專利名稱：微型管狀全站儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量裝置，尤其是一種便于攜帶、操作簡單、可提高測量精度和工作效率的微型管狀全站儀。
背景技術(shù)：
全站儀由水平角測量系統(tǒng)、豎直角測量系統(tǒng)、水平補償系統(tǒng)和測距系統(tǒng)組成，具有角度測量、距離(斜距、平距、高差)測量、三維坐標(biāo)測量、導(dǎo)線測量、交會定點測量和放樣測量等多種用途，全站儀就是因一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作而得名?，F(xiàn)有的全站儀是將所有測量裝置均安置在可與腳架相連的基座之上，所采用的數(shù)據(jù)處理模式是單機面板式，存在以下問題(I)由于集成測量裝置的基座與配套使用的三腳架相對分離，即全站儀與地面測·量標(biāo)志點分離，不僅體積較大、攜帶不便，而且測量時需要費時費力的調(diào)整，才能保證全站儀對中(即全站儀的豎軸與通過測量標(biāo)志點的垂線重合)，同時還需要測量儀器高度(即測量全站儀觀測標(biāo)準(zhǔn)線與地面標(biāo)志點的垂直距離)，這些環(huán)節(jié)增加了測量難度，降低了工作效率，且因誤差源多而降低了測量的精確度；(2)單機面板式數(shù)據(jù)處理模式已經(jīng)不適用網(wǎng)絡(luò)時代數(shù)據(jù)傳輸和處理的需求，不具備區(qū)域測量數(shù)據(jù)同步實時處理、一體化測圖的能力。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題，提供一種便于攜帶、操作簡單、可提高測量精度和工作效率的微型管狀全站儀。本實用新型的技術(shù)解決方案是一種微型管狀全站儀，有管狀柱體，在管狀柱體內(nèi)有控制模塊及與控制模塊相接的無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊，與無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊對應(yīng)設(shè)置有無線顯控終端；在管狀柱體上端滑動連接有與管狀柱體同軸的套筒，套筒下端與第一軸角編碼器相接，第一軸角編碼器的輸出與控制模塊相接，套筒頂端有相對設(shè)置的一對軸架，與管狀柱體垂直的轉(zhuǎn)軸置于一對軸架之間，與轉(zhuǎn)軸固定相接有測距模塊及第二軸角編碼器，在測距模塊上固定有視準(zhǔn)軸與測距準(zhǔn)軸平行的瞄準(zhǔn)裝置，在管狀柱體或套筒上固定有水準(zhǔn)器。所述測距模塊是激光測距儀，在管狀柱體上設(shè)有反射棱鏡。所述管狀柱體置于夾套式固定架內(nèi)，所述夾套式固定架有環(huán)狀基座及與環(huán)形基座相接的支腳，在環(huán)狀基座上均布有至少三個可頂住測量標(biāo)桿的橫向頂絲。本實用新型是將控制模塊、無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊、軸角編碼器、測距模塊及瞄準(zhǔn)裝置等集成在一個管狀柱體上，具有體積小、重量輕、便于攜帶等優(yōu)點；簡化了對中環(huán)節(jié)且省略了測量儀器高度，操作簡單；本實用新型測量部分與顯控終端的數(shù)量可靈活配置(如一對一、一對多、多對一、多對多)，能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)通訊，具備區(qū)域測量數(shù)據(jù)同步實時處理、一體化測圖的能力，提高了測量精度和工作效率。
圖I、圖2、圖3是本實用新型實施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實用新型實施例I的電路原理框圖。圖5是本實 用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖5的A-A視圖。圖7是本實用新型實施例2的電路原理框圖。
具體實施方式
實施例I :有用玻璃鋼、碳纖維等制成的圓柱狀空心管狀柱體I，其內(nèi)部排布有以ARM處理器為核心的控制模塊2及與控制模塊相接的采用藍牙適配器的無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊3，與無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊3對應(yīng)設(shè)置有無線顯控終端4 (智能手機、掌上電腦或通用便攜式計算機等)，顯控終端4配置有專用顯控和數(shù)據(jù)處理軟件以實現(xiàn)人機交互控制、測量數(shù)據(jù)處理和測量過程管理功能；在管狀柱體I上端外側(cè)滑動連接有與管狀柱體I同軸的套筒5，可在套筒5的下端相接一個帶法蘭盤的滾針軸承，套筒5通過滾針軸承與管狀柱體I滑動相接，即套筒5可以繞管狀柱體I轉(zhuǎn)動。套筒5下端的法蘭盤與第一軸角編碼器6相接，第一軸角編碼器6的輸出與控制模塊2相接。套筒5頂端有相對設(shè)置的一對軸架7，與管狀柱體I垂直的轉(zhuǎn)軸8置于一對軸架7之間，轉(zhuǎn)軸8可通過軸套或軸承與軸架7相接，即轉(zhuǎn)軸8可相對軸架7轉(zhuǎn)動，與轉(zhuǎn)軸8固定相接有測距模塊9及第二軸角編碼器10，在測距模塊9上固定有視準(zhǔn)軸與測距準(zhǔn)軸平行的瞄準(zhǔn)裝置11 (準(zhǔn)星與缺口組合)，在管狀柱體I或套筒5上固定有水準(zhǔn)器12。第一軸角編碼器6和第二軸角編碼器10選用雷尼紹絕對式圓光柵，測距模塊9采用激光測距傳感器，水準(zhǔn)器12用圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器組合。整個電路由固定在管狀柱體I內(nèi)的鋰電池組19供電。使用方法a.放置儀器將管狀柱體I的下端點對準(zhǔn)測站點固定；b.整平調(diào)整管狀柱體1，使水準(zhǔn)器12的氣泡居中，先粗略調(diào)使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，進一步精調(diào)使管水準(zhǔn)器的氣泡居中；c.照準(zhǔn)繞管狀柱體I轉(zhuǎn)動套筒5和繞轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動測距模塊9相互配合，通過瞄準(zhǔn)裝置11觀察，最終使測距準(zhǔn)軸對準(zhǔn)測點；d.測讀照準(zhǔn)目標(biāo)后，由控制模塊2直接采用電子方法從第一軸角編碼器6讀取水平角數(shù)據(jù)，從第二軸角編碼器10讀取高低角數(shù)據(jù)，從測距模塊9讀取斜距數(shù)據(jù)，讀取的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊3用點對點藍牙通信發(fā)送至顯控終端4，由顯控終端4對數(shù)據(jù)進行處理、顯示、記錄和對外傳輸(通過GSM網(wǎng)絡(luò)利用GPRS實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)交換)。實施例2 如圖5、6所示基本結(jié)構(gòu)同實施例I，與實施例I所不同的是在管狀柱體I帶有伸縮式或級聯(lián)式長度調(diào)節(jié)裝置13，在管狀柱體I上還設(shè)有反射棱鏡14，反射棱鏡14采用360°反射棱鏡。管狀柱體I置于夾套式固定架15內(nèi)，所述夾套式固定架15有環(huán)形基座16及與環(huán)形基座16相接的支腳17，在環(huán)狀基座16上均布有至少三個可頂住測量標(biāo)桿I的橫向頂絲18，便于管狀柱體I的固定及整平。瞄準(zhǔn)裝置11采用光軸與激光測距準(zhǔn)軸重合的電子望遠鏡，其視場圖像通過控制模塊2、無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊3在顯控終端4上顯示；水準(zhǔn)器12采用高精度雙軸傾角傳感器(瑞芬HCA526T)，其兩個敏感軸確定的平面垂直于套筒5的軸線，其輸出由控制模塊2實時采集并通過無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊3發(fā)送至顯控終端4，在顯控終端4顯示整平監(jiān)測畫面(電子水準(zhǔn)器畫面)。與實施例I的不同之處還有配置有兩個測量本體(管狀柱體I及固定在其上的裝置)和三個顯控終端4，其中兩個顯控終端4采用安裝有專用軟件的掌上電腦(PDA)、第三個顯控終端4則采用配有專用軟件的筆記本電腦，利用Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建本地?zé)o線測量工作網(wǎng)，利用筆記本電腦通過3G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)交換。使用方法本實用新型實施例2，可分別單機獨立施測，單機獨立施測方法與實施例I相同；亦可在A、B兩個測站點之間進行對等雙向聯(lián)測，實現(xiàn)測站之間的位置傳遞，具體步驟如下a.放置儀器將兩個管狀柱體I的下端點分別對準(zhǔn)A、B兩個測站點固定；b.整平調(diào)整套夾式固定架15，使水準(zhǔn)器12的氣泡居中，先粗略調(diào)使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，進一步精調(diào)使管水準(zhǔn)器的氣泡居中；c.照準(zhǔn)繞管狀柱體I轉(zhuǎn)動套筒5和繞轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動測距模塊9相互配合，通過瞄準(zhǔn)裝置11觀察，最終使測距準(zhǔn)軸對準(zhǔn)對方的反射棱鏡14 (B、A)；d.測讀照準(zhǔn)目標(biāo)后，由控制模塊2直接采用電子方法從第一軸角編碼器6讀取水平角數(shù)據(jù)，從第二軸角編碼器10讀取高低角數(shù)據(jù)，從測距模塊9讀取斜距數(shù)據(jù)，讀取的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊3用點對點藍牙通信發(fā)送至顯控終端4，由顯控終端4對數(shù)據(jù)進行處理、顯示、記錄和對外傳輸(通過GSM網(wǎng)絡(luò)利用GPRS實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)交換)。對等雙向聯(lián)測不僅免去了傳統(tǒng)的單全站儀發(fā)展控制點時的對換觀測步驟，而且提高了測量的精度和可靠性。實施例2中還可將兩個測量本體施測的所有測量數(shù)據(jù)信息通過網(wǎng)絡(luò)均實時發(fā)送至掌上電腦(PDA)和筆記本電腦的終端上，采用專用軟件對區(qū)域測量作業(yè)過程進行優(yōu)化控制，并對區(qū)域測量數(shù)據(jù)進行同步實時處理，實現(xiàn)區(qū)域一體化成圖。
權(quán)利要求1.一種微型管狀全站儀，其特征在于有管狀柱體(1)，在管狀柱體(I)內(nèi)有控制模塊(2)及與控制模塊(2)相接的無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊(3)，與無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊(3)對應(yīng)設(shè)置有無線顯控終端(4);在管狀柱體(I)上端滑動連接有與管狀柱體(I)同軸的套筒(5)，套筒(5)下端與第一軸角編碼器(6)相接，第一軸角編碼器(6)的輸出與控制模塊(2)相接，套筒(5)頂端有相對設(shè)置的一對軸架(7)，與管狀柱體(I)垂直的轉(zhuǎn)軸(8)置于一對軸架(7)之間，與轉(zhuǎn)軸(8)固定相接有測距模塊(9)及第二軸角編碼器(10)，在測距模塊(9)上固定有視準(zhǔn)軸與測距準(zhǔn)軸平行的瞄準(zhǔn)裝置(11)，在管狀柱體(I)或套筒(5)上固定有水準(zhǔn)器(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微型管狀全站儀，其特征在于所述測距模塊(9)是激光測距儀，在管狀柱體(I)上設(shè)有反射棱鏡(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的微型管狀全站儀，其特征在于所述管狀柱體(I)置于夾套式固定架(15)內(nèi)，所述夾套式固定架(15)有環(huán)狀基座(16)及與環(huán)形基座(16)相接的支腳(17)，在環(huán)狀基座(16)上均布有至少三個可頂住測量標(biāo)桿(I)的橫向頂絲(18)。
專利摘要本實用新型公開一種便于攜帶、操作簡單、可提高測量精度和工作效率的微型管狀全站儀，有管狀柱體，在管狀柱體內(nèi)有控制模塊及與控制模塊相接的無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊，與無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊對應(yīng)設(shè)置有無線顯控終端；在管狀柱體上端滑動連接有與管狀柱體同軸的套筒，套筒下端與第一軸角編碼器相接，第一軸角編碼器的輸出與控制模塊相接，套筒頂端有相對設(shè)置的一對軸架，與管狀柱體垂直的轉(zhuǎn)軸置于一對軸架之間，與轉(zhuǎn)軸固定相接有測距模塊及第二軸角編碼器，在測距模塊上固定有視準(zhǔn)軸與測距準(zhǔn)軸平行的瞄準(zhǔn)裝置，在管狀柱體或套筒上固定有水準(zhǔn)器。
文檔編號G01C15/00GK202793396SQ20122045176
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者劉雁春, 付建國, 王海亭 申請人:劉雁春, 付建國, 王海亭