专利名称：一种用于数字化建筑测绘的激光标线仪定位控制架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字化建筑测绘中用于控制激光标线仪定位，以利用激光标线 仪在拟测建筑部位外表面标示建模标示线的辅助工具，主要应用于近现代建筑测绘领 域。
背景技术：
目前，公知的建筑测绘方法是“传统建筑测绘方法”，其应用范围包括古建筑 测绘，也包括近现代建筑测绘。“传统建筑测绘方法”指1930年朱启钤创立《中国营 造学社》后，中国第一代建筑师梁思成、刘敦桢等引进西方现代建筑测绘方法、结合中 国古代建筑特征创立的现代意义上的建筑测绘方法，后来为中国建筑测绘界广泛应用并 一直延续至今。如普通高等教育土建学科专业“十五”规划教材《古建筑测绘》即延续 这种建筑测绘方法。(参见王其亨主编，吴葱，白成军编著.古建筑测绘[M].北京中 国建筑工业出版社，2006)传统建筑测绘方法的弊病之一是高大建筑需要搭建脚手架测绘，如果不搭建脚 手架，测绘者不能直接接触的建筑部位的建筑立面测绘图将无法测绘。搭建脚手架需要 耗费大量财力物力，这使建筑测绘的成本大幅度提高；如果需要测绘的高大建筑不具备 搭建脚手架的条件，将使建筑立面测绘图的测绘无法进行。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于数字化建筑测绘的激光标线仪定位控制架， 以用于实现在高大建筑不搭建脚手架的前提下，对测绘者不能直接操作的、低于测绘者 所在位置的建筑部位的数字化建筑立面测绘图的测绘。为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是该用于数字化建筑测绘的 激光标线仪定位控制架包括水平杆、竖直杆和激光标线仪，所述水平杆与竖直杆固定连 接且形成滑动配合，所述水平杆的中轴线与竖直杆的中轴线相互垂直，所述水平杆的下 表面上的标示线与竖直杆的中轴线在同一竖直面上；所述竖直杆上还固定有激光标线仪 安装架，所述激光标线仪安装架位于水平杆的下方，所述激光标线仪安装架与竖直杆形 成滑动配合，所述激光标线仪固定在激光标线仪安装架上，所述激光标线仪所投射的垂 直激光扇面与所述水平杆的下表面上的标示线及所述竖直杆的中轴线所在的竖直面为同 一个面。进一步地，本实用新型所述竖直杆的横截面为圆形或圆环形。进一步地，本实用新型所述竖直杆由可拆卸的短杆首尾固定连接构成。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是(1)本实用新型结构简单，使用 方便。(2)在不搭建脚手架的前提下，使用现有技术，即使用传统建筑测绘方法无法测绘 高大建筑中测绘者不能直接接触的建筑部位，这导致建筑立面测绘图的测绘无法实施。 由于使用本实用新型激光标线仪定位控制架控制激光标线仪准确定位，利用激光标线仪
3标示该高大建筑低于测绘者所在位置的拟测建筑部位外表面的建模标示线，进而拍摄该 建筑部位的标线建模照片，完成对该建筑部位的数字化建筑立面测绘图的测绘，从而在 不搭建脚手架的前提下，最终实现对高大建筑的数字化建筑立面测绘图的测绘，完成使 用现有技术无法完成的建筑立面测绘图的测绘。(3)本实用新型是不搭建脚手架实施高大 建筑的数字化建筑立面测绘图的测绘的辅助工具，不搭建脚手架测绘高大建筑可以节省 搭建脚手架的费用，大幅度降低建筑测绘的成本。
图1是本实用新型激光标线仪定位控制架的结构示意图；图2是使用本实用新型对低于测绘者所在位置的拟测建筑部位定位激光标线仪 标示建模标示线的示意图；图中，1.水平杆；2.竖直杆；3.连接架；4.激光标线仪安装架；5.激光标线 仪；6.垂直激光扇面；7.建模标示线；8.拟测建筑部位。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型用于数字化建筑测绘的激光标线仪定位控制架包括水 平杆1、竖直杆2和激光标线仪5，水平杆1通过连接架3与竖直杆2固定连接，连接架 3的中部有直径与竖直杆2的外径相匹配的圆孔，竖直杆2穿过连接架3的圆孔，两者之 间形成滑动配合，竖直杆2可在连接架3的圆孔内沿竖直方向上下滑动，并可使用连接架 3的紧固件锁定于预定位置。水平杆1的中轴线与竖直杆2的中轴线相互垂直。在水平 杆1的下表面上绘制有与竖直杆2的中轴线在同一竖直面上的标示线。竖直杆2上还固定有激光标线仪安装架4，激光标线仪安装架4位于水平杆1的 下方。竖直杆2的横截面优选圆形或圆环形。激光标线仪安装架4的中部有直径与竖直 杆2的外径相匹配的圆孔，竖直杆2穿过激光标线仪安装架4的圆孔，两者之间形成滑动 配合，使激光标线仪安装架4可在竖直杆2上沿竖直方向上下滑动，并可使用激光标线仪 安装架4的紧固件锁定于预定位置。激光标线仪5固定在激光标线仪安装架4上。具体 操作时，激光标线仪5所投射的垂直激光扇面6与水平杆1的下表面相交形成激光交线， 以该激光交线与水平杆1的下表面上绘制的标示线是否重合作为判定激光标线仪5所投射 的垂直激光扇面6是否符合使用本实用新型激光标线仪定位控制架标示建模标示线的要 求的判定标准，只有在该激光交线与水平杆1的下表面上绘制的标示线重合的情况下， 激光标线仪5所投射的垂直激光扇面6与水平杆1的下表面上绘制的标示线、竖直杆2的 中心轴才会在同一竖直面上，激光标线仪5所投射的垂直激光扇面6才是符合使用本实用 新型激光标线仪定位控制架标示建模标示线的要求的垂直激光扇面。作为本实用新型的优选实施方式，竖直杆2由可拆卸的短杆首尾固定连接构 成，每根短杆的一端有阳螺丝，另一端有配套的阴螺母，可使竖直杆2由多根短杆组合 成长杆。这使测绘者可以通过增减构成竖直杆2的短杆的数量，以及调节构成竖直杆2 的最上端一节短杆的位置，在测绘者可直接操作的位置控制竖直杆2的下降高度，从而 控制激光标线仪5的位置。由于数字化建筑测绘需要在各种不同的建筑部位使用本实用 新型激光标线仪定位控制架标示建模标示线，操作环境复杂，操作难度较大，而本实用新型中的竖直杆2由可拆卸的短杆首尾固定连接构成，使操作难度大幅度降低，更重要 的是，因使用可拆卸的短杆可以在狭窄环境中操作，使许多使用长杆无法操作的狭窄建 筑部位可以使用本实用新型激光标线仪定位控制架标示建模标示线。使用本实用新型激光标线仪定位控制架实施数字化建筑测绘时，使用的标线工 具为自动安平激光标线仪5，使用自动安平激光标线仪5向拟测建筑部位8的外表面投射 符合数字化建筑测绘方法要求的水平激光扇面或垂直激光扇面，该水平激光扇面或垂直 激光扇面与拟测建筑部位8的外表面相交形成的交线就是拟测建筑部位8的水平剖切面或 垂直剖切面的外轮廓线，即拟测建筑部位8的建筑立面测绘图的外轮廓线，称为建模标 示线7。目前市面上自动安平激光标线仪有多种型号，如莱赛LS619自动安平激光标线 仪，可输出一个180°水平激光扇面，两个相互垂直的180°垂直激光扇面，以及一个垂 直向下的激光定位点；莱赛LS618自动安平激光标线仪，可输出一个180°水平激光扇 面，两个相互垂直的90°垂直激光扇面，以及一个垂直向下的激光定位点。目前市面上激光标线仪安装架和配套的可拆卸的短杆有多种型号，如常州市莱 络仪器有限公司生产的激光标线仪CG-I支撑杆，含激光标线仪安装架和配套的可拆卸的 短杆。如图2所示，将激光标线仪5安装在竖直杆2下端的激光标线仪安装架4上，开 启激光标线仪，确认激光标线仪的水平激光扇面与垂直激光扇面6正常投射后，调节激 光标线仪5，使其投射的垂直激光扇面6与水平杆1下表面相交形成激光交线，并使该激 光交线与水平杆1下表面上的标示线重合。锁定激光标线仪的垂直激光扇面的投射角度 并使激光标线仪在操作过程中始终处于开启状态，将本实用新型激光标线仪定位控制架 放置在拟测建筑部位8上方的预定位置，将水平杆1固定在拟测建筑上并确认水平杆1处 于水平状态；确认激光标线仪定位控制架的位置符合测绘要求，如与建筑外墙面垂直。 水平杆1定位后，因激光标线仪5投射的垂直激光扇面6与水平杆1下表面上的标示线已 在同一竖直面上，可保证垂直激光扇面6或水平激光扇面与拟测建筑部位8外表面的交线 符合建模标示线7的标示要求。通过增减构成竖直杆2的短杆的数量，以及调节构成竖 直杆2的最上端一节短杆的位置，在测绘者可直接操作的位置控制竖直杆2的下降高度， 从而控制激光标线仪5到达测绘者不能直接操作的位置，激光标线仪5到达该位置后，锁 定竖直杆2，即已锁定激光标线仪5的位置。激光标线仪5在下降前已经开启，在操作的 全过程中始终处于开启状态，激光标线仪5到达并锁定于该位置即已完成建模标示线7的 标不。如图2所示，以下以外表面为单曲面几何形体和平面几何形体的拟测建筑部位 为例，介绍使用本实用新型激光标线仪定位控制架对低于测绘者所在位置的拟测建筑部 位8实施数字化建筑立面测绘图的测绘的步骤(1)将自动安平激光标线仪5固定在本实用新型激光标线仪定位控制架的激光标 线仪安装架4上，利用激光标线仪5向拟测建筑部位8的外表面投射垂直激光扇面6，垂 直激光扇面6与拟测建筑部位8的外表面相交形成建模标示线7，垂直激光扇面6必须满 足的条件是拟测建筑部位8的外表面位于建模标示线7上的法线均在垂直激光扇面6所 在的平面上。
5[0021](2)在拟拍摄的拟测建筑部位8的取景范围内，获取两组线段，所获取的线段为 水平线或竖直线。其中，每一组线段含有两根线段，同一组内的两根线段相互平行，不 同组的线段之间相互垂直。获取一个与拟测建筑部位8相交的平面，该平面与激光扇面平行或垂直；在该 平面内再获取一个几何图形，测量绘制该几何图形所需的定形尺寸。具体地说，如图2所示，在拟拍摄的拟测建筑部位8的取景范围内，获取包括线 段AB和线段DC的线段组1，以及包括线段AD和线段BC的线段组2，线段组1中的线 段AB和线段DC相互平行且均为水平线，线段组2中的线段AD和线段BC相互平行且 均为竖直线，且线段组1中的线段与线段组2中的线段相互垂直。获取由线段AB和线 段DC定位的平面ABCD，该平面ABCD与拟测建筑部位8相交，且平面ABCD与垂直 激光扇面6垂直。在平面ABCD内再获取一个几何图形，即矩形ABCD，测量绘制矩形ABCD所 需的定形尺寸线段AB和线段BC的长度。(3)利用摄影装置拍摄拟测建筑部位8的照片，该照片显示有建模标示线7、步 骤(2)所述两组线段，即包含线段AB和线段DC的线段组1、包含线段AD和线段BC的 线段组2以及矩形ABCD。(4)使用建模软件，例如使用Google SketchUp软件，以步骤(3)所述照片中的 两组线段为依据，调整建模场景的透视关系以使该建模场景的透视关系与步骤(3)所述 照片中的拟测建筑部位8的透视关系匹配。(5)依据步骤(2)所测得的绘制矩形ABCD所需的定形尺寸线段AB和线段BC 的长度绘制矩形ABCD，以矩形ABCD为建模尺寸参照面缩放步骤(3)所述的照片，缩 放后的照片与该建模尺寸参照面矩形ABCD相匹配，以缩放后的照片为依据建立拟测建 筑部位8的三维模型。(6)以步骤(5)所述三维模型为依据生成拟测建筑部位8的建筑立面测绘图。综上，利用本实用新型激光标线仪定位控制架可在测绘者不能直接操作的、低 于测绘者所在位置的高度使用激光标线仪5标示拟测建筑部位8的建模标示线7，从而能 够拍摄标有建模标示线7的拟测建筑部位8的标线建模照片，并以该标线建模照片为依 据，使用建模软件，建立拟测建筑部位8外表面的三维模型，并以该三维模型为依据生 成拟测建筑部位8的建筑立面测绘图，最终实现在不搭建脚手架的前提下完成该建筑部 位的数字化建筑立面测绘图测绘。
权利要求1.一种用于数字化建筑测绘的激光标线仪定位控制架，其特征是包括水平杆(1)、 竖直杆(2)和激光标线仪(5)，所述水平杆(1)与竖直杆(2)固定连接且形成滑动配合， 所述水平杆(1)的中轴线与竖直杆(2)的中轴线相互垂直，所述水平杆(1)的下表面上的 标示线与竖直杆(2)的中轴线在同一竖直面上；所述竖直杆(2)上还固定有激光标线仪 安装架(4)，所述激光标线仪安装架(4)位于水平杆(1)的下方，所述激光标线仪安装架 (4)与竖直杆(2)形成滑动配合，所述激光标线仪(5)固定在激光标线仪安装架(4)上， 所述激光标线仪(5)所投射的垂直激光扇面与所述水平杆(1)的下表面上的标示线及所述 竖直杆(2)的中轴线所在的竖直面为同一个面。
2.根据权利要求1所述的用于数字化建筑测绘的激光标线仪定位控制架，其特征是 所述竖直杆(2)的横截面为圆形或圆环形。
3.根据权利要求1或2所述的用于数字化建筑测绘的激光标线仪定位控制架，其特征 是所述竖直杆(2)由可拆卸的短杆首尾固定连接构成。
专利摘要本实用新型公开一种用于数字化建筑测绘的激光标线仪定位控制架，包括水平杆、竖直杆和激光标线仪，水平杆与竖直杆固定连接且形成滑动配合，水平杆中轴线与竖直杆中轴线相垂直，水平杆下表面上的标示线与竖直杆中轴线在同一竖直面上；竖直杆上固定有激光标线仪安装架，激光标线仪安装架位于水平杆下方，激光标线仪安装架与竖直杆形成滑动配合，激光标线仪固定在激光标线仪安装架上，激光标线仪所投射的垂直激光扇面与水平杆下表面上的标示线及竖直杆中轴线所在竖直面为同一个面。使用本实用新型可控制激光标线仪准确定位标示拟测建筑部位外表面建模标示线，在不搭建脚手架前提下，实现对高大建筑低于测绘者所在位置拟测建筑部位的数字化建筑测绘。
文档编号G01C15/00GK201795796SQ201020260928
公开日2011年4月13日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者于莉, 杨晓龙, 杨秉德 申请人:浙江大学