CN105423086B - 一种智能精准调平测量支座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能精准调平支座，包括测量三角架、激光发射器、竖向方向驱动控制单元、水平方向液压控制单元、顶板和计算机，竖向方向驱动控制单元包括第二支撑板、第三支撑板、电机、万向轮组，水平方向液压控制单元包括液压水平控制系统，所述顶板通过所述多个液压缸的活塞杆共同支撑，其上表面和下表面平行，并且其上表面设置有第二激光接收器；本发明采用机械控制原理设计和结构设计，使得这类仪器的自动调平效率更快，调平精度越高，仪器的结构更加合理紧凑，且通过自动控制和检核竖直和水平两个方向，能同时进行竖直和水平两个方向的调平步骤。

Description

一种智能精准调平测量支座

技术领域

本发明属于工程测量技术领域，更具体地，涉及一种智能精准调平测量支座。

背景技术

目前工程测量学科是一门应用学科，它是直接为国民经济建设和国防建设服务，紧密与生产实践相结合的学科，是测绘学中最活跃的一个分支学科。随着城市建设不断扩大，各种大型建筑物和构筑物的建设工程等不断增多，对工程测量不断提出新的任务、新课题和新要求，使工程测量的服务领域不断拓宽，有力地推动和促进工程测量事业的进步与发展。随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化，工程测量技术的发展趋势和方向是：测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化；测量数据管理的科学化、标准化、规格化。但当下工程建设中使用的测量仪器，如：激光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等，进行工程测量作业时，都必须依次手动进行下列步骤：架设仪器——对中——粗平——精平——瞄准与读数，其中粗平和精平是整个测量过程中比较关键的步骤，现有技术这两步均比较耗时，而且过程也比较繁琐。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种智能精准调平测量支座，其采用机械控制原理设计和结构设计，使得这类仪器的自动调平效率更快，调平精度越高，仪器的结构更加合理紧凑，且通过自动控制和检核竖直和水平两个方向，能同时进行竖直和水平两个方向的调平步骤。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种智能精准调平支座，其特征在于，包括测量三角架、激光发射器、竖向方向驱动控制单元、水平方向液压控制单元、顶板和计算机，其中，

所述测量三角架包括三根支脚及由三根支脚共同支撑的第一支撑板，所述第一支撑板上设置有第一中心通孔；

所述激光发射器用于竖直朝上发射激光并且所发射的激光能从所述第一支撑板的第一中心通孔穿过；

所述竖向方向驱动控制单元包括第二支撑板、第三支撑板、电机、万向轮组，其中，所述第二支撑板放置在所述第一支撑板上，所述第二支撑板上设置有第二中心通孔并且所述第二中心通孔与所述第一中心通孔的中心线同线，所述电机和万向轮组均安装在所述第三支撑板上，所述电机用于驱动所述万向轮组转动，从而使万向轮组在第二支撑板上移动，进而带动所述第三支撑板在水平方向上运动；此外，所述第三支撑板上设置有第一激光接收器和第三中心通孔，所述第一激光接收器能在激光发射器发射的激光照在其上时接收激光信号并检测激光信号，从而得到接收区域，然后根据接收区域的位置，向计算机发送相应的位置信号，以使计算机控制电机的转动，进而控制所述第三支撑板在水平方向的运动，以使激光发射器发射的激光从所述第三中心通孔穿过；

所述水平方向液压控制单元包括液压水平控制系统，所述液压水平控制系统包括油箱、计算机和多个液压装置，每个液压装置均包括液压缸、三位四通阀、油泵、活塞位置检测仪、放大器、压力传感器和控制单元，其中，

所述油箱固定安装在所述第三支撑板上并且其上设置有第四中心通孔，所述第四中心通孔与所述第三中心通孔的中心线同线，以便激光发射器发射的激光从所述第四中心通孔穿过；

所述液压缸的无杆腔通过第一油管与所述三位四通阀的A口连接，其有腔杆通过第二油管与所述三位四通阀的B口连接；

所述三位四通阀的P口和O口分别通过第三油管和第四油管与所述油箱连接，并且所述第三油管上连接所述油泵；

所述活塞位置检测仪用于检测所述液压缸的活塞的位置并通过所述放大器将检测的位置信号传送给所述控制单元，进而获得所述液压缸的活塞杆的顶端的位置；

所述压力传感器的数量为两个并且这两个压力传感器分别连接在所述第一油管和第二油管上，以用于获得所述第一油管和第二油管内的油压并将获得的油压数据传送给所述控制单元；

所述控制单元基于获得的活塞的位置、第一油管的油压和第二油管内的油压来控制所述油泵和所述三位四通阀的工作，进而控制所述液压缸的活塞杆的上下移动；

所述计算机发送指令给电机和各控制单元，从而控制所述万向轮组的转动以及所述油泵和所述三位四通阀的工作；

所述顶板通过所述多个液压缸的活塞杆共同支撑，其上表面和下表面平行，并且其上表面设置有第二激光接收器，所述第二激光接收器能在激光发射器发射的激光照在其上时接收激光信号并检测激光信号，从而得到接收区域，然后根据接收区域的位置，向计算机发送相应的位置信号，以使计算机控制电机的转动，进而控制所述第三支撑板在水平方向的运动。

优选地，所述活塞位置检测仪包括电阻片、导电片和位移计，所述电阻片竖直安装在所述液压缸的缸体内壁上，所述导电片设置在所述液压缸的活塞上并与所述电阻片接触，所述电阻片靠近导电片的一侧设置为与所述液压缸的活塞相配合的弧面，以使所述液压缸的活塞能贴着所述电阻片移动，所述电阻片的另一侧通过导线与所述位移计连接，所述导电片通过导线与所述位移计连接，所述位移计通过获得所述电阻片接入电路的部分的电阻值，从而获得此部分的长度，进而获得所述液压缸的活塞的位置。

优选地，所述第一油管和第二油管上分别通过溢流阀与所述油箱连接。

优选地，所述油箱为封闭体并且其内进行抽真空处理，其内部通过隔板分别成四个的油池，并且每个隔板上均安装有双向阀，以用于连通相邻两油池内的液压油。

优选地，所述顶板上设置有自动测平装置。

优选地，所述液压装置的数量为四个并且这四个液压装置呈长方形布置。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本发明采用机械控制原理设计和结构设计，使得这类仪器的自动调平效率更快，调平精度越高，仪器的结构更加合理紧凑，且通过自动控制和检核竖直和水平两个方向，能同时进行竖直和水平两个方向的调平步骤。

2)本发明在竖直调平中运用了电机驱动万向轮组进行控制，在水平短行程的运动中，万向轮组具有良好的精度保持性，控制单元接收激光接收器的位置信息，从而控制万向轮组的移动，实现竖向调整，自动化程度高；

3)本发明在水平调平中，装置首先打开双向阀实施粗整平，再由液压装置进行精确整平，此智能精准调平测量支座是首次将连通器原理与液压精准控制相结合，实现了快速整平与精确测量的两者统一，同时连通器部分的粗整平是物理原理控制，有效减少了全部整平由液压单独控制的能量消耗，大大增加了本装置电池续航能力，更能满足工程测量仪器室外作业不方便充电的现状。

4)本发明能实现微型化，在设置的液压区，液压缸共用一个液压池，减小底座的整体体积，再用控制单元分别控制油泵，灵活控制每个角的高度变化，保证水平整平的精度；其次是功能分区化，液压系统独立控制水平的整平，当水平方向经过了连通器和液压系统的两次整平后，此时竖直整平部分再次激光检测是否竖向整平，如果竖向没有达到要求，则再次重复整平，只有最后水平和竖向均满足整平要求，才可以开始进行竖直和水平的测量。

5)本在工程测量作业中，整个测量仪器必须保证仪器竖向中心与地面测量点位于同一垂直线上，才能保证工程测量数据的精确，因此智能精准调平测量系统采用重复纠错与检核，整个智能精准调平测量支座的整平，不是单次的竖向整平和水平整平的简单组合，而是先竖向再水平，当水平符合精度要求后会检核竖向是否仍然满足水平，从而完成整平过程中的不断交互，既满足测量底座水平，也满足底座中心与地面测量中心重合，最终达成精准调平。

附图说明

图1是本发明的分解示意图；

图2是本发明中第三支撑板上安装电机和万向轮组的主视图；

图3是本发明中第三支撑板上安装万向轮组的仰视图；

图4是本发明中第三支撑板的示意图；

图5是本发明中液压装置与油箱连接的示意图；

图6是本发明中单个液压装置连接油箱的示意图；

图7是本发明中多个液压装置连接在油箱上的的分布示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图7，一种智能精准调平支座，包括测量三角架118、激光发射器21、竖向方向驱动控制单元18、水平方向液压控制单元19、顶板115和计算机，其中，

所述测量三角架118包括三根支脚及由三根支脚共同支撑的第一支撑板23，所述第一支撑板上设置有第一中心通孔；另外，在第一支撑板23上还设置有水平测量仪231，以用于检测第一支撑板23是否水平。

所述激光发射器21用于竖直朝上发射激光并且所发射的激光能从所述第一支撑板的第一中心通孔穿过；

所述竖向方向驱动控制单元18包括第二支撑板14、第三支撑板110、电机141、万向轮组，其中，所述第二支撑板14放置在所述第一支撑板23上，所述第二支撑板14上设置有第二中心通孔并且所述第二中心通孔与所述第一中心通孔的中心线同线，所述电机141和万向轮组均安装在所述第三支撑板110上，所述万向轮组包括万向驱动轮16和万向主动轮，所述电机141用于驱动所述万向主动轮转动，从而使万向轮组在第二支撑板14上移动，进而带动所述第三支撑板110在水平方向上运动；此外，所述第三支撑板110上设置有第一激光接收器和第三中心通孔，所述第一激光接收器能在激光发射器21发射的激光照在其上时接收激光信号并检测激光信号，从而得到接收区域，然后根据接收区域的位置，向计算机发送相应的位置信号，以使计算机控制电机141的转动，进而控制所述第三支撑板110在水平方向的运动，，以使激光发射器发射的激光从所述第三中心通孔穿过；

所述水平方向液压控制单元19包括液压水平控制系统，所述液压水平控制系统包括油箱11、计算机和多个液压装置，每个液压装置均包括液压缸1、三位四通阀7、油泵8、活塞位置检测仪2、放大器、压力传感器5和控制单元3，其中，

所述油箱11固定安装在所述第三支撑板上并且其上设置有第四中心通孔，所述第四中心通孔与所述第三中心通孔的中心线同线，以便激光发射器发射的激光从所述第四中心通孔穿过；

所述液压缸1的无杆腔通过第一油管与所述三位四通阀7的A口连接，其有腔杆通过第二油管与所述三位四通阀7的B口连接；

所述三位四通阀7的P口和O口分别通过第三油管和第四油管与所述油箱11连接，并且所述第三油管上连接所述油泵8；

所述活塞位置检测仪2用于检测所述液压缸1的活塞的位置并通过所述放大器将检测的位置信号传送给所述控制单元3，进而获得所述液压缸1的活塞杆的顶端的位置；

所述压力传感器5的数量为两个并且这两个压力传感器5分别连接在所述第一油管和第二油管上，以用于获得所述第一油管和第二油管内的油压并将获得的油压数据传送给所述控制单元3；

所述控制单元3基于获得的活塞的位置、第一油管的油压和第二油管内的油压来控制所述油泵8和所述三位四通阀7的工作，进而控制所述液压缸1的活塞杆的上下移动；

所述计算机发送指令给电机141和各控制单元，从而控制所述万向轮组的转动以及所述油泵和所述三位四通阀的工作；

所述顶板115通过所述多个液压缸的活塞杆共同支撑，其上表面和下表面平行，并且其上表面设置有第二激光接收器，所述第二激光接收器能在激光发射器21发射的激光照在其上时接收激光信号并检测激光信号，从而得到接收区域，然后根据接收区域的位置，向计算机发送相应的位置信号，以使计算机控制电机141的转动，进而控制所述第三支撑板110在水平方向的运动；另外，优选地，在顶板115上还设置有与活塞杆数量相应的内孔，每个活塞杆伸入一内孔内并通过水平设置的铰轴铰接在顶板115上，这样顶板115就可以相对于活塞杆转动。

竖向方向驱动控制单元18和水平方向液压控制单元19共同构成平衡调节装置116。

进一步，所述活塞位置检测仪2包括电阻片、导电片和位移计，所述电阻片竖直安装在所述液压缸1的缸体内壁上，所述导电片设置在所述液压缸1的活塞上并与所述电阻片接触，所述电阻片靠近导电片的一侧设置为与所述液压缸1的活塞相配合的弧面，以使所述液压缸1的活塞能贴着所述电阻片移动，所述电阻片的另一侧通过导线与所述位移计连接，所述导电片通过导线与所述位移计连接，所述位移计通过获得所述电阻片接入电路的部分的电阻值，从而获得此部分的长度，进而获得所述液压缸1的活塞的位置。

进一步，所述第一油管和第二油管上分别通过溢流阀与所述油箱11连接。

进一步，所述油箱11为封闭体并且其内进行抽真空处理，其内部优选通过隔板12分别成四个的油池，并且每个隔板12上均安装有双向阀13，以用于连通相邻两油池内的液压油，每个双向阀13均通过计算机控制，当液路系统处于初始工作状态时，控制四个双向阀，让其均保持开启状态，此时的四个油池形成一个整体，液路系统中的液压油连通成一个整体，由连通器原理知道：油池内分隔开的四个油池与油箱整体都是一个密闭的空间，整个油路系统都处于真空状态，当所有的双向阀13打开时，此时也将三位四通阀7调至右端开关，由于油泵处于关闭状态，四个双向阀开启，整个油路属于一个通路，根据同一根油管内油压相等的原理，此时油管内的油压会处处相等，初始状态较高油压的油池中的液压油会向较低油压的油池中移动，油路中液压油的流动会使四个油池内的压力平衡，使四个油池的液面处于相同的水平面上。这一过程的实施，还需要依据液压原理，其中，有的油池液压油会增加，此时液压油通过三位四通阀7调至右端开关时的通道流上去使液压缸无杆腔的液压油增加，从而使液压缸的活塞上升；而有的油池液压油会减少，此时液压油通过三位四通阀7调至右端开关的相反方向流上去使液压缸有杆腔的液压油增加，从而使液压缸的活塞下降。最终会实现所有液压缸的活塞杆顶端的初步调平。

进一步，当所有液压缸的活塞杆顶端实现初步调平后，控制四个双向阀，让其均转换至关闭状态，此时四个油池被双向阀隔离开，均成为独立的液压系统，由独立的油泵控制，根据相应计算机控制，完成第二步的精确调平过程。

本发明的发明目的是提供一种测量仪器支座四点独立驱动液压水平控制系统，它可以在同一套液压控制系统中，共由一个油池，用一个油泵8驱动一个液压缸1运动，主液路严格地按给定顺序运动，采用顺序运动回路；而各液压缸之间运动关系按要求进行控制，严格完成预定功能的回路，多数情况下各液压缸1运动时的负载压力是不等的，这样，在负载压力小的液压缸1运动期间，负载压力大的液压缸1就不能运动，而本发明中各液压缸1之间的运动必须避免这种各缸之间运动的相互干扰，因此各液压缸1之间采用互不干扰回路。

本发明的的一个液压装置中，液压缸1及其上的配件组成液压系统，活塞位置检测仪2、控制单元3、信号放大器4等组成监测传感系统，

液压系统：

液压系统由计算机控制，可以全自动完成各个独立液压缸1的位移，实现力和位移的控制、位移误差的控制、行程的控制；过程显示、故障报警功能；各个独立液压缸1采用互不干扰回路，由计算机先行设定一个液压缸1的水平面是基准平面，然后由插装阀、增压阀、三位四通换向阀阀、压力传感器5组成的力闭环回路与单个液压缸1一起，组成了一个组件，这个组件与外部的位移传感器构成位置闭环系统，依靠位置闭环系统可实现位移误差的控制和行程的位置控制，使其他三个液压缸1依次处于同一水平面。

在调整液压缸1的无杆腔和有杆腔内液压油的压力差时，液压缸1上电磁阀内的电磁铁A101始终通电。当电磁阀处于中位时，调整液压缸1上下腔油压差为零，关闭电磁阀后，可以拆装油管。当电磁铁B102通电时，液压缸1处于空载快速回缩状态。为避免举升或回缩时速度过快，在电磁阀的进油口接有调速阀，它可控制液压缸1的最大运动速度。除电磁阀外，其他的元件(压力传感器5、压力表、测压接头包括控制电器)组装在一个液压站内，液压站与液压缸1之间用3根软管相连接，分别是进油管、回油管、控制油管，这样就组成了一个完整的液压系统。

监测传感系统：

监测传感系统在整个调整水平系统中非常重要，是我们获得数据信息的主要来源，它的灵敏度将直接影响到调整水平的同步精度。监测传感系统主要是由活塞位置检测仪2、信号放大器4、传感线路等组成。

活塞位置检测仪2将测得的位移数据通过信号放大器4的处理，把经过放大后的信号通过传感线路传送到控制单元3，由控制单元3进一步处理所收集到的数据信息。

电阻片的布设直接影响到监测的准确性，合理的布设电阻片能客观地反映出整体的位移姿态。所以在划分控制区域时，要考虑到电阻片的架设的位置是否能客观地反映该活塞杆的竖直位移。当然，电阻片架设时应保证它的垂直度，尽量减少人为造成误差，保证电阻片的精度。

计算机：

计算机是整个测量仪器支座四点独立驱动液压水平控制系统的核心，它把由监测传感系统所收集到的数据进行分析处理，并把处理后的数据反馈给液压系统，由液压系统调节各液压缸1的油压，从而调整活塞杆的移动，进而保证整个调整水平系统同步性。

本发明在使用时，是在测量仪的支座的四个角处各设置一组液压装置，所述四个角的液压装置的结构完全相同，所述的液压装置包括有与测量底座的一个角相对应的液压缸1，与液压缸1连通并控制液压缸1油量的溢流阀6，所述的溢流阀6与三位四通阀7连通，并与控制系统相连，所述的液压缸1的活塞内部放置有导电片。

本发明中，所述的溢流阀6与压力传感器5在液压缸1的第一油管和第二油管上分别设置一个，分别控制进油和出油的阀门控制与压力控制，所述的三位四通阀7连接控制系统，通过管路连接油箱11。所述的三位四通阀7的进油端连接独立的油箱11内过滤器9，油泵8设置在三位四通阀7与油箱11内过滤器9中间，所述的三位四通阀7连接有油压接头10。

本发明的测量仪器支座的四点独立驱动液压水平控制系统，即时通过控制系统对测量底座上四个角处分别设置的各液压缸，控制对应的伺服阀进行动态闭环调节，通过高精度压力传感器5、导电片，可以准确对四个角各液压缸的压力及位置进行捕捉，然后反馈于控制系统，运算后，动态进行闭环调节伺服阀。

由于在图1所示的图中，采用的是一个油箱11连接多个液压缸1，每个液压缸1均有独立的油泵8控制其升降，又有整体计算机系统根据活塞位置检测仪2控制各个液压缸1顶杆的位置，因此实现的是单独控制整体调平。即通过整体系统实现多个液压缸1的顶升，最后达到各液压缸1顶杆处于同一水平面。

本发明的四个独立驱动液压缸1共用一个油池，在四个分区的隔板12上分别设置有双向阀13门接头，可根据需要开关四个被隔开的油池，使其开启时成为一个大油池，关闭时又能独立作用。

进一步，所述顶板115上设置有自动测平装置113。

进一步，所述液压装置111的数量为四个并且这四个液压装置111呈长方形布置

本发明的机械设计原理是这样的，每次装置开机使用时，由地面测点安放的激光装置发射一条激光检验支座的平衡度，其中激光装置包括激光发射器21、激光接收器及位置反馈系统，激光发射器21只在地面测点安放一个，激光接收器有两个，第一激光接收器安装在竖向方向驱动控制单元18下表面上，第二激光接收器安装在底座上盖板的下表面上，激光发射器21发射激光束，激光接收器接收激光信号，激光接收器检测激光发射器21发射的激光束，位置反馈系统处理接收到的激光信号，并得到接收区域，根据接收区域的位置，向竖向驱动控制单元15发送相应的位置信号，控制测量底座的水平方向的运动。

首先，当激光装置发射的激光照射在竖向方向驱动控制单元18下表面上，如果未能从控制单元的中心圆孔处透过，则会被竖向方向驱动控制单元18下表面上的第一激光接收器接收，第一激光接收器的位置反馈系统处理接收到的激光信号，并得到接收区域，根据接收区域的位置，向竖向驱动控制单元15发送相应的位置信号，控制测量底座的驱动轮水平方向的运动，使激光能从竖向驱动控制单元15的中心圆孔处透过。

然后进行第二次竖向调整，确保测量底座的上表面中心与地面测点中心处于同一竖直中心线上，由于整个测量底座经过第一次竖向的移动对中，整个测量底座已经较为竖直，激光会透过测量底座中心的通孔，照射在底座上盖板的下表面上的第二激光接收器上，此时第二激光接收器接收到激光信号，并得到接收区域，根据接收区域的位置，向竖向驱动控制单元15发送相应的位置信号，控制测量底座的驱动轮水平方向的运动，直至位置反馈系统确认测量底座的上表面中心与地面测点中心处于同一竖直中心线上。

当竖向调整至同一竖直中心线后，中央处理器开始运行水平方向控制单元，由液压连通器实施第一次粗整平，因为连通器原理，此时液压连通器的四个表面是处于同一水平高度，但由于摩擦以及装置制作所产生的误差，四个独立的液压顶液面会反馈液面高度信息，当高度存在小误差时，四个独立的液压系统开始运行，由自动测平装置113检测四个液压顶杆的高度差，以中间倒数第二高度的液压顶杆水平面高度为准，处于中间水平面高度以上的液压顶杆通过独立的液压控制系统，回油至中间倒数第二高度的液压顶杆水平面高度，并持荷在同一高度；处于中间水平面高度以下的液压顶杆通过独立的液压控制系统，高压进油顶升液压顶杆，使其水平面高度升至中间倒数第二高度的液压顶杆水平面高度，并持荷在同一高度。直至自动测平装置113检测到四个液压顶杆的上部杆顶高度均处于同一水平面，支座上表面倾斜度在测量误差允许范围内，从而结束这一液压精准控制调平过程直至四个液压连通器的高度在同一水平面，完成这一步骤后测平装置22将再次测量底座的倾斜度，重复该过程，直至底座上表面处于水平，此时液压系统处于持荷状态，保持四个液压杆的高度。最后，系统再次交互竖向整平信息，若在水平调节过程中竖向发生倾斜，则重复进行竖向的调整，直至竖向和水平的整平均在允许的误差内，从而达到自动安平的目的。

本发明工作过程如下：

1).大致将脚架平稳安放在测点上，并确认地面防滑情况、脚架三支腿受力情况，确认不会因风力将仪器吹倒，在松软地面架设仪器确认脚架是否稳固，不会造成仪器在使用过程中摔倒。

2).将激光发射器21放置在工程测量点上，通过移动脚架使仪器大致对中激光发射器21，然后通过升降脚架支腿使底座上平面初平。

3).使用本仪器支座，首先接通电池，启动装置开机按钮，激光装置发射的激光照射在竖向方向驱动控制单元18下表面上，如果未能从控制单元的中心圆孔处透过，则会被竖向方向驱动控制单元18下表面上的第一激光接收器接收，第一激光接收器的位置反馈系统处理接收到的激光信号，并得到接收区域，根据接收区域的位置，向竖向驱动控制单元发送相应的位置信号，控制测量底座的驱动轮水平方向的运动，使激光能从竖向驱动控制单元的中心圆孔处透过。

4).为确保测量底座的上表面中心与地面测点中心处于同一竖直中心线上，进行第二次竖向调整，由于整个测量底座经过第一次竖向的移动对中，整个测量底座已经较为竖直，激光会透过测量底座中心的通孔，照射在底座上盖板的下表面上的第二激光接收器上，此时第二激光接收器接收到激光信号，并得到接收区域，根据接收区域的位置，向竖向驱动控制单元发送相应的位置信号，控制测量底座的驱动轮水平方向的运动，直至位置反馈系统确认测量底座的上表面中心与地面测点中心处于同一竖直中心线上。

5).竖向方向驱动控制单元18由两个万向驱动轮16、两个万向从动轮17以及四个轮运动区域构成，两个万向驱动轮16根据控制单元的指令在四个轮运动区域中进行移动，而两个万向从动轮17则配合驱动轮运动，保证竖向控制单元平稳高效的移动，直至位置反馈系统确认测量底座的上表面中心与地面测点中心处于同一竖直中心线上，则通过万向轮上的驱动机制动，锁住万向轮。

6).当竖向驱动控制单元自动调平完成，则进入水平驱动控制单元的调平，初始状态时，连通自动开关处于开启状态，使四个小液压油池贯通，形成一个连通的油池，根据连通器原理，此时的四个小液压油池液面处于同一水平面，液压油路带动四个液压顶杆的移动，使四个液压顶杆的底部处于同一水平面，又因为液压顶杆的长度是等长的，所以由四个液压顶杆支撑的支座上表面处于同一水平面，此时完成测量支座的粗略水平。

7).当完成测量支座的粗略水平后，连通自动开关转换为关闭状态，系统进入液压精准控制调平阶段，由自动测平装置113检测四个液压顶杆的高度差，以中间倒数第二高度的液压顶杆水平面高度为准，处于中间水平面高度以上的液压顶杆通过独立的液压控制系统，回油至中间倒数第二高度的液压顶杆水平面高度，并持荷在同一高度；处于中间水平面高度以下的液压顶杆通过独立的液压控制系统，高压进油顶升液压顶杆，使其水平面高度升至中间倒数第二高度的液压顶杆水平面高度，并持荷在同一高度。直至自动测平装置113检测到四个液压顶杆的上部杆顶高度均处于同一水平面，支座上表面倾斜度在测量误差允许范围内，从而结束这一液压精准控制调平过程。

8).再次由地面测点安放的激光发射器21发射一条激光检验支座底板，接收激光发射器21发射的激光是否可以穿过支座底座，根据激光确定竖向方向驱动控制单元18的移动方向与距离，保证仪器竖向中心与地面测量点位于同一垂直线上，才能保证工程测量数据的精确，当激光不能穿过支座底座时，重复第三步至第五步，当水平符合精度要求后会检核竖向是否仍然满足水平，从而完成整平过程中的不断交互，既满足测量底座水平，也满足测量底座的上表面中心与地面测点中心处于同一竖直中心线上，最终达成精准调平。

9).当支座精准调平后，将测量仪器放置在顶板上，然后可以开始操作测量仪器。在正常使用过程中，旋转各螺旋应匀速，以免因用力过大造成支座位移改变，当认为造成测量底座发生位移后，应关闭电源，重启测量底座，从而系统将重新进行测量支座水平与竖向的校正。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能精准调平支座，其特征在于，包括测量三角架、激光发射器、竖向方向驱动控制单元、水平方向液压控制单元、顶板和计算机，其中，

所述测量三角架包括三根支脚及由三根支脚共同支撑的第一支撑板，所述第一支撑板上设置有第一中心通孔；

所述激光发射器用于竖直朝上发射激光并且所发射的激光能从所述第一支撑板的第一中心通孔穿过；

所述竖向方向驱动控制单元包括第二支撑板、第三支撑板、电机、万向轮组，其中，所述第二支撑板放置在所述第一支撑板上，所述第二支撑板上设置有第二中心通孔并且所述第二中心通孔与所述第一中心通孔的中心线同线，所述电机和万向轮组均安装在所述第三支撑板上，所述电机用于驱动所述万向轮组转动，从而使万向轮组在第二支撑板上移动，进而带动所述第三支撑板在水平方向上运动；此外，所述第三支撑板上设置有第一激光接收器和第三中心通孔，所述第一激光接收器能在激光发射器发射的激光照在其上时接收激光信号并检测激光信号，从而得到接收区域，然后根据接收区域的位置，向计算机发送相应的位置信号，以使计算机控制电机的转动，进而控制所述第三支撑板在水平方向的运动，以使激光发射器发射的激光从所述第三中心通孔穿过；

所述水平方向液压控制单元包括液压水平控制系统，所述液压水平控制系统包括油箱、计算机和多个液压装置，每个液压装置均包括液压缸、三位四通阀、油泵、活塞位置检测仪、放大器、压力传感器和控制单元，其中，

所述油箱固定安装在所述第三支撑板上并且其上设置有第四中心通孔，所述第四中心通孔与所述第三中心通孔的中心线同线，以便激光发射器发射的激光从所述第四中心通孔穿过；

所述液压缸的无杆腔通过第一油管与所述三位四通阀的A口连接，其有腔杆通过第二油管与所述三位四通阀的B口连接；

所述三位四通阀的P口和O口分别通过第三油管和第四油管与所述油箱连接，并且所述第三油管上连接所述油泵；

所述活塞位置检测仪用于检测所述液压缸的活塞的位置并通过所述放大器将检测的位置信号传送给所述控制单元，进而获得所述液压缸的活塞杆的顶端的位置；

所述压力传感器的数量为两个并且这两个压力传感器分别连接在所述第一油管和第二油管上，以用于获得所述第一油管和第二油管内的油压并将获得的油压数据传送给所述控制单元；

所述控制单元基于获得的活塞的位置、第一油管的油压和第二油管内的油压来控制所述油泵和所述三位四通阀的工作，进而控制所述液压缸的活塞杆的上下移动；

所述计算机发送指令给电机和各控制单元，从而控制所述万向轮组的转动以及所述油泵和所述三位四通阀的工作；

所述顶板通过所述多个液压缸的活塞杆共同支撑，其上表面和下表面平行，并且其上表面设置有第二激光接收器，所述第二激光接收器能在激光发射器发射的激光照在其上时接收激光信号并检测激光信号，从而得到接收区域，然后根据接收区域的位置，向计算机发送相应的位置信号，以使计算机控制电机的转动，进而控制所述第三支撑板在水平方向的运动。

2.根据权利要求1所述的一种智能精准调平支座，其特征在于，所述活塞位置检测仪包括电阻片、导电片和位移计，所述电阻片竖直安装在所述液压缸的缸体内壁上，所述导电片设置在所述液压缸的活塞上并与所述电阻片接触，所述电阻片靠近导电片的一侧设置为与所述液压缸的活塞相配合的弧面，以使所述液压缸的活塞能贴着所述电阻片移动，所述电阻片的另一侧通过导线与所述位移计连接，所述导电片通过导线与所述位移计连接，所述位移计通过获得所述电阻片接入电路的部分的电阻值，从而获得此部分的长度，进而获得所述液压缸的活塞的位置。

3.根据权利要求1所述的一种智能精准调平支座，其特征在于，所述第一油管和第二油管上分别通过溢流阀与所述油箱连接。

4.根据权利要求1所述的一种智能精准调平支座，其特征在于，所述油箱为封闭体并且其内进行抽真空处理，其内部通过隔板分别成四个的油池，并且每个隔板上均安装有双向阀，以用于连通相邻两油池内的液压油。

5.根据权利要求1所述的一种智能精准调平支座，其特征在于，所述顶板上设置有自动测平装置。

6.根据权利要求1所述的一种智能精准调平支座，其特征在于，所述液压装置的数量为四个并且这四个液压装置呈长方形布置。