1測量機器人  　　自動全站儀又稱測量機器人，是20世紀80年代由奧地利維也納技術大學同Geo Data和瑞士Leica公司共同開發的全自動型測量儀器。它是在全站儀的基礎上集成激光、精密機械、微型計算機、CCD傳感器，以及人工智能技術發展起來的。它通過CCD傳感器識別目標并對所接收的電磁波強度進行探測，在計算機控制下驅動步進馬達，能夠實現目標的自動識別、精確照準和測量數據的自動記錄，并可實現對大量目標的無接觸自動遙測。測量機器人最主要的特征是自動識別系統（auto-matic target recognition，ATR）。它發射紅外光束，并利用自準直原理和CCD圖像處理功能，無論在白天還是黑夜，都能實現對目標的自動識別、照準與跟蹤，利用跟蹤測量模式能實時測得動態數據。工程中使用的兩種型號的自動全站儀TCA1201- M 和TCA1800 等。  　　2自動監測控制和分析軟件GeoMos  　　徠卡監測軟件Geo Mos 是一套集GPS 、TPS 、傾斜傳感器、各種氣象和地質傳感器等多種傳感器于一體的現代化綜合監測系統， 它是可以實現計算機遠程控制和配置， 具備自動報警和消息發送功能， 可以按照既定的程序進行自動應急處理和實時可視化、數字化分析結果的24 小時不間斷運行的系統，如圖2 所示。Geo Mos 專業版由兩個模塊組成： 監測模塊（ MONI TOR） 和分析模塊（ ANAL YZER） 。監測模塊的主要功能是集成各種傳感器（ GPS 、全站儀、氣象傳感器、地質傳感器等） 進行數據采集；自動計算變形結果、可實時顯示當前測量信息； 對測量、計算、限差檢測進行自定義、探測各種工作狀態；實現服務器與單機監測系統間的數據傳輸。分析模塊的主要功能是對測量數據與結果進行圖形與數字方式顯示、進行數據編輯與后處理、進行的超限探測、進行注記、對圖形格式進行自定義、對報告格式進行自定義、輸出各種兼容數據格式（ 如ASCII ， DGN ， WMF） 。  　　3測量機器人與監測軟件GeoMoS在廣州地鐵一號線監測中的應用  　　3.1工程概況  　　廣東省人大代表之家工程基坑位于廣州市越秀區中山一路和農林東路交匯處的東北角，省人大常委會機關大院內，現廣東省人大主辦公樓的西側。設二層地下室，采用鉆（沖）孔樁基礎；基坑呈不規則形狀，基坑尺寸約66.5×59.3m，基坑周邊總長度約250m；基坑開挖深度約9.7m～12.0m；基坑四周環境比較復雜，基坑南邊是中山一路，西邊是農林東路，北邊是一棟8層樓住宅，東邊是省人大主辦公樓。由于基坑施工緊鄰地鐵一號線隧道，隨著基坑開挖施工，隧道上方及側向土壓力將發生改變，堆場一旦變形過大，就會對工程運營帶來嚴重的危害， 故需要對該工程進行長期監測， 以及時調整來滿足安全運營要求。由于基坑開挖較深，豎直面上已到隧道中部區域， 在正常運營期間， 場區必定發生偏移或者沉降， 而列車軌道基礎的不均勻沉降， 將極大地影響地鐵列車的正常安全運行。為保證列車的安全運行， 對可能出現的過量沉降能提前進行預報， 需要對運營期的列車軌道基礎進行長期監測， 又考慮到現場的實際情況， 從而推出了全站儀自動化變形監測的監測模式。  　　3.2監測方案  　　整個系統為無人值守的自動化變形監測系統。為提高工程的測量精度， 增加測量頻率， 經設備比選， 擬采用徠卡TCA1201- M 和TCA1800 型自動監測型全站儀和徠卡Geo Mos 監測軟件構成的測量機器人自動化監測系統實施自動化監測。  　　考慮到現場的實際情況， 電源采用隧道內專用電箱供電模式， 通訊采用中國聯通CDMA（地鐵隧道內覆蓋全部信號）， 控制室選在辦公室。整個系統是無人值守的自動化變形監測系統，項目主要由三部分組成： ① 觀測傳感器――TCA1201- M 和TCA1800 自動全站儀； ② 控制參考點和變形點監測――― 棱鏡； ③室內控制系統――― 監測軟件和I T 設備。系統運行模式如下： 整個觀測現場建立在由TCA1201- M 和TCA1800 全站儀和參考控制點組成的坐標基準， 在關鍵的變形點上布設監測點棱鏡； 由TCA1201- M 和TCA1800 自動全站儀對監測點棱鏡按照設定周期進行觀測， 實時地把變形點的三維坐標通過數據線傳到控制中心； 控制中心主要由安裝在臺式電腦上的徠卡Geo Mos 軟件運行， 通過徠卡Geo Mos 軟件可以實時地了解各個變形點的變形情況。監測結果實時通過網絡傳到地鐵監測管理中心。如果超限， 可以實時迅速通過短消息進行報警。  　　3.3監測網的布設  　　本項目的全站儀觀測站不動，固定在監測影響區域范圍中部附近， 場區內每個觀測站設控制點共計4 個， 每根斷面設變形監測點5個， 共計60 個變形監測點。此外， 整個監測網的網形必須要科學， 圖形結構要合理， 最后整個監測網的觀測站和基準控制點要經過測量平差處理。因為地鐵線路的帶狀特點，監測基準控制點一般布設在隧道兩端穩定區域范圍內。 整個監測系統的全站儀觀測站、基準控制點和變形監測點的點位分布圖如圖2 所示。  　　通過安裝儀器房可以使監測系統24 小時自動化運行，完全可以滿足甲方要求的監測頻率。  　　3.4信號傳輸線路的布設  　　為實現本監測方案良好的數據通訊， 考慮到實地監測的距離在隧道中部，距離較遠， 本系統采用無線數據通訊模式。隧道無線通訊的特點是傳輸距離長、速度快、受外界環境影響小、抗干擾能力強、費用低廉。為了保證各儀器的通訊數據的安全快速傳輸，系統的現場控制室采用一臺32口串口服務器對儀器進行管理。根據現場實際情況， 我們采用無線數據通訊模式來保證信號傳輸的可靠、高帶寬和先進性。該方式具有傳統模擬方式無可比擬的高效性能。 　　4工程應用中的一點體會  　　在廣州市地鐵一號線隧道監測工程中應用的徠卡測量機器人與監測軟件Geo Mos 組成的監測系統， 可以在無人值守的情況下24 小時自動運行，在監測工程中無論測量機器人還是監測軟件Geo-Mos 都表現出了優越的品質。TCA1201- M 和TCA1800 自動全站儀都有穩定的1′的測量精度， 尤其是其望遠鏡的ATR 功能， 即使是在200 m的以外的軌道盡頭的棱鏡也能夠被輕易地迅速識別。監測軟件Geo Mos 的多傳感器集成系統為現代化全面監測方案提供了保障。在工程中安裝的氣象儀可以直接與Geo Mos 連接， 從而對采集的監測數據實時進行氣象改正， 保證了監測數據的準確性和精度。徠卡強大精確的測量機器人與功能完善的監測軟件Geo Mos 組成了完整的結構監測解決方案。為保證地鐵結構體的安全基坑所對地鐵隧道結構進行實時監測，及時了解隧道結構狀況，對確保施工安全、確保地鐵安全具有重大意義。1測量機器人  　　自動全站儀又稱測量機器人，是20世紀80年代由奧地利維也納技術大學同Geo Data和瑞士Leica公司共同開發的全自動型測量儀器。它是在全站儀的基礎上集成激光、精密機械、微型計算機、CCD傳感器，以及人工智能技術發展起來的。它通過CCD傳感器識別目標并對所接收的電磁波強度進行探測，在計算機控制下驅動步進馬達，能夠實現目標的自動識別、精確照準和測量數據的自動記錄，并可實現對大量目標的無接觸自動遙測。測量機器人最主要的特征是自動識別系統（auto-matic target recognition，ATR）。它發射紅外光束，并利用自準直原理和CCD圖像處理功能，無論在白天還是黑夜，都能實現對目標的自動識別、照準與跟蹤，利用跟蹤測量模式能實時測得動態數據。工程中使用的兩種型號的自動全站儀TCA1201- M 和TCA1800 等。  　　2自動監測控制和分析軟件GeoMos  　　徠卡監測軟件Geo Mos 是一套集GPS 、TPS 、傾斜傳感器、各種氣象和地質傳感器等多種傳感器于一體的現代化綜合監測系統， 它是可以實現計算機遠程控制和配置， 具備自動報警和消息發送功能， 可以按照既定的程序進行自動應急處理和實時可視化、數字化分析結果的24 小時不間斷運行的系統，如圖2 所示。Geo Mos 專業版由兩個模塊組成： 監測模塊（ MONI TOR） 和分析模塊（ ANAL YZER） 。監測模塊的主要功能是集成各種傳感器（ GPS 、全站儀、氣象傳感器、地質傳感器等） 進行數據采集；自動計算變形結果、可實時顯示當前測量信息； 對測量、計算、限差檢測進行自定義、探測各種工作狀態；實現服務器與單機監測系統間的數據傳輸。分析模塊的主要功能是對測量數據與結果進行圖形與數字方式顯示、進行數據編輯與后處理、進行的超限探測、進行注記、對圖形格式進行自定義、對報告格式進行自定義、輸出各種兼容數據格式（ 如ASCII ， DGN ， WMF） 。  　  　　4工程應用中的一點體會  　　在廣州市地鐵一號線隧道監測工程中應用的徠卡測量機器人與監測軟件Geo Mos 組成的監測系統， 可以在無人值守的情況下24 小時自動運行，在監測工程中無論測量機器人還是監測軟件Geo-Mos 都表現出了優越的品質。TCA1201- M 和TCA1800 自動全站儀都有穩定的1′的測量精度， 尤其是其望遠鏡的ATR 功能， 即使是在200 m的以外的軌道盡頭的棱鏡也能夠被輕易地迅速識別。監測軟件Geo Mos 的多傳感器集成系統為現代化全面監測方案提供了保障。在工程中安裝的氣象儀可以直接與Geo Mos 連接， 從而對采集的監測數據實時進行氣象改正， 保證了監測數據的準確性和精度。徠卡強大精確的測量機器人與功能完善的監測軟件Geo Mos 組成了完整的結構監測解決方案。為保證地鐵結構體的安全基坑所對地鐵隧道結構進行實時監測，及時了解隧道結構狀況，對確保施工安全、確保地鐵安全具有重大意義。