专利名称：微型管状全站仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量装置，尤其是一种便于携带、操作简单、可提高测量精度和工作效率的微型管状全站仪。
背景技术：
全站仪由水平角测量系统、竖直角测量系统、水平补偿系统和测距系统组成，具有角度测量、距离(斜距、平距、高差)测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等多种用途，全站仪就是因一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作而得名。现有的全站仪是将所有测量装置均安置在可与脚架相连的基座之上，所采用的数据处理模式是单机面板式，存在以下问题
(O由于集成测量装置的基座与配套使用的三脚架相对分离，即全站仪与地面测量标 志点分离，不仅体积较大、携带不便，而且测量时需要费时费力的调整，才能保证全站仪对中(即全站仪的竖轴与通过测量标志点的垂线重合)，同时还需要测量仪器高度(即测量全站仪观测标准线与地面标志点的垂直距离)，这些环节增加了测量难度，降低了工作效率，且因误差源多而降低了测量的精确度；
(2)单机面板式数据处理模式已经不适用网络时代数据传输和处理的需求，不具备区域测量数据同步实时处理、一体化测图的能力。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述问题，提供一种便于携带、操作简单、可提高测量精度和工作效率的微型管状全站仪。本发明的技术解决方案是一种微型管状全站仪，有管状柱体，在管状柱体内有控制模块及与控制模块相接的无线网络通信模块，与无线网络通信模块对应设置有无线显控终端；在管状柱体上端滑动连接有与管状柱体同轴的套筒，套筒下端与第一轴角编码器相接，第一轴角编码器的输出与控制模块相接，套筒顶端有相对设置的一对轴架，与管状柱体垂直的转轴置于一对轴架之间，与转轴固定相接有测距模块及第二轴角编码器，在测距模块上固定有视准轴与测距准轴平行的瞄准装置，在管状柱体或套筒上固定有水准器。所述测距模块是激光测距仪，在管状柱体上设有反射棱镜。所述管状柱体置于夹套式固定架内，所述夹套式固定架有环状基座及与环形基座相接的支脚，在环状基座上均布有至少三个可顶住测量标杆的横向顶丝。本发明是将控制模块、无线网络通信模块、轴角编码器、测距模块及瞄准装置等集成在一个管状柱体上，具有体积小、重量轻、便于携带等优点；简化了对中环节且省略了测量仪器高度，操作简单；本发明测量部分与显控终端的数量可灵活配置(如一对一、一对多、多对一、多对多)，能够实现区域网络通讯，具备区域测量数据同步实时处理、一体化测图的能力，提高了测量精度和工作效率。
图I、图2、图3是本发明实施例I的结构示意图。图4是本发明实施例I的电路原理框图。图5是本发明实施例2的结构示意图。图6是图5的A-A视图。图7是本发明实施例2的电路原理框图。
具体实施例方式实施例I :· 有用玻璃钢、碳纤维等制成的圆柱状空心管状柱体1，其内部排布有以ARM处理器为核心的控制模块2及与控制模块相接的采用蓝牙适配器的无线网络通信模块3，与无线网络通信模块3对应设置有无线显控终端4 (智能手机、掌上电脑或通用便携式计算机等)，显控终端4配置有专用显控和数据处理软件以实现人机交互控制、测量数据处理和测量过程管理功能；在管状柱体I上端外侧滑动连接有与管状柱体I同轴的套筒5，可在套筒5的下端相接一个带法兰盘的滚针轴承，套筒5通过滚针轴承与管状柱体I滑动相接，即套筒5可以绕管状柱体I转动。套筒5下端的法兰盘与第一轴角编码器6相接，第一轴角编码器6的输出与控制模块2相接。套筒5顶端有相对设置的一对轴架7，与管状柱体I垂直的转轴8置于一对轴架7之间，转轴8可通过轴套或轴承与轴架7相接，即转轴8可相对轴架7转动，与转轴8固定相接有测距模块9及第二轴角编码器10，在测距模块9上固定有视准轴与测距准轴平行的瞄准装置11 (准星与缺口组合)，在管状柱体I或套筒5上固定有水准器12。第一轴角编码器6和第二轴角编码器10选用雷尼绍绝对式圆光栅，测距模块9采用激光测距传感器，水准器12用圆水准器和管水准器组合。整个电路由固定在管状柱体I内的锂电池组19供电。使用方法
a.放置仪器将管状柱体I的下端点对准测站点固定；
b.整平调整管状柱体1，使水准器12的气泡居中，先粗略调使圆水准器的气泡居中，进一步精调使管水准器的气泡居中；
c.照准绕管状柱体I转动套筒5和绕转轴8转动测距模块9相互配合，通过瞄准装置11观察，最终使测距准轴对准测点；
d.测读照准目标后，由控制模块2直接采用电子方法从第一轴角编码器6读取水平角数据，从第二轴角编码器10读取高低角数据，从测距模块9读取斜距数据，读取的数据通过无线网络通信模块3用点对点蓝牙通信发送至显控终端4，由显控终端4对数据进行处理、显示、记录和对外传输(通过GSM网络利用GPRS实现远程数据交换)。实施例2:
如图5、6所示基本结构同实施例1，与实施例I所不同的是在管状柱体I带有伸缩式或级联式长度调节装置13，在管状柱体I上还设有反射棱镜14，反射棱镜14采用360°反射棱镜。管状柱体I置于夹套式固定架15内，所述夹套式固定架15有环形基座16及与环形基座16相接的支脚17，在环状基座16上均布有至少三个可顶住测量标杆I的横向顶丝18，便于管状柱体I的固定及整平。瞄准装置11采用光轴与激光测距准轴重合的电子望远镜，其视场图像通过控制模块2、无线网络通信模块3在显控终端4上显示；水准器12采用高精度双轴倾角传感器(瑞芬HCA526T)，其两个敏感轴确定的平面垂直于套筒5的轴线，其输出由控制模块2实时采集并通过无线网络通信模块3发送至显控终端4，在显控终端4显示整平监测画面(电子水准器画面)。与实施例I的不同之处还有配置有两个测量本体(管状柱体I及固定在其上的装置)和三个显控终端4，其中两个显控终端4采用安装有专用软件的掌上电脑(PDA)、第三个显控终端4则采用配有专用软件的笔记本电脑，利用Wi-Fi网络构建本地无线测量工作网，利用笔记本电脑通过3G网络实现远程数据交换。使用方法
本发明实施例2，可分别单机独立施测，单机独立施测方法与实施例I相同；亦可在A、B两个测站点之间进行对等双向联测，实现测站之间的位置传递，具体步骤如下
a.放置仪器将两个管状柱体I的下端点分别对准A、B两个测站点固定；
b.整平调整套夹式固定架15，使水准器12的气泡居中，先粗略调使圆水准器的气泡居中，进一步精调使管水准器的气泡居中；
c.照准绕管状柱体I转动套筒5和绕转轴8转动测距模块9相互配合，通过瞄准装置11观察，最终使测距准轴对准对方的反射棱镜14 (B、A)；
d.测读照准目标后，由控制模块2直接采用电子方法从第一轴角编码器6读取水平角数据，从第二轴角编码器10读取高低角数据，从测距模块9读取斜距数据，读取的数据通过无线网络通信模块3用点对点蓝牙通信发送至显控终端4，由显控终端4对数据进行处理、显示、记录和对外传输(通过GSM网络利用GPRS实现远程数据交换)。对等双向联测不仅免去了传统的单全站仪发展控制点时的对换观测步骤，而且提高了测量的精度和可靠性。实施例2中还可将两个测量本体施测的所有测量数据信息通过网络均实时发送至掌上电脑(PDA)和笔记本电脑的终端上，采用专用软件对区域测量作业过程进行优化控制，并对区域测量数据进行同步实时处理，实现区域一体化成图。
权利要求
1.一种微型管状全站仪，其特征在于有管状柱体(1)，在管状柱体(I)内有控制模块(2)及与控制模块(2)相接的无线网络通信模块(3)，与无线网络通信模块(3)对应设置有无线显控终端(4);在管状柱体(I)上端滑动连接有与管状柱体(I)同轴的套筒(5)，套筒(5)下端与第一轴角编码器(6)相接，第一轴角编码器(6)的输出与控制模块(2)相接，套筒(5)顶端有相对设置的一对轴架(7)，与管状柱体(I)垂直的转轴(8)置于一对轴架(7)之间，与转轴(8)固定相接有测距模块(9)及第二轴角编码器(10)，在测距模块(9)上固定有视准轴与测距准轴平行的瞄准装置(11)，在管状柱体(I)或套筒(5)上固定有水准器(12)。
2.根据权利要求I所述的微型管状全站仪，其特征在于所述测距模块(9)是激光测距仪，在管状柱体(I)上设有反射棱镜(14)。
3.根据权利要求I或2所述的微型管状全站仪，其特征在于所述管状柱体(I)置于夹套式固定架(15)内，所述夹套式固定架(15)有环状基座(16)及与环形基座(16)相接的支脚(17)，在环状基座(16)上均布有至少三个可顶住测量标杆(I)的横向顶丝(18)。
全文摘要
本发明公开一种便于携带、操作简单、可提高测量精度和工作效率的微型管状全站仪，有管状柱体，在管状柱体内有控制模块及与控制模块相接的无线网络通信模块，与无线网络通信模块对应设置有无线显控终端；在管状柱体上端滑动连接有与管状柱体同轴的套筒，套筒下端与第一轴角编码器相接，第一轴角编码器的输出与控制模块相接，套筒顶端有相对设置的一对轴架，与管状柱体垂直的转轴置于一对轴架之间，与转轴固定相接有测距模块及第二轴角编码器，在测距模块上固定有视准轴与测距准轴平行的瞄准装置，在管状柱体或套筒上固定有水准器。
文档编号G01C15/00GK102865861SQ20121032657
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月6日 优先权日2012年9月6日
发明者刘雁春, 付建国, 王海亭 申请人:刘雁春, 付建国, 王海亭