CN107677246A - 一种rtk倾斜测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种RTK测量装置，尤其涉及一种RTK倾斜测量装置。包括测量杆、整平机构、姿态传感器、RTK板卡、GNSS天线、控制器以及电源，所述整平机构、所述姿态传感器、所述RTK板卡、所述控制器以及所述电源设置于测量杆上，所述GNSS天线设置于整平机构上，所述GNSS天线与所述RTK板卡通信连接，所述RTK板卡、所述姿态传感器均与所述控制器通信连接；其中所述整平机构能够使所述测量杆在倾斜测量状态下保持所述GNSS天线竖直。与现有技术相比，本发明可以自动实现对中整平，简化了测量操作，提高了测量效率。

Description

一种RTK倾斜测量装置
技术领域
本发明涉及一种RTK测量装置，特别是一种RTK倾斜测量装置。
背景技术
在对图纸进行放样或者对施工进行验收时，现有技术通常使用RTK进行测量。现有的GNSS-RTK在测量中，需要保持对中杆的竖直，保持仪器与水平面平行，因此需要对RTK设备进行对中、整平，操作繁复，而由于受施工环境以及操作人员水平的限制等，测量效率通常较为低下。此外，对于一些位置比较特殊的点，例如正在开挖的点、墙角的点、或上方有遮挡物的点，施工人员不易靠近，对中、整平的过程更加困难，即使对中、整平完成，也会因为遮挡物的遮挡而无法接收GNSS信号，从进一步而影响放样及验收的效率和精度。
发明内容
基于此，本发明提供了一种测量精度高且易于操作的RTK倾斜测量装置。
本发明的RTK倾斜测量装置，其包括测量杆、整平机构、姿态传感器、RTK板卡、GNSS天线、控制器以及电源，所述整平机构、所述姿态传感器、所述RTK板卡、所述控制器以及所述电源设置于测量杆上，所述GNSS天线设置于整平机构上，所述GNSS天线与所述RTK板卡通信连接，所述RTK板卡、所述姿态传感器均与所述控制器通信连接；其中所述整平机构能够使所述测量杆在倾斜测量状态下保持所述GNSS天线竖直。
整平机构可为一维整平机构、二维整平机构或三维整平机构，其用于使GNSS天线保持竖直状态。
在一种优选实施方式中，整平机构为二维整平机构，其包括第一方向整平机构和第二方向整平机构，其中，第一方向整平机构与第二方向整平机构的整平方向垂直，第一方向整平机构通过轴承固定于测量杆上，第二方向整平机构通过轴承固定于第一方向整平机构的固定部。
在另一优选实施方式中，整平机构为一自由度、二自由度或三自由的云台，云台上设置有云台姿态传感器。
优选地，该RTK倾斜测量装置包括显示器。
优选地，该RTK倾斜测量装置的所述RTK板卡也设置于整平机构上。
本发明的RTK倾斜测量装置可使测量杆进行倾斜测量，可通过调整测量杆的长度，实现特殊点的定位，提高测量精度，此外，本发明的RTK测量装置可自动实现整平，简化了整平过程，提升测量效率。
附图说明
图1为本发明实施例一的主视图。
图2为本发明实施例一的俯视图。
图3为本发明实施例二的主视图。
图4为本发明实施例二的俯视图。
图5为本发明实施例三的主视图。
图6为本发明实施例四采用轴承整平机构的主视图。
图7为本发明实施例四采用云台整平机构的主视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，其中相同的附图标记代表相同的机构。
实施例一：
附图1、2示出了本发明的第一种实施方式，如图1所示，RTK倾斜测量装置包括测量杆1、整平机构2、姿态传感器3、RTK板卡4、GNSS天线5、控制器6以及电源7，所述整平机构2、所述姿态传感器3、所述RTK板卡5、所述控制器6以及所述电源7设置于测量杆1上，所述GNSS天线5设置于整平机构2上，所述GNSS天线5与所述RTK板卡4通信连接，所述RTK板卡4、所述姿态传感器3均与所述控制器6通信连接；其中所述整平机构2能够使所述测量杆1在倾斜测量状态下保持所述GNSS天线5竖直。
整平机构2包括第一方向整平机构2.1和第二方向整平机构2.2，其中，第一方向整平机构2.1与第二方向整平机构2.2的整平方向垂直，第一方向整平机构2.1包括第一支架2.1.1，第一支架2.1.1的第一端设有固定部2.1.2，第二端设置有第一配重块2.1.3，第一支架2.1.1通过第一轴承2.1.4固定于测量杆1上，使第一支架2.1.1在第一方向上自由转动；第二方向整平机构2.2包括第二支架2.2.1，第二支架2.2.1的第一端设置有支撑台2.2.2，GNSS天线5固定于支撑台2.2.2上，第二端设置有第二配重块2.2.3，第二支架2.2.1通过第二轴承2.2.4固定于第一方向整平机构的固定部2.1.2，使第二支架2.2.1在第二方向上自由转动。
该整平机构2的工作原理为，由于第一支架2.1.1通过第一轴承2.1.4连接于测量杆1，此时，第一支架2.1.1与测量杆1之间摩擦很小，第一支架2.1.1可以绕测量杆1自由转动，其转动的第一方向与测量杆1垂直，第一配重块2.1.3具有相对较大的重量，在重力作用下，其可以保持第一支架2.1.1垂直向上，同理，由于第二支架2.2.1通过第二轴承2.2.4连接于固定部2.1.2，第二支架2.2.1与固定部2.1.2之间摩擦很小，第二支架2.2.1可以绕固定部2.1.2自由转动，其转动的第二方向与测量杆平行，第二配重块2.2.3具有相对较大的重量，在重力作用下，其可以保持第二支架2.2.1垂直向上，从而使固定于支撑台2.2.2上的GNSS天线5在测量过程中，始终保持相对地表竖直向上的状态。
通过采用上述整平机构，可使RTK设备能够倾斜测量，克服传统的测量杆必须竖直测量的缺点，并可快速自动地进行对中整平，使用者可手持测量杆进行连续的测量，简化了测量操作，提升了测量效率。此外，上述整平结构采用纯机械结构，相对于电子整平机构，具有更高的可靠性，且由于不需要使用电子设备，可以简化RTK装置的电路结构，降低布线要求。
RTK倾斜测量装置还包括控制箱8，姿态传感器3、RTK板卡4、控制器6以及电源7设置于控制箱8内。
使用该RTK倾斜测量装置进行测量时，施工人员手持测量杆的末端，使测量杆1的杆尖对准被测点，GNSS天线5接收GNSS信号并传送给RTK板卡4，RTK板卡4即可计算出GNSS天线5的坐标值，控制器6通过姿态传感器3的数据、GNSS天线5的坐标值以及杆尖与天线的距离即可计算得到被测点的坐标值。
实施例二：
附图3、4示出了本发明的第二种实施方式，在该实施方式中，控制箱8设置于第一支架2.1.1的第二端，由于控制箱内具有电源以及电路板，因此，其具有一定的重量，可以替代第一配重块作为第一整体机构的配重。
采用控制箱替代第一配重块的设计可以减轻RTK倾斜测量装置的整体重量，节约生产成本。
实施例三：
附图5示出了本发明的第三种实施方式，在该实施方式中，整平机构2为二自由度的云台2.3，GNSS天线5设置于云台上，云台上还设有云台姿态传感器，控制器对云台进行控制，使天线保持竖直。
实施例四：
附图6示出了本发明的第四种实施方式，在该实施方式中，本发明的整平机构2、姿态传感器3、RTK板卡4、GNSS天线5、控制器6以及电源7也可不安装在测量杆上，而是集成在一测量箱9中。
其中整平机构2包括第一方向整平机构2.1和第二方向整平机构2.2，其中，第一方向整平机构2.1与第二方向整平机构2.2的整平方向垂直，第一方向整平机构2.1包括第一支架2.1.1，第一支架2.1.1的第一端设有固定部2.1.2，第二端设置有第一配重块2.1.3，第一支架2.1.1通过第一轴承2.1.4固定于测量箱9的安装部9.1上，使第一支架2.1.1在第一方向上自由转动；第二方向整平机构2.2包括第二支架2.2.1，第二支架2.2.1的第一端设置有支撑台2.2.2，GNSS天线5固定于支撑台2.2.2上，第二端设置有第二配重块2.2.3，第二支架2.2.1通过第二轴承2.2.4固定于第一方向整平机构的固定部2.1.2，使第二支架2.2.1在第二方向上自由转动。
其中也可以实施例1中的控制箱8替代第一配重块2.1.3作为第一方向整平机构的配重。
也可以选择云台2.3作为整平机构2，如附图7所示，GNSS天线5设置于云台上，云台上还设有云台姿态传感器，控制器对云台进行控制，使天线保持竖直。
在使用过程中，该测量箱体可固定于需要被定位的任何物体上，例如固定在施工过程中混凝土泵末端软管上，可以实时定位软管管口的位置，以便于监测其是否与带浇灌点对准。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种RTK倾斜测量装置，其特征在于，包括测量杆、整平机构、姿态传感器、RTK板卡、GNSS天线、控制器以及电源，所述整平机构、所述姿态传感器、所述RTK板卡、所述控制器以及所述电源设置于测量杆上，所述GNSS天线设置于整平机构上，所述GNSS天线与所述RTK板卡通信连接，所述RTK板卡、所述姿态传感器均与所述控制器通信连接；其中所述整平机构能够使所述测量杆在倾斜测量状态下保持所述GNSS天线竖直；所述整平机构可为一维整平机构、二维整平机构或三维整平机构，其用于使所述GNSS天线保持竖直状态。
2.根据权利要求1所述的RTK倾斜测量装置，其特征在于，所述整平机构为二维整平机构，其包括第一方向整平机构和第二方向整平机构，其中，所述第一方向整平机构与所述第二方向整平机构的整平方向垂直，所述第一方向整平机构通过轴承固定于测量杆上，所述第二方向整平机构通过轴承固定于所述第一方向整平机构的固定部。
3.根据权利要求1所述的RTK倾斜测量装置，其特征在于，所述整平机构包括第一方向整平机构和第二方向整平机构，其中，所述第一方向整平机构包括第一支架，所述第一支架的第一端设有固定部，所述第一支架的第二端设置有第一配重，所述第一支架通过第一轴承固定于所述测量杆上，所述第一支架可在第一方向上自由转动；所述第二方向整平机构包括第二支架，所述第二支架的第一端设置有支撑台，所述GNSS天线固定于所述支撑台上，所述第二支架的第二端设置有第二配重，所述第二支架通过第二轴承固定于所述第一方向整平机构的固定部，所述第二支架可在第二方向上自由转动；所述第一方向与所述第二方向垂直。
4.根据权利要求3所述的RTK倾斜测量装置，其特征在于，所述第一配重为配重块或集成有姿态传感器、所述RTK板卡、所述控制器以及所述电源的控制箱；所述第二配重为配重块。
5.根据权利要求1所述的RTK倾斜测量装置，其特征在于，所述整平机构为一自由度、二自由度或三自由度的云台，所述云台上设置有云台姿态传感器。
6.根据权利要求1所述的RTK倾斜测量装置，其特征在于，所述RTK板卡也设置于所述整平机构上。
7.一种RTK倾斜测量装置，包括整平机构、姿态传感器、RTK板卡、GNSS天线、控制器以及电源，所述GNSS天线设置于整平机构上，所述GNSS天线与所述RTK板卡通信连接，所述RTK板卡、所述姿态传感器均与所述控制器通信连接；在任何测量状态下，所述整平机构均能够使所述GNSS天线保持竖直状态；所述整平机构为一维整平机构、二维整平机构或三维整平机构。
8.根据权利要求7所述的RTK倾斜测量装置，所述整平机构为二维整平机构，其包括第一方向整平机构和第二方向整平机构，其中，所述第一方向整平机构与所述第二方向整平机构的整平方向垂直，所述第一方向整平机构可绕第一轴在第一方向上自由转动，所述第二方向整平机构可绕第二轴在第二方向上自由转动，通过设置配重，使第一方向整平机构和第二方向整平机构分别在两个方向上对中，从而保持GNSS天线竖直。
9.根据权利要7所述的RTK倾斜测量装置，所述整平机构为二维整平机构，所述整平机构包括第一方向整平机构和第二方向整平机构，其中，所述第一方向整平机构包括第一支架，所述第一支架的第一端设有固定部，所述第一支架的第二端设置有第一配重，所述第一支架通过第一轴承固定于测量箱的安装部上，所述第一支架可在第一方向上自由转动；所述第二方向整平机构包括第二支架，所述第二支架的第一端设置有支撑台，所述GNSS天线固定于所述支撑台上，所述第二支架的第二端设置有第二配重，所述第二支架通过第二轴承固定于所述第一方向整平机构的固定部，所述第二支架可在第二方向上自由转动；所述第一方向与所述第二方向垂直。
10.根据权利要9所述的RTK倾斜测量装置，其特征在于，第一配重为配重块或集成有所述姿态传感器、所述RTK板卡、所述控制器以及所述电源的控制箱；第二配重为配重块。
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