土木建筑工程GPS-RTK测量一体化PDA装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种土木建筑工程ＧＰＳ－ＲＴＫ测量一体化ＰＤＡ装置，为用于ＧＰＳ－ＲＴＫ数据采集、处理和土木建筑工程应用的ＰＤＡ计算机，所述ＰＤＡ计算机中的硬件包括显示屏、按键和挂件，以及设于本体内部的４００ＭＨｚ主频以上的主机芯片、蓝牙模块和ＧＰＲＳ模块、内置数传天线和电源；所述ＰＤＡ计算机中内置软件系统，将ＧＰＳ－ＲＴＫ的数据采集、处理、应用和传输一体化，可大大提高作业效率与可靠性，直接完成常见土建工程（包括公路、铁路、港口码头、城市道路及管网、水电工程等）的设计勘测、施工测量、几何检测等工作，不需要原来的数据下载、内业处理、外业测设等分步工作，可显著提高土建工程测量作业效率。

GPS-RTK integrated PDA device for civil engineering

The invention discloses an integrated PDA civil engineering GPS RTK measuring device for GPS RTK data acquisition, processing and civil engineering application of PDA computer, the PDA computer hardware including display, buttons and ornaments, and arranged on the body internal frequency of 400MHz host chip, Bluetooth module and GPRS the built-in data transmission module, antenna and power supply; the built-in software system of the PDA computer, GPS RTK data acquisition, processing, transmission and application integration, can greatly improve the working efficiency and reliability, complete common civil engineering (including roads, railways, ports, roads and city network, hydropower engineering etc. the survey and design, construction) measurement, geometric detection etc., It does not need to download the original data, the internal processing, the external industry measurement and design step by step, can significantly improve the efficiency of civil engineering surveying.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及野外工程测量装置，具体涉及一种面向土木建筑工程专用的 GPS-RTK与PDA —体化系统，本测量装置主要用于使用GPS-RTK方法进行土木 建筑工程勘测设计、施工放样和建筑物的质量检测等方面。
技术介绍
现有技术中，野外工程测量用的GPS-RTK (GPS —卫星导航定位系统， RTK—Real Time Kinematic,实时动态)系统一般由一个基站与多个流动站组 成。基站和流动站均由GPS主板、电台、电源、天线和脚架等构成，流动站 还包括PDA (掌上电脑)计算机装置，基站通过数据链将其观测值和测站坐 标信息一起传送给流动站；流动站通过数据链接收来自基站的数据，同时计 算出GPS-RTK的观测数据，并解算流动站当前坐标。目前的GPS-RTK系统， 如瑞士来卡公司、美国天宝公司、中国南方公司等的品牌产品，均存在如下 不足1、 目前的产品都属于无专业应用程序的通用工业化产品，主要用于建筑、 电力、机械等行业的勘测和施工等，作业效率低下。2、 其所配置的PDA计算机主要用于根据采集的GPS观测数据解算流动 站当前坐标，仅输出应用的前端数据，不能进行各种实时工程应用处理。3、 已有GPS-RTK测量系统流动站的PDA计算机均为非标准的产品，体 积偏大，屏幕小且无图形显示功能，需要固定在流动站测量杆上使用，无远 程数据传装置，处理器运算速度较慢，内存不足，使运行应用程序的速度与 效率较低。4、 己有GPS-RTK测量系统的流动站PDA计算机操作系统各异，用户二次开发十分困难。内置的工程专业应用软件功能很少，使得工程应用处理十 分不便。5、 已有GPS-RTK测量系统的流动站PDA计算机多为进口产品，成本高，价格高达数万元。另外，中国专利CN1928586A公开的"基于RTK-GPS技术的海拔高测量设备及方法"公开了一种测量待测点的经纬度和海拔高，输出设备标识存储 通过模型建立、实时处理和绘出结果的方式进行实时处理，其也不能进行适 时处理。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种将GPS-RTK的 数据采集、处理、应用和传输一体化的土木建筑工程GPS-RTK测量一体化 PDA装置，并具有更高的处理速度、更小的体积和更低的使用成本。本专利技术的目的是这样实现的土木建筑工程GPS-RTK测量一体化PDA 装置，其特征在于，为用于GPS-RTK数据采集、处理和土木建筑工程应用的 PDA计算机，与GPS-RTK数据采集系统相结合构成流动站，通过数据链接收来 自基站的数据，在流动站上同时完成GPS观测数据采集、处理、应用和应用 数据的远程传输的一体化。所述PDA计算机中的硬件，包括显示屏、设于显示屏左右两侧的按键、 设于本体上方的挂件，以及设于本体内部的400MHz主频以上的主机芯片、 蓝牙模块和GPRS模块、内置数传天线和电源；采用全封闭防水防潮塑钢机壳; 显示屏有效显示范围不小于80X80(mra)。所述PDA计算机中内置的软件，包括数据接收与转换模块、坐标系统转 换模块、数据库管理模块、控制及碎部测量模块、设计模形管理系统、勘测 及调查模块、施工测量模块以及几何关系检测模块；其中，数据接收与转换模块对来自GPS-RTK主版的载波相位差分基线 增量数据和其他数据进行接收并转换为本系统标准的数据格式；坐标系统转换模块经过统一格式的卫星观测数据，在获取多个地面坐标系已知控制点坐标之后，计算坐标转换参数，然后将流动站的WGS-84坐 标转换为已知控制点所在的坐标系坐标；数据库管理模块对GPS-RTK坐标观测数据、外业调查、设计模型数据、 规范数据、系统设置数据等，使用文件和ACCESS数据库方式进行管理，提 供快速检索修改功能；控制及碎部测量模块用于使用GPS-RTK方法快速建立低等级控制点、 进行碎部测量并定义绘图信息；设计模形管理系统用于定义、修改和管理道路、建筑物、管线、铁道 及轨道工程等地面构造物的三维几何设计模型；勘测及调查模块用于使用GPS-RTK仪器进行各种工程勘测及调查；施工测量模块用于各种工程施工中的测量工作；几何关系检测模块使用GPS-RTK设备快速完成对工程的任何部位几何 特征的检测。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果1、 本专利技术利用GPS-RTK与PDA计算机的优势，针对土木建筑工程所需而 专门开发设计而成，将GPS-RTK的数据采集、处理、应用和传输一体化，不 仅提高了作业效率与可靠性，而且避免了多重、多次处理的资源浪费的情况， 从而降低了应用成本。2、 所设计的土建工程专用RTK测量PDA，采用较大的显示屏使得土建工程测量实现数图完全对照；通过大屏幕显示图形，可以可视化方式管理土木 建筑设施的任意空间设计模型，使几何设计方案直接进入施工过程；3、 内置土木建筑多专业的应用程序，形成土建工程专用RTK-PDA,与RTK 接收设备配合，可以直接完成多专业的常见测量任务，如勘测设计、土地调查、施工放样以及质量控制等。可将原需要3~5人完成的工作由一人完成，较使用普通的RTK仪器做相同工作，可以大大节省外业工作时间，提高工作效率一倍以上。4、 本专利技术的PDA硬件内置蓝牙模块和多种GPS-RTK主板数据格式，可与 多种RTK接收机(GPS主板)间实现蓝牙无线数据无线传输，使本装置可接多 种GPS-RTK设备的输出数据，从而扩大了使用范围。5、 本专利技术的PDA硬件内置GPRS数传模块，可通过无线网络实现远程数 据实时传输；还可接收城市GPS基站网发布的位置服务信息进行实时RTK定 位，从而可实现单机作业。6、 本专利技术的PDA硬件体积更小，便于随身携带和存放；同时设计有胸挂 式挂钩不占手，尤其方便野外单人作业。附图说明图1是野外工程测量用的GPS-RTK系统示意图；图2-1是本专利技术PDA装置的外形主视图；图2-2是图2-1的俯视图；图2-3是图2-1的右视图；图3是本专利技术计算机软件部分的方框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一歩详细说明。 参见图l，本专利技术土木建筑工程GPS-RTK测量一体化PDA装置，包括用于 GPS-RTK数据采集、处理和土木建筑工程应用的PDA计算机，与GPS-RTK数据 采集系统相结合构成流动站，通过数据链接收来自基站的GPS卫星数据，与 流动站的GPS卫星数据一起，在流动站上同时完成GPS差分观测数据采集、 处理、应用和应用数据的远程传输的一体化。如图2-l、图2-2和图2-3所示，本专利技术土木建筑工程专用的GPS-RTK与 PDA—体化装置，由本体l、显示屏2、设于显示屏左右两侧的按键3、设于 本体上方的挂件4，以及设于本体内部的400MHz主频以上的主机芯片、电源 和软件等构成。设计成双侧按键布置，可双侧操作；所述挂件4由挂钩和挂 带组成，以及保护皮套，可方便使用者挂在胸前既方便操作又不占手；而且， 本专利技术由于将PDA计算机装置设计为挂式结构，可采用有效显示范围不小于 80X80(mm)的正方形图形超薄触摸黑白日光显示屏，大屏幕显示屏和左、右 双侧按键，使用更加方便。总体积比国外进口的大多数工业型PDA更小，重 量更轻，采用坚固的全封闭防水防潮塑钢机壳，完全数字和字母防水按键， 采用蓝牙和GPRS模块和内置数传天本文档来自技高网...

【技术保护点】
土木建筑工程ＧＰＳ－ＲＴＫ测量一体化ＰＤＡ装置，其特征在于，为用于ＧＰＳ－ＲＴＫ数据采集、处理和土木建筑工程应用的ＰＤＡ计算机，与ＧＰＳ－ＲＴＫ数据采集系统相结合构成流动站，通过数据链接收来自基站的数据，在流动站上同时完成ＧＰＳ观测数据采集、处理、应用和应用数据的远程传输的一体化；所述ＰＤＡ计算机硬件，包括显示屏、设于显示屏左右两侧的按键、设于本体上方的挂件，以及设于本体内部的４００ＭＨｚ主频以上的主机芯片、蓝牙模块和ＧＰＲＳ模块、内置数传天线和电源；采用全封闭防水防 潮塑钢机壳；所述显示屏有效显示范围不小于８０×８０（ｍｍ）；所述ＰＤＡ计算机内置软件，包括数据接收与转换模块、坐标系统转换模块、数据库管理模块、控制及碎部测量模块、设计模形管理系统、勘测及调查模块、施工测量模块以及几何关系检测模块； 其中，数据接收与转换模块：对来自ＧＰＳ－ＲＴＫ主板的载波相位差分基线增量数据和其他数据进行接收并转换为本系统标准的数据格式；坐标系统转换模块：经过统一格式的卫星观测数据，在获取多个地面坐标系已知控制点坐标之后，计算坐标转换参 数，然后将流动站的ＷＧＳ－８４坐标转换为已知控制点所在的坐标系坐标；数据库管理模块：对ＧＰＳ－ＲＴＫ坐标观测数据、外业调查、设计模型数据、规范数据、系统设置数据等，使用文件和ＡＣＣＥＳＳ数据库方式进行管理，提供快速检索修改功能； 控制及碎部测量模块：用于使用ＧＰＳ－ＲＴＫ方法快速建立低等级控制点、进行碎部测量并定义绘图信息；设计模形管理系统：用于定义、修改和管理道路、建筑物、管线、铁道及轨道工程等地面构造物的三维几何设计模型；勘测及调查模块：用于 使用ＧＰＳ－ＲＴＫ仪器进行工程勘测及调查；施工测量模块：用于工程施工中的测量工作；几何关系检测模块：使用ＧＰＳ－ＲＴＫ设备快速完成对工程的任何部位几何特征的检测。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯晓，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]