一种基于北斗系统的测绘用水上距离勘测仪技术方案

本发明专利技术特别涉及一种基于北斗系统的测绘用水上距离勘测仪，包括漂浮平台、平衡装置、声呐模块、视觉模块和控制柜，漂浮平台包括漂浮板和配重块，配重块通过绳索与漂浮板的底部中心连接，平衡装置包括电子水平仪、减摇板和电机螺旋桨；声呐模块包括多波束声呐和侧扫声呐，声呐模块固定安装在漂浮板的底部；视觉模块包括两个完全一致的视觉单元，每个视觉单元包括旋转底座、安装在旋转底座上的升降支架和安装在升降支架上的相机，控制柜分别与平衡装置、声呐模块、视觉模块电性连接，控制柜包括通信装置和电控装置，通信装置包括北斗定位芯片和北斗通信终端，北斗通信终端获取声呐模块和视觉模块的成像数据并通过短报文形式发送。视觉模块的成像数据并通过短报文形式发送。视觉模块的成像数据并通过短报文形式发送。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗系统的测绘用水上距离勘测仪


[0001]本专利技术涉及水上测绘
，特别涉及一种基于北斗系统的测绘用水上距离勘测仪。

技术介绍

[0002]在海洋工程中，需要对海洋水体、海底地形及海面障碍物进行测量和测绘，以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制工作统称为海洋测绘,海洋测绘常用于水利工程中，如海底石油资源勘测、水库检修、海底通信管道建设等，而以海面距离测量则用于海啸预警、海洋漂浮物检测和船只识别。
[0003]在现有技术中，海洋测绘和距离测量分为主动式和被动式两种方式，主动式指通过船只等移动平台携带测量设备实时测量记录，而被动式监测则将设备放置在水上或岸上的固定平台进行测量记录，在一些工程应用中，需要两种测量方法配合使用，这将导致测量成本的提高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于北斗系统的测绘用水上距离勘测仪，本专利技术通过将多个测量仪器集成，可以作为独立测量仪器携带在船只上进行主动监测，也可以放置于水面上作为被动监测的主体。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]一种基于北斗系统的测绘用水上距离勘测仪，包括漂浮平台、平衡装置、声呐模块、视觉模块和控制柜，所述漂浮平台包括漂浮板和配重块，所述配重块通过绳索与漂浮板的底部中心连接，所述平衡装置包括电子水平仪、减摇板和电机螺旋桨，所述电子水平仪设置在漂浮板的顶部，所述减摇板数量为四个，减摇板安装在漂浮板的四侧，且减摇板与水体接触，所述电机螺旋桨安装在漂浮板的底部，且电机螺旋桨的数量及安装位置均与减摇板一一对应；所述声呐模块包括多波束声呐和侧扫声呐，所述声呐模块固定安装在所述漂浮板的底部；所述视觉模块包括两个完全一致的视觉单元，每个视觉单元包括旋转底座、安装在旋转底座上的升降支架和安装在升降支架上的相机，两个视觉单元等高对称设置，所述控制柜分别与平衡装置、声呐模块、视觉模块电性连接，所述控制柜包括通信装置和电控装置，所述通信装置包括北斗定位芯片和北斗通信终端，所述北斗通信终端获取所述声呐模块和视觉模块的成像数据并通过短报文形式发送。
[0007]通过采用上述技术方案，勘测仪同时具备水上障碍物的识别监测和水下地形的测绘功能，测量的数据能够通过北斗短报文系统直接发送处理。
[0008]在进一步的实施例中，所述视觉模块还包括角度传感器，所述角度传感器用于测量两个所述视觉单元的相机间的相对角度，所述电控装置包括视觉处理单元，所述视觉处理单元包括单片机处理器，所述视觉处理单元用于调控所述旋转底座的旋转角度、升降支架的升降高度和相机的参数，所述视觉处理单元与所述北斗通信终端电性连接。
[0009]在进一步的实施例中，所述视觉处理单元还包括滤波电路和编码器，所述滤波电路用于为所述视觉单元拍摄的图片数据降噪，所述编码器用于对降噪后的图片压缩，所述编码器采用LZW编码，压缩后的图片传输至北斗通信终端以短报文的形式发送。
[0010]在进一步的实施例中，所述视觉模块还包括导轨，所述导轨滑动安装有两个滑块，两个所述视觉单元的旋转底座均安装在所述导轨的滑块上，所述滑块内置有驱动电机控制滑块的位移，所述驱动电机与所述电控装置连接。
[0011]在进一步的实施例中，所述电控装置包括运动控制单元，所述运动控制单元包括连接的放大电路、比较电路和开关电路，所述运动控制单元接收电子水平仪的信号判断漂浮平台的倾斜方向，并控制倾斜方向一侧的电机螺旋桨启动。
[0012]在进一步的实施例中，所述减摇板为可伸缩式，所述运动控制单元接收电子水平仪的信号判断漂浮平台的倾斜方向，并控制倾斜方向一侧的减摇板伸出。
[0013]在进一步的实施例中，所述电控装置连接有发电装置，所述发电装置包括光伏发电板，所述光伏发电板安装在所述漂浮板的顶部。
[0014]在进一步的实施例中，所述漂浮平台可选取为海上浮标，所述配重块可连接有船锚。
[0015]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0016]1.本专利技术的一种基于北斗系统的测绘用水上距离勘测仪通过设置双摄像头的视觉模块用于水上物体的拍摄识别，通过设置声呐设备用于水下地形及障碍物的检测，可以跟船进行主动检测，也能够放置在水域上作为被动监测点；
[0017]2.本专利技术的一种基于北斗系统的测绘用水上距离勘测仪能够通过北斗短报文传输监测图像数据，北斗短报文的引入可以保证勘测仪闲时不占用通信资源，在监测到水上水下障碍物时能够及时发送数据；
[0018]3.本专利技术的一种基于北斗系统的测绘用水上距离勘测仪通过设置包括减摇板和电机螺旋桨的平衡装置，能够极大限度的使勘测仪平稳地浮在水面上，减少因水面摇晃导致的探测数据不准。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的一种基于北斗系统的测绘用水上距离勘测仪的结构示意图。
具体实施方式
[0020]以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0021]其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图1中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定中心的方向。
[0022]实施例1：
[0023]如图1所示，本实施例提供一种基于北斗系统的测绘用水上距离勘测仪，能够同时
具备水上障碍物的识别监测和水下地形的测绘功能，并且适合船载测量工具和被动式固定测量平台。
[0024]本实施例的勘测仪设计方案如下：包括漂浮平台、平衡装置、声呐模块、视觉模块和控制柜，漂浮平台包括漂浮板和配重块，配重块通过绳索与漂浮板的底部中心连接，平衡装置包括电子水平仪、减摇板和电机螺旋桨，电子水平仪设置在漂浮板的顶部，减摇板数量为四个，减摇板安装在漂浮板的四侧，且减摇板与水体接触，电机螺旋桨安装在漂浮板的底部，且电机螺旋桨的数量及安装位置均与减摇板一一对应；声呐模块包括多波束声呐和侧扫声呐，声呐模块固定安装在漂浮板的底部；视觉模块包括两个完全一致的视觉单元，每个视觉单元包括旋转底座、安装在旋转底座上的升降支架和安装在升降支架上的相机，两个视觉单元等高对称设置，控制柜分别与平衡装置、声呐模块、视觉模块电性连接，控制柜包括通信装置和电控装置，通信装置包括北斗定位芯片和北斗通信终端，北斗通信终端获取声呐模块和视觉模块的成像数据并通过短报文形式发送。
[0025]在本实施例中，平衡装置用于减少勘测仪在水体上的摇晃，通过四个方向的减摇板增加横向接触面。在某一个具体的实施例中，减摇板为可伸缩式，运动控制单元接收电子水平仪的信号判断漂浮平台的倾斜方向，并控制倾斜方向一侧的减摇板伸出。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗系统的测绘用水上距离勘测仪，其特征在于：包括漂浮平台、平衡装置、声呐模块、视觉模块和控制柜，所述漂浮平台包括漂浮板和配重块，所述配重块通过绳索与漂浮板的底部中心连接，所述平衡装置包括电子水平仪、减摇板和电机螺旋桨，所述电子水平仪设置在漂浮板的顶部，所述减摇板数量为四个，减摇板安装在漂浮板的四侧，且减摇板与水体接触，所述电机螺旋桨安装在漂浮板的底部，且电机螺旋桨的数量及安装位置均与减摇板一一对应；所述声呐模块包括多波束声呐和侧扫声呐，所述声呐模块固定安装在所述漂浮板的底部；所述视觉模块包括两个完全一致的视觉单元，每个视觉单元包括旋转底座、安装在旋转底座上的升降支架和安装在升降支架上的相机，两个视觉单元等高对称设置，所述控制柜分别与平衡装置、声呐模块、视觉模块电性连接，所述控制柜包括通信装置和电控装置，所述通信装置包括北斗定位芯片和北斗通信终端，所述北斗通信终端获取所述声呐模块和视觉模块的成像数据并通过短报文形式发送。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的测绘用水上距离勘测仪，其特征在于：所述视觉模块还包括角度传感器，所述角度传感器用于测量两个所述视觉单元的相机间的相对角度，所述电控装置包括视觉处理单元，所述视觉处理单元包括单片机处理器，所述视觉处理单元用于调控所述旋转底座的旋转角度、升降支架的升降高度和相机的参数，所述视觉处理单元与所述北斗通信终端电性连接。3.根据权利要求2所述的一种基于北斗系统的测绘...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祺，邬松，李春雨，李坤，陈君，
申请(专利权)人：北京星天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：