高精度全站仪仪器高量测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高精度全站仪仪器高量测系统，包括全站仪、三角基座和三脚架，三角基座为中空结构，三角基座内设置有用于测量全站仪底部与地面测点距离的激光测距模块和用于控制激光测距模块的电子线路板，电子线路板上集成有DSP控制器和与DSP控制器相接且用于向全站仪控制器数据传输的通信模块，DSP控制器的输入端接有温度传感器、湿度传感器、光照传感器和气压计，DSP控制器的输出端接有用于调控全站仪所处环境光照度的调光模块，调光模块包括LED灯和与LED灯输入端相接且用于调节LED灯发光亮度的功率放大器。本实用新型专利技术设计新颖，采用激光测距方式测量全站仪底部与地面的距离，同时综合考虑环境多参数因素，提高激光测距精度。

High precision measuring system of high accuracy total station instrument

The utility model discloses a high-precision total station instrument height measurement system, including the total station, a triangular base and three tripod, a triangular base is a hollow structure, a triangular base is arranged in the laser range measurement module for the bottom and the ground between the measured point and the electronic circuit board for controlling laser ranging module, electronic the circuit board is integrated with DSP controller and DSP controller is connected to the communication module and the total station data transmission controller, the DSP controller is connected with the input end of a temperature sensor, humidity sensor, light sensor and pressure gauge, the output of the DSP controller is connected with the dimming module is used to control total station environment illumination the dimming module includes LED lamp, LED lamp and the power amplifier input end and connected for adjusting LED lamp brightness. The design of the utility model is novel, and the distance between the bottom of the total station instrument and the ground is measured by the laser range finding method, and the accuracy of the laser ranging is improved by taking into account the multi parameter factors of the environment.

【技术实现步骤摘要】
高精度全站仪仪器高量测系统
本技术属于全站仪仪器高量测
，具体涉及一种高精度全站仪仪器高量测系统。
技术介绍
全站仪集测角、测距于一体，由微处理机自动控制能进行测距、测角，能自动归算水平距离、高差和坐标，还能进行施工放样、自动记录、存储和下载观测数据，相比较已有的实时动态RTK和全球定位技术GPS而言，全站仪在视野受限、GPS观测信号不好的区域，更能体现出它灵活、高效率的优势，在一些地形复杂的山地，全站仪也可代替水准仪做水准测量。但是全站仪自身的仪器高误差会给全站仪测量平距和高差带来一定的影响，理论上当仪器整平后，仪器高为仪器中心至地面测点的铅垂距离，但由于仪器中心是一个不可视的点，因此仪器高通常用仪器两侧的仪器中心标志量至地面测站，实际上这个长度并不是仪器中心至地面测站的垂直距离，再加上钢卷尺本事的误差，至少产生1mm的量测误差，为了消除量测仪器高的误差影响，在高精度的精密工程测量中一般设置强制观测墩，通过游标卡尺量取仪器高，精度可以达到0.02mm，但是在基础的施工测量中，还是需要在三脚架架设全站仪，采用卷尺量去仪器高，而量取的是仪器标志中心至地面的斜距，这个值会对全站仪测距和高差测量带来一定的误差影响。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高精度全站仪仪器高量测系统，其设计新颖合理，采用激光测距方式测量全站仪底部与地面的距离结合全站仪底部至仪器中心的固有距离，同时综合考虑环境多参数因素，提高激光测距精度，实用性强，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：高精度全站仪仪器高量测系统，其特征在于：包括全站仪、用于安装全站仪的三角基座和用于支撑三角基座的三脚架，所述三角基座为中空结构，三角基座内设置有用于测量全站仪底部与地面测点距离的激光测距模块和用于控制激光测距模块的电子线路板，所述电子线路板上集成有DSP控制器和与DSP控制器相接且用于向全站仪控制器数据传输的通信模块，DSP控制器的输入端接有用于采样环境温度参数的温度传感器、用于检测所述地面测点湿度参数的湿度传感器、用于检测全站仪所处环境光照强度的光照传感器和用于检测环境气压参数的气压计，DSP控制器的输出端接有用于调控全站仪所处环境光照度的调光模块，所述调光模块包括LED灯和与LED灯输入端相接且用于调节LED灯发光亮度的功率放大器，激光测距模块与DSP控制器相接。上述的高精度全站仪仪器高量测系统，其特征在于：所述全站仪上设置有显示器，DSP控制器采集的参数通过显示器显示。上述的高精度全站仪仪器高量测系统，其特征在于：所述三角基座的外侧设置有多个挂钩。上述的高精度全站仪仪器高量测系统，其特征在于：还包括遮光布，所述遮光布通过多个所述挂钩安装在三角基座的外侧。上述的高精度全站仪仪器高量测系统，其特征在于：所述激光测距模块为脉冲相位式激光测距模块。上述的高精度全站仪仪器高量测系统，其特征在于：所述通信模块为USB通信电路。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术通过在中空结构的三角基座内设置激光测距模块，采集全站仪底部与地面测点的距离，通过提前获取全站仪底部与仪器中心的固有距离，采用DSP控制器将全站仪底部与地面测点的距离叠加在全站仪底部与仪器中心的固有距离上，得到仪器高准确数据，便于推广使用。2、本技术通过设置湿度传感器、温度传感器、光照传感器和气压计采集环境综合参数，并设置各个参数的阈值，针对高精度的精密工程测量，当各个参数的阈值不在设置的范围内时，舍弃激光测距模块获取的距离数据，避免给测量数据引入较大的误差，可靠稳定，数据测量准确精度高。3、本技术设计新颖合理，设置调光模块调节环境光照强，避免黑暗环境对激光束的吸收；设置挂钩安装遮光布，避免强光环境对激光束的干扰，影响激光测距精度，功能完备，便于推广使用。综上所述，本技术设计新颖合理，采用激光测距方式测量全站仪底部与地面的距离，同时综合考虑环境多参数因素，提高激光测距精度，实用性强，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的电路原理框图。附图标记说明:1—全站仪；2—显示器；3—三角基座；4—挂钩；5—三脚架；7—温度传感器；8—湿度传感器；9—光照传感器；10—气压计；11—DSP控制器；12—激光测距模块；13—功率放大器；14—LED灯；15—通信模块。具体实施方式如图1和图2所示，本技术包括全站仪1、用于安装全站仪1的三角基座3和用于支撑三角基座3的三脚架5，所述三角基座3为中空结构，三角基座3内设置有用于测量全站仪1底部与地面测点距离的激光测距模块12和用于控制激光测距模块12的电子线路板，所述电子线路板上集成有DSP控制器11和与DSP控制器11相接且用于向全站仪控制器数据传输的通信模块15，DSP控制器11的输入端接有用于采样环境温度参数的温度传感器7、用于检测所述地面测点湿度参数的湿度传感器8、用于检测全站仪1所处环境光照强度的光照传感器9和用于检测环境气压参数的气压计10，DSP控制器11的输出端接有用于调控全站仪1所处环境光照度的调光模块，所述调光模块包括LED灯14和与LED灯14输入端相接且用于调节LED灯14发光亮度的功率放大器13，激光测距模块12与DSP控制器11相接。如图1所示，本实施例中，所述全站仪1上设置有显示器2，DSP控制器11采集的参数通过显示器2显示。如图1所示，本实施例中，所述三角基座3的外侧设置有多个挂钩4。本实施例中，还包括遮光布，所述遮光布通过多个所述挂钩4安装在三角基座3的外侧。本实施例中，所述激光测距模块12为脉冲相位式激光测距模块。本实施例中，所述通信模块15为USB通信电路。本技术使用时，地面测点的选取避免选择黑色地面，黑色地面对激光束具有吸收不反射的作用，将三脚架5设置在非黑色地面的地面测点上，安装中空结构的三角基座3，三角基座3上安装全站仪1，全站仪1的底部且位于三角基座3中空位置处安装激光测距模块12和电子线路板，激光测距模块12垂直射向地面测点，同时采用电子线路板上的温度传感器7、湿度传感器8、光照传感器9和气压计10采集环境参数，其中，温度过高或过低以及气压过高或过低均会导致激光测距模块12无法工作，湿度过大会吸收激光测距模块12发出的激光束，导致激光测距精度降低，光照越暗会导致黑暗环境对激光束的吸收，越亮的光照会导致干扰激光束，因此，激光测距之前必须考虑环境因素是否达到标准，通过DSP控制器11提前设置各个参数的阈值，当温度传感器7、湿度传感器8和气压计10采集的环境参数超过阈值时可舍弃激光测距数值，当光照传感器9采集的光照强度超过光强阈值范围时，采用遮光布遮光，将遮光布挂接在挂钩上，避免强光环境对的激光束的干扰，当遮光布导致的环境光强较低时，调节功率放大器13控制LED灯14发光，使光强处于光强阈值范围内；当光照传感器9采集的光照强度低于光强阈值范围时，直接采用功率放大器13调节LED灯14补光，满足激光测距模块12测量环境要求，DSP控制器11将采集的数据通过通信模块15传输至全站仪控制器，并通过显示器2实时本文档来自技高网...

【技术保护点】
高精度全站仪仪器高量测系统，其特征在于：包括全站仪(1)、用于安装全站仪(1)的三角基座(3)和用于支撑三角基座(3)的三脚架(5)，所述三角基座(3)为中空结构，三角基座(3)内设置有用于测量全站仪(1)底部与地面测点距离的激光测距模块(12)和用于控制激光测距模块(12)的电子线路板，所述电子线路板上集成有DSP控制器(11)和与DSP控制器(11)相接且用于向全站仪控制器数据传输的通信模块(15)，DSP控制器(11)的输入端接有用于采样环境温度参数的温度传感器(7)、用于检测所述地面测点湿度参数的湿度传感器(8)、用于检测全站仪(1)所处环境光照强度的光照传感器(9)和用于检测环境气压参数的气压计(10)，DSP控制器(11)的输出端接有用于调控全站仪(1)所处环境光照度的调光模块，所述调光模块包括LED灯(14)和与LED灯(14)输入端相接且用于调节LED灯(14)发光亮度的功率放大器(13)，激光测距模块(12)与DSP控制器(11)相接。

【技术特征摘要】
1.高精度全站仪仪器高量测系统，其特征在于：包括全站仪(1)、用于安装全站仪(1)的三角基座(3)和用于支撑三角基座(3)的三脚架(5)，所述三角基座(3)为中空结构，三角基座(3)内设置有用于测量全站仪(1)底部与地面测点距离的激光测距模块(12)和用于控制激光测距模块(12)的电子线路板，所述电子线路板上集成有DSP控制器(11)和与DSP控制器(11)相接且用于向全站仪控制器数据传输的通信模块(15)，DSP控制器(11)的输入端接有用于采样环境温度参数的温度传感器(7)、用于检测所述地面测点湿度参数的湿度传感器(8)、用于检测全站仪(1)所处环境光照强度的光照传感器(9)和用于检测环境气压参数的气压计(10)，DSP控制器(11)的输出端接有用于调控全站仪(1)所处环境光照度的调光模块，所述调光模块包括LED灯(14)和与LED...

【专利技术属性】
技术研发人员：马下平，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61