全站仪的自动化变形监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全站仪的自动化变形监测装置，包括：壳体以及封装在壳体内的嵌入式linux主板、无线数据传输模块、Wifi接收模块、继电器模块和第1电源降压模块，在所述壳体上设置有电源输入口、第1和第2天线接口、以太网接口以及全站仪接口；在嵌入式linux主板上设置有主板电源输入口、第1串口、USB接口、3G模块接口、主板以太网接口和电平信号引脚。该装置能控制全站仪进行自动化变形监测；采集气象值用于改正全站仪监测数据；可远程配置变形监测参数；主机死机的情况下可自动重新启动；全站仪死机的情况下，可自动重新启动全站仪；可使用省电模式进行监测；监测数据可实时自动发往远程服务器；可通过视频远程实时查看现场情况。

【技术实现步骤摘要】
全站仪的自动化变形监测装置及监测方法
本专利技术涉及工程测量
，特别是涉及一种全站仪的自动化变形监测装置及监测方法。
技术介绍
全站仪自动化变形监测广泛应用于铁路、城市轨道交通、滑坡、大坝等形变监测项目中。目前全站仪自动化变形监测采用的方法通常为Windows系统的工业控制计算机(以下简称“工控机”)，通过线缆将全站仪、电源、工控机进行连接，来实现工控机控制全站仪进行自动化变形监测。该方式存在如下不足：1、不能远程配置变形监测的相关参数；2、工控机死机情况下，系统全面瘫痪；3、全站仪死机的情况下，系统全面瘫痪；4、耗电量大，在蓄电池供电的情况下，需要频繁更换蓄电池；5、监测数据存储在工控机中，不能实现数据自动远程传输；6、不具备远程视频功能，在监测现场有突发情况时，无法通过视频第一时间了解现场。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种能远程配置变形监测的相关参数、在死机情况下能够自动重起的全站仪自动化变形监测装置。本专利技术的另一目的是提供一种能实现数据自动远程传输并具备远程视频功能的全站仪自动化变形监测方法。为此，本专利技术的技术方案如下：一种全站仪的自动化变形监测装置，包括壳体以及封装在该壳体内的嵌入式linux主板、无线数据传输模块、Wifi接收模块、继电器模块和第1电源降压模块，在所述壳体上设置有电源输入口、第1和第2天线接口、以太网接口以及全站仪接口；在所述嵌入式linux主板上设置有主板电源输入口、第1串口、USB接口、3G模块接口、主板以太网接口和电平信号引脚；所述第1电源降压模块分别连接所述电源输入口和主板电源输入口；所述Wifi接收模块分别连接所述第1天线接口和USB接口；所述无线数据传输模块分别连接所述第2天线接口和3G模块接口；所述以太网接口与所述主板以太网接口连接；所述第1串口和所述全站仪接口连接；所述继电器模块分别与所述电平信号引脚、全站仪接口和电源输入口连接。优选的是，在所述壳体内还设置有第2电源降压模块，在所述嵌入式linux主板上设置有第2串口，在所述壳体上设置有电子气象计接口，所述第2电源降压模块分别连接所述电源输入口和所述电子气象计接口；所述电子气象计接口与所述第2串口和电子气象计分别连接。优选的是，在所述壳体上还设置有视频摄像头接线口，在所述嵌入式linux主板上设置有视频信号输入口，所述视频摄像头接口与所述视频信号输入口和视频摄像头分别连接。一种全站仪的自动化变形监测方法，包括以下步骤：S1)参数配置：登录CGI动态网页，进行全站仪、监测点、测量点组、测量周期和电子气象计的配置，所述全站仪的配置包括：设置全站仪类型、通信串口、通信波特率和设站点坐标；所述监测点的配置包括：设置监测点名称、监测点的观测方式、监测点的概略坐标；所述测量点的组配置包括：设置将哪些监测点归为一组，并设置监测点的观测顺序以及搜索范围；所述测量周期的配置包括：设置在规定的时间范围内观测某一测量点组的监测点的时间间隔；所述气象计的配置包括：设置气象计的通信串口和通信波特率；S2)读取所述测量周期的配置信息，然后按设定的时间间隔连续探测是否到达某一测量点组的观测时间；S3)当到达某一测量点组的观测时间时，读取全站仪的配置信息，通过第1串口和全站仪进行通信，对全站仪进行初始化；读取测量点组的配置信息，读取测量点组的监测点成员；读取气象计配置信息，通过第2串口和电子气象计进行通信，读取电子气象计的温度、气压和相对湿度；S4)根据测量点组的监测点成员的观测顺序逐个对监测点进行观测，包括以下步骤：1)通过全站仪的设站点坐标及监测点的概略坐标计算水平角和垂直角；2)将所述水平角和垂直角值通过第1串口赋予全站仪，全站仪的水平视准轴和垂直视准轴旋转至指定的位置；3)通过第1串口向全站仪发送精确照准棱镜的指令，全站仪在设定的搜索范围内搜索棱镜并进行精确照准；4)通过第1串口向全站仪发送测量距离的指令，全站仪进行距离测量；5)通过第1串口向全站仪发送获取测量结果的指令，全站仪收到指令后向第1串口以字符串形式发送测量结果，自动化监测程序从串口读取并存储测量结果；6)进行下一监测点测量，重复步骤1)至5)，直至所有监测点成员测量完毕后，执行步骤S5；S5)将测量数据通过因特网发往远程服务器，如果采用省电模式观测，通过第1串口向全站仪发送关机指令，关闭全站仪；S6)当自动化监测程序，通过第1串口连续3次向全站仪发送指令，全站仪均无回应，则自动化监测程序判定全站仪死机，则给继电器高电平切断全站仪电源，1秒后，给继电器低电平接通全站仪电源，0.5秒后，通过串口向全站仪发送指令开机。在上述的步骤5)中，所述测量结果包括水平角、垂直角和距离。本专利技术的全站仪的自动化变形监测装置可以控制全站仪进行自动化变形监测；采集气象值(气温、气压、相对湿度)用于改正全站仪监测数据；可远程配置变形监测参数(例如：测量周期、编辑测点信息等)；主机(嵌入式linux主板)死机的情况下可自动重新启动；全站仪死机的情况下，可自动重新启动全站仪；可使用省电模式进行监测；监测数据可实时自动发往远程服务器；可通过视频远程实时查看现场情况。附图说明图1是本专利技术的全站仪的自动化变形监测装置组成框图。具体实施方式本专利技术的全站仪的自动化变形监测装置包括：嵌入式linux主板1个、3G无线数据传输模块1个、Wifi接收模块1个、继电器模块1个、电源降压模块2个。本专利技术中使用的嵌入式linux主板的包括以下配置：CPU为ARM系列；具有3G模块接口、USB接口、模拟视频信号输入口，且具有视频信号模数转换芯片；具有至少有2个串口、以太网接线口，内存128M及以上，存储空间为512M及以上，有能切换高低电平的引脚，有手机SIM卡座和看门狗芯片。在本专利技术中，能与linux主板相匹配的3G无线数据传输模块均可适用本专利技术。USB接口的Wifi接收模块均可适用本专利技术。高电平激发电压与嵌入式linux主板引脚高电平电压相等的继电器均可适用本专利技术。能将12V～24V电压降压至5V的电源降压模块均可适用本专利技术(图1中的电压降压模块1)。能将12V～24V电压降压至12V的电源降压模块均可适用本专利技术(图1中的电压降压模块2)。下面结合附图对本专利技术的全站仪的自动化变形监测装置的组成及其监测方法进行详细说明。如图1所示，本专利技术的全站仪的自动化变形监测装置包括：壳体以及封装在该壳体内的嵌入式linux主板、无线数据传输模块、Wifi接收模块、继电器模块和第1电源降压模块。壳体可以采用铝合金，在所述壳体上设置有电源输入口、第1和第2天线接口、以太网接口以及全站仪接口；在所述嵌入式linux主板上设置有主板电源输入口、第1串口、USB接口、3G模块接口、主板以太网接口和电平信号引脚；所述第1电源降压模块分别连接所述电源输入口和主板电源输入口；所述Wifi接收模块分别连接所述第1天线接口和USB接口；所述无线数据传输模块分别连接所述第2天线接口和3G模块接口；所述以太网接口与所述主板以太网接口连接；所述第1串口和所述全站仪接口连接；所述继电器模块分别与所述电平信号引脚、全站仪接口和电源输入口连接。另外，在所述壳体内还设置有第2电源降压模块，在所述嵌入式linux主板上设置有第2串口，在所述壳体上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全站仪的自动化变形监测装置，其特征在于，包括壳体以及封装在该壳体内的嵌入式linux主板、无线数据传输模块、Wifi接收模块、继电器模块和第1电源降压模块，在所述壳体上设置有电源输入口、第1和第2天线接口、以太网接口以及全站仪接口；在所述嵌入式linux主板上设置有主板电源输入口、第1串口、USB接口、3G模块接口、主板以太网接口和电平信号引脚；所述第1电源降压模块分别连接所述电源输入口和主板电源输入口；所述Wifi接收模块分别连接所述第1天线接口和USB接口；所述无线数据传输模块分别连接所述第2天线接口和3G模块接口；所述以太网接口与所述主板以太网接口连接；所述第1串口和所述全站仪接口连接；所述继电器模块分别与所述电平信号引脚、全站仪接口和电源输入口连接。

【技术特征摘要】
1.一种全站仪的自动化变形监测装置，其特征在于，包括壳体以及封装在该壳体内的嵌入式linux主板、无线数据传输模块、Wifi接收模块、继电器模块和第1电源降压模块，在所述壳体上设置有电源输入口、第1和第2天线接口、以太网接口以及全站仪接口；在所述嵌入式linux主板上设置有主板电源输入口、第1串口、USB接口、3G模块接口、主板以太网接口和电平信号引脚；所述第1电源降压模块分别连接所述电源输入口和主板电源输入口；所述Wifi接收模块分别连接所述第1天线接口和USB接口；所述无线数据传输模块分别连接所述第2天线接口和3G模块接口；所述以太网接口与所述主板以太网接口连接；所述第1串口和所述全站仪接口连接；所述继电器模块分别与所述电平信号引脚、全站仪接口和电源输入口连接。2.根据权利要求1所述的全站仪的自动化变形监测装置，其特征在于：在所述壳体内还设置有第2电源降压模块，在所述嵌入式linux主板上设置有第2串口，在所述壳体上设置有电子气象计接口，所述第2电源降压模块分别连接所述电源输入口和所述电子气象计接口；所述电子气象计接口与所述第2串口和电子气象计分别连接。3.根据权利要求1或2所述的全站仪的自动化变形监测装置，其特征在于：在所述壳体上还设置有视频摄像头接线口，在所述嵌入式linux主板上设置有视频信号输入口，所述视频摄像头接口与所述视频信号输入口和视频摄像头分别连接。4.一种全站仪的自动化变形监测方法，包括以下步骤：S1)参数配置：登录CGI动态网页，进行全站仪、监测点、测量点组、测量周期和电子气象计的配置，所述全站仪的配置包括：设置全站仪类型、通信串口、通信波特率和设站点坐标；所述监测点的配置包括：设置监测点名称、监测点的观测方式、监测点的概略坐标；所述测量点的组配置包括：设置将哪些监测点归为一组，并设置监测点的观测顺序...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨云洋，王长进，李亚辉，石德斌，
申请(专利权)人：铁道第三勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12