无人值守的测量机器人现场控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人值守的测量机器人现场控制系统，用于测量机器人对变形区域的监测，该系统包括与测量机器人通过电缆连接的电源模组，所述测量机器人还通过电缆连接有控制模组；所述控制模组通过局域网连接有数据传输单元；所述数据传输单元通过无线网络连接有服务器；所述电源模组包括有串联连接的空气开关、UPS不间断电源和工业电源；其中，所述控制模组通过发出指令至所述测量机器人，使得测量机器人按照该指令执行监测操作，该监测过程中的采集信息存储于控制模组中，并通过无线网络上传至服务器。本发明专利技术所述的无人值守的测量机器人现场控制系统，具有不受网络通讯影响，就可以远程控制测量机器人按照指令自动完成监测任务。

On site control system of unmanned measuring robot

The invention discloses a measuring robot control system for unattended, measuring robot for monitoring deformation area, the system includes a power supply module is connected with the cable through the measurement robot, the robot is connected by a cable measurement control module; the control module is connected with a data transmission unit through the data network; the transmission unit is connected with a server through a wireless network; the power supply module is composed of a series of air switch, connected UPS uninterruptible power supply and power industry; among them, the control module through the instructions to the measuring robot, the measurement robot according to the instruction execution monitoring operation, the monitoring in the process of collecting information is stored in the control in the module, and uploaded to the server through wireless network. The field control system of the unmanned measuring robot has the influence of the network communication, and can remotely control the measuring robot to complete the monitoring task automatically according to the instruction.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于变形监测
，具体涉及一种无人值守的测量机器人现场控制系统。
技术介绍
传统的变形监测手段采用人工测量，使用水准仪和全站仪对变形区域的监测点进行监测，而某些特殊的监测区域无法采用人工监测，比如运营中的隧道，在运营时间内不允许人进入隧道，必须采用无人值守的自动监测技术。测量机器人由于其灵活方便、测量精度高、无接触式测量，被广泛应用于地铁隧道、桥梁、大坝等变形监测。测量机器人是一种结合激光、通讯、CCD技术，集自动目标识别、自动照准、自动测角、自动测距、自动跟踪目标、遥控、自动记录数据于一体的智能型全站仪。当前基于测量机器人的自动监测系统存在以下问题：(1)测量机器人位于监测区域，其是通过对应的数据传输单元DTU以及无线网络远距离与工控机相连。这种架构对网络过于依赖，一旦出现网络中断，工控机就无法发出控制信息至测量机器人，测量机器人也无法将采集信息发回至工控机，最终导致测量机器人无法工作，降低了无人值守控制系统的可靠性；(2)测量机器人的型号支持较为单一：当前的大部分自动监测系统，只针对特定型号的测量机器人，兼容性差；(3)系统异常处理能力不够：监测区域情况复杂，容易出现各种异常情况，一般情况下，通过软件的重启复位可以对异常进行修正，但是当通过软件无法控制测量机器人时，则无法完成重启软件复位的操作。即使通过外部断电，由于测量机器人普遍内置有电池，因此也无法完成硬重启的复位操作。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的提供一种无人值守的测量机器人现场控制系统，具有不受网络通讯影响，就可以远程控制测量机器人按照指令自动完成监测任务。为实现上述目的，本专利技术按以下技术方案予以实现的：本专利技术所述无人值守的测量机器人现场控制系统，用于测量机器人对变形区域的监测，该系统包括与测量机器人通过电缆连接的电源模组，所述测量机器人还通过电缆连接有控制模组；所述控制模组通过局域网连接有数据传输单元；所述数据传输单元通过无线网络连接有服务器；所述电源模组包括有串联连接的空气开关、UPS不间断电源和工业电源；其中，所述控制模组通过发出指令至所述测量机器人，使得测量机器人按照该指令执行监测操作，该监测过程中的采集信息存储于控制模组中，并通过无线网络上传至服务器。进一步地，所所述控制模组设有传输协议解析接口。进一步地，所述控制模组包括工控机和用于断开电源模组与测量机器人接通的继电器；所述继电器与所述工控机连接。进一步地，所述继电器为USB继电器。进一步地，所述电缆为Y型电缆。进一步地，所述Y型电缆设有RS232串口。进一步地，所述局域网为以太网。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的无人值守的测量机器人现场控制系统，通过采用电缆的形式将控制模组和测量机器人连接，从而解决了现有技术中无线网络远距离连接出现网络中断而无法工作的问题。同时，采用局域网的形式将控制模组与数据传输单元连接，并且数据传输单元通过无线网络与服务器连接，从而实现监测过程中的采集信息上传至服务器。即使在无线网络中断的过程中，采集到的信息会实时发送至控制模组并存储，等到无线网络恢复后，信息继续自动上传。另外，通过服务器进行远程监测任务的设定，该监测任务通过数据传输单元传输至控制模组，所述控制模组进而将该监测任务发送至测量机器人按照该监测任务中对应的指令执行监测操作。以上过程中，所述电源模组在现有采用工业电源的基础上，还增设了UPS不间断电源，使得即使在工业电源意外中断时，UPS不间断电源则可以补充电力，以供测量机器人机械工作，并且空气开关的设置，在电路中如果出现电流超过额定电流就会自动断开，从而进一步保障了用电的安全性。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：图1是本专利技术实施例提供的无人值守的测量机器人现场控制系统的结构示意框图；图2是本专利技术实施例提供的无人值守的测量机器人现场控制系统的工作流程图；图3是本专利技术实施例提供的无人值守的测量机器人现场控制系统进行单点观测的工作流程图；图4是本专利技术实施例提供的无人值守的测量机器人现场控制系统进行多测回观测的工作流程图；图5是本专利技术实施例提供的无人值守的测量机器人现场控制系统进行端面观测的工作流程图；图6是本专利技术实施例提供的无人值守的测量机器人现场控制系统中数据管理的示意图。图中：1：控制模组11：工控机12：继电器2：电源模组21：空气开关22：工业电源23：UPS不间断电源3：数据传输单元4：服务器具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术所述的无人值守的测量机器人现场控制系统，通过改变测量机器人与控制模组1的连接方式，以电缆的形式保证了测量机器人在于控制模组的通讯中不会出现中断，从而也就保证了测量机器人实时采集的各项信息被传输至所述控制模组1中存储，同时所述测量机器人采集的各项信息也是完全按照控制模组1中发出的指令操作。同时，所述控制模组1通过局域网与数据传输单元3，所述数据传输单元3通过无线网络与服务器4连接，因此所述控制模组1存储的各项信息实时上传至服务器4。即使在无线网络中断的过程中，所述各项信息也不会丢失，都存储于控制模组1内，等到无线网络恢复后，则各项信息补充上传至服务器4。该过程就大大避免了现有完全依赖与无线网络传输数据的造成数据丢失以及无法上传的问题。其中，用于提供测量机器人、控制模块1和数据传输单元3工作时的电力能源的电源模组2包括空气开关21、工业电源22和UPS不间断电源23，所述空气开关21、UPS不间断电源23和工业电源22串联连接，其中所述空气开关21是一种集控制和多种保护功能与一体的开关，其对电路中电流超过额定电流会自动断开，从而起到保护测量机器人的作用。所述工业电源22用于提供所述的测量机器人工作时的电源，所述UPS不间断电源23则是在工业电源22出现意外断电后，可以提供测量机器人继续工作，从而确保测量机器人在整个工作过程中不出现中断。由于该电源模组2也是同事受控于控制模组1，因此其在测量机器人出现异常情况，没有按照预设指令工作时，则需要通软件重启复位进行异常修正，但是也存在软件重启后依然无法修正时，则需要对测量机器人外部断电处理达到硬重启的目的。因此，所述UPS不间断电源23可以在控制模组1的控制下断开供电，与现有技术中采取内置电池提供不间断电源的方式存在本质区别，并且也实现了硬重启的目的。其中，所述测量机器人与控制模组1采用的是具有RS232串口的Y型电缆连接。所述控制模组1包括有工控机11和继电器12，所述继电器12采用的是USB继电器，通过串口转USB与工控机11通讯连接。所述控制模组1对电源模组2对测量机器人进行断电操作实际上是通过继电器12完成的，进而实现对测量机器人的硬重启。所述控制模组1还设有传输协议解析接口(图中未示出)，其目的在于支持不同厂家不同型号的测量机器人，因此在有新的设备加入，只需增设指令协议即可，从而增加了控制模组1的兼容性。以上是对本专利技术所述的无人值守的测量机器人现场控制系统的结构说明，以下，对其测量工作做具体描述:目前基于测量机器人的自动化监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人值守的测量机器人现场控制系统，用于测量机器人对变形区域的监测，该系统包括与测量机器人通过电缆连接的电源模组，其特征在于：所述测量机器人还通过电缆连接有控制模组；所述控制模组通过局域网连接有数据传输单元；所述数据传输单元通过无线网络连接有服务器；所述电源模组包括有串联连接的空气开关、UPS不间断电源和工业电源；其中，所述控制模组通过发出指令至所述测量机器人，使得测量机器人按照该指令执行监测操作，该监测过程中的采集信息存储于控制模组中，并通过无线网络上传至服务器。

【技术特征摘要】
1.一种无人值守的测量机器人现场控制系统，用于测量机器人对变形区域的监测，该系统包括与测量机器人通过电缆连接的电源模组，其特征在于：所述测量机器人还通过电缆连接有控制模组；所述控制模组通过局域网连接有数据传输单元；所述数据传输单元通过无线网络连接有服务器；所述电源模组包括有串联连接的空气开关、UPS不间断电源和工业电源；其中，所述控制模组通过发出指令至所述测量机器人，使得测量机器人按照该指令执行监测操作，该监测过程中的采集信息存储于控制模组中，并通过无线网络上传至服务器。2.根据权利要求1所述的无人值守的测量机器人现场控制系统，其特征在于：所述控制模组设...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏文锋，徐亚明，陈晓丹，张华，刘冠兰，刘成军，熊程波，罗海涛，
申请(专利权)人：广州地铁设计研究院有限公司，武汉大学，
类型：发明
国别省市：广东;44