建立的高精度等高点，构造基准水平面，测量东向E下和西向W下方位基准点并投影到基准水平面，基准水平面法线为Z轴、两投影点连线方向为X轴构造测量坐标系，测量北向N下标识点(X1，Y1，Z1)，采用逐渐逼近的方法将北向N下基准点转移到堆坑(1)上端部，记作N上(X2，Y2，Z2)，使X1＝X2，同时测量堆容器支承环(3)表面上一点，坐标记作(X3，Y3，Z3)，并用a表示Z3与Z2之差的绝对值，即a＝|Z3-Z2|；用同样方法转移东向E下、南向S下、西向W下三个方位基准标识点到堆坑(1)上端适当位置，记作E上、S上、W上；E.在测站E(10)将电子经纬仪测量系统架设在大厅(11)堆坑(1)上端边缘附近，面向N上基准标识点，按步骤D的测量方法转移N上基准标识点到大厅(11)堆坑(1)边缘，记作N厅(X4，Y4，Z4)，转移基准点E上、S上、W上到大厅(11)堆坑(1)边缘，记作E厅、S厅、W厅，采用多次测量逼近的办法在大厅(11)墙面确认设备安装基准标高点(X5，Y5，Z5)，使该点满足基准标高尺寸b，即使b＝|Z3-Z2|+|Z5-Z4|。
2.根据权利要求1所述的一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法，其特征在于步 骤A所述的地面相应可视位置是使用投点仪在测站B (4)和测站C (7)将基准点0和北向N 基准点(6)转移到其垂直方向上相对于测站A(2)可测量瞄准的一个位置。
3.根据权利要求1所述的一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法，其特征在于步 骤E所述的堆坑(1)上端适当位置是指大厅(11)地面与堆坑(1)相交处，确保电子经纬仪 测量系统在桥梁(8)上的测站D(9)可测量瞄准到的位置。
4.根据权利要求1所述的一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法，其特征在于步 骤D所述的Xl = X2是指Xl与X2之差值不大于0. 1mm。
全文摘要
本发明公开了一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法，该方法使用光学投点仪、精密水准仪、两台精密电子经纬仪组成测量系统完成堆容器等设备安装基准的转移，包括以下步骤将堆坑中心基准点O和北向N基准点精确转移到地面相应可视位置；在堆坑壁上建立东向E下、南向S下、西向W下三个方位基准标识点；构成高精度测量水平基准平面；转移方位基准标识点到堆坑上端适当位置；在大厅墙面确认设备安装基准标高点。本发明使用电子经纬仪工业测量系统的测量技术方法，保证了堆容器设备安装精度，避免安装基准误差过大导致的错误安装，从而保证了堆容器设备安装质量，且更加安全。
文档编号G01C3/28GK101881614SQ20101015508
公开日2010年11月10日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者刘恩清, 朱立峰, 陈洪权 申请人:中国第一重型机械股份公司;中国第一重型机械集团大连加氢反应器制造有限公司