本发明专利技术涉及水准测量领域，具体涉及一种基于激光测距的水准测量装置、测量系统及测量方法，该水准测量装置包括水平旋转调整组件、设于水平旋转调整组件输出端的竖直旋转调整组件以及设于竖直旋转调整组件输出端的底板，所述底板的下端设有激光测距传感器，所述激光测距传感器的激光反射信号接收屏的中心点为水平旋转调整组件的旋转轴与竖直旋转调整组件的旋转轴的交点。本发明专利技术的目的在于提供一种基于激光测距的水准测量装置、测量系统及测量方法，解决了传统水准测量方式存在成本较高、使用不便捷、测量效率较低的问题。用不便捷、测量效率较低的问题。
A leveling device, measurement system and measurement method based on laser ranging
【技术实现步骤摘要】
一种基于激光测距的水准测量装置、测量系统及测量方法
[0001]本专利技术涉及水准测量领域，具体涉及一种基于激光测距的水准测量装置、测量系统及测量方法。
技术介绍
[0002]水准测量所使用的仪器为水准仪，工具为水准尺和尺垫，水准仪按其精度可分为DS05、DS1、DS2、DS3和DS10等五个等级，建筑工程测量广泛使用DS3级水准仪。其他测量工具有的也能用于水准测量，如三角高程测量用全站仪进行测量，使用常规全站仪进行三角高程测量是在两点分别架设全站仪和棱镜，根据由测站向照准点所观测的竖直角和两点间斜距，运用三角函数计算两点间的高差。
[0003]现有技术中存在的问题和缺点：DS3、DS05、DS1、DS10型水准仪需要精确调平，且需要读前后标尺读数，并且不能自动计算高差，且使用起来效率低；南方电子水准仪dl2007需要精确调平，且需要使用标尺，如果按键力度太大会引起仪器震动；使用常规全站仪进行三角高程测量，测量角度精度有误差，且距离越大误差累计。由于使用手动旋转的方式进行调节，水平方向调节完毕后竖直方向的调节可能会改变水平方向，不能自动计算目标点相对仪器的高差。总的来说，上述测量水准的方式都存在成本较高、使用不便捷、测量效率较低的问题。
技术实现思路
[0004]为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种基于激光测距的水准测量装置、测量系统及测量方法，解决了传统水准测量方式存在成本较高、使用不便捷、测量效率较低的问题。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种基于激光测距的水准测量装置，其包括水平旋转调整组件、设于水平旋转调整组件输出端的竖直旋转调整组件以及设于竖直旋转调整组件输出端的底板，所述底板的下端设有激光测距传感器，所述激光测距传感器的激光反射信号接收屏的中心点为水平旋转调整组件的旋转轴与竖直旋转调整组件的旋转轴的交点。
[0007]其中，所述水平旋转调整组件包括底座及转动设置于底座的转盘；所述竖直旋转调整组件包括支架及装设于支架的舵机，所述支架装设于转盘，所述底板装设于舵机的输出端。
[0008]其中，所述转盘还装设有主控板、电源及显示屏，所述激光测距传感器、舵机、电源及显示屏均与主控板电连接。
[0009]其中，所述底板的上端设有带十字形的望远镜。
[0010]本专利技术还公开了一种基于激光测距的水准测量系统，该系统包括第一竖杆、与第一竖杆间隔设置的第二竖杆及设置于垂直相切于第一竖杆与第二竖杆之间的平面的上述水准测量装置，所述第一竖杆的竖直方向上设有两个第一反射片，所述第二竖杆的竖直方
向上设有两个第二反射片，两个第一反射片的中心距离与两个第二反射片的中心距离一致，两个第一反射片的中心距离为500mm，第一反射片及第二反射片均为边长为30mm的正方形。
[0011]另外，本专利技术还公开了一种应用于上述水准测量系统的水准测量方法，其包括以下步骤：
[0012]A.将第一竖杆放置于已知点A，选取第一竖杆上端的第一反射片的中心点为目标点A1，第一竖杆下端的第一反射片的中心点为目标点A2；
[0013]B.将第二竖杆放置于待测点B，选取第二竖杆上端的第二反射片的中心点为目标点B1，第二竖杆下端的第二反射片的中心点为目标点B2；
[0014]C.将水准待测装置放置于已知点A与待测点B之间的所在直线上；
[0015]D.选取激光测距传感器的激光反射信号接收屏的中心点为仪器中心，调节水平旋转调整组件以及竖直旋转调整组件，同时启动启动激光测距传感器，启动激光测距传感器使得其发出的激光点落于目标点A1、目标点A2、目标点B1及目标点B2，并记录仪器中心至目标点A1的距离d1、仪器中心至目标点A2的距离d2、仪器中心至目标点B1的距离d3及仪器中心至目标点B2的距离d4；
[0016]F.根据D步骤中的d1、d2、d3及d4，由主控板计算出仪器中心至目标点A1所在直线与第一竖杆之间的角度α的cosα、仪器中心至目标点B1所在直线与第二竖杆之间的角度β的cosα、目标点A1与仪器中心的高差h1以及目标点B1与仪器中心的高差h2；
[0017]G.得出已知点与待测点之间的高度差为|h2
‑
h1|。
[0018]其中，步骤F中主控板的计算过程为：
[0019]cosα＝(d12+5002‑
d22)/1000
×
d1、
[0020]cosβ＝(d32+5002‑
d42)/1000
×
d3、
[0021]h1＝d1
×
cosα、h2＝d3
×
cosβ。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023]解决了传统水准测量方式存在成本较高、使用不便捷、测量效率较低的问题：本专利技术的一种基于激光测距的水准测量装置、测量系统及测量方法，通过测量仪器中心与目标点A1及目标点A2的距离，无需读标尺即可通过计算自动得出目标点A1与仪器中心的高差h1以及目标点B1与仪器中心的高差h2，使用便捷；同时由于无需使用标尺，减少了一定的读数误差与购买标尺的成本，测量效率更高。
附图说明
[0024]利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0025]图1为本专利技术的测量装置的结构示意图。
[0026]图2为本专利技术的测量系统的结构示意图。
[0027]附图标记
[0028]水平旋转调整组件
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100，底板
‑‑
101，转盘
‑‑
102，螺母
‑‑
103，显示屏
‑‑
104，
[0029]竖直旋转调整组件
‑‑
200，支架
‑‑
201，舵机
‑‑
202，
[0030]底座
‑‑
301，激光测距传感器
‑‑
302，望远镜
‑‑
303，
[0031]水准测量装置
‑‑
401，第一竖杆
‑‑
402，第二竖杆
‑‑
403，第一反射片
‑‑
404，第二反射片
‑‑
405。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0033]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于激光测距的水准测量装置，其特征在于：包括水平旋转调整组件(100)、设于水平旋转调整组件(100)输出端的竖直旋转调整组件(200)以及设于竖直旋转调整组件(200)输出端的底板(101)，所述底板(101)的下端设有激光测距传感器(302)，所述激光测距传感器(302)的激光反射信号接收屏的中心点为水平旋转调整组件(100)的旋转轴与竖直旋转调整组件(200)的旋转轴的交点。2.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的水准测量装置，其特征在于：所述水平旋转调整组件(100)包括底座(301)及转动设置于底座(301)的转盘(102)；所述竖直旋转调整组件(200)包括支架(201)及装设于支架(201)的舵机(202)，所述支架(201)装设于转盘(102)，所述底板(101)装设于舵机(202)的输出端。3.根据权利要求2所述的一种基于激光测距的水准测量装置，其特征在于：所述转盘(102)还装设有主控板、电源及显示屏(104)，所述激光测距传感器(302)、舵机(202)、电源及显示屏(104)均与主控板电连接。4.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的水准测量装置，其特征在于：所述底板(101)的上端设有带十字形的望远镜(303)。5.一种基于激光测距的水准测量系统，其特征在于：包括第一竖杆(402)、与第一竖杆(402)间隔设置的第二竖杆(403)及设置于垂直相切于第一竖杆(402)与第二竖杆(403)之间的平面的如权利要求1
‑
4任一项所述的水准测量装置(401)，所述第一竖杆(402)的竖直方向上设有两个第一反射片(404)，所述第二竖杆(403)的竖直方向上设有两个第二反射片(405)，两个第一反射片(404)的中心距离与两个第二反射片(405)的中心距离一致，两个第一反射片(404)的中心距离为500mm，第一反射片(404)及第二反射片(405)均为边长为30mm的正方...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅弘，
申请(专利权)人：刘毅弘，
类型：发明
国别省市：
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