CN110967705A - 一种gps测距仪及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于距离测量技术领域，具体涉及一种GPS测距仪及其测量方法。一种GPS测距仪，包括外壳，还包括设置在外壳内部的用于接收卫星信息并产生经纬度数据的GPS定位模块、与GPS定位模块通信连接的数据信息处理单元、与数据信息处理单元通信连接的计算控制处理单元、与计算控制处理单元无线通信连接的远程控制服务器、按键模块及与计算控制处理单元连接的设置在外壳上的显示单元，使用该测距仪进行距离测量的方法测量速度更快，避免误差积累，测量结果更为准确。

Description

一种GPS测距仪及其测量方法

技术领域

本发明属于距离测量技术领域，具体涉及一种GPS测距仪及其测量方法。

背景技术

目前大部分的行业领域中，都需要涉及测距、测高等工作，例如于航道、河床、邮电光缆、电力电缆铺设、铁路公路修筑、油田地矿勘测等领域，军事上也广泛用于步兵连队、炮兵分队和海军舰队等，因此测距仪这种仪器应运而生。测距仪包括超声波测距仪、红外线测距仪、激光测距仪、光电测距仪等。

超声波测距仪具有发射角度较大，高频超声波近距离的也有7-8°，低频率远距离测量的角度有20-30度，会受到烟雾、灰尘、雨滴的干扰等缺点；红外线测距仪的缺点：容易受到日光或者其他相近波长光源的干扰，也会受到烟雾、灰尘的干扰；激光测距仪有一定局限性，激光测距仪测量原理是利用激光的光速除以时间进行计算，在大气中由于雾、空气、霾等作用，激光会造成折射散射等，速度就不是在真空中速度30万公里每秒，激光测距仪计时器也是很难设计的，有时测量几米距离，时间会很短，这对计时器也是提出很高要求，误差是难免的。激光测距距离较短，线路档距大了，就没法测量，多次测量，误差积累，测量结果个不合格，会造成重复测量。激光如果照射到眼睛，还会对眼睛造成一定伤害，激光不能测量经纬度坐标，角度测量不准确，绘制一次线路图，只能作为参考，不能进行定位。

基于这种情况，亟需发明一种GPS距离测量仪，不仅能够测量经纬度坐标，更能够测量距离。

公告号为CN 207689671 U的发明专利公开了一种GPS测距仪，包括左目镜、右目镜、激光发射模块、激光接收模块、激光电源、陀螺仪、功耗控制器、显示器、控制器、电源、操作机构以及外部接口组成，所述激光发射模块包括人眼安全激光器以及激光发射电路，所述激光接收模块包括感光传感器以及激光接收电路，所述控制器包括中央处理器、计数器、USB接口、无线通信模块以及GPS接收机。该实用新型在传统激光测距仪的基础上增加GPS功能，但是其具备激光测距的全部缺点，对于检测结果的准确性有一定影响力。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种GPS测距仪及其测量方法，使用该测距仪进行距离测量的方法测量速度更快，避免误差积累，测量结果更为准确。

本发明的技术方案是：

一种GPS测距仪，包括外壳，还包括设置在外壳内部的用于接收卫星信息并产生经纬度数据的GPS定位模块、与GPS定位模块通信连接的数据信息处理单元、与数据信息处理单元通信连接的计算控制处理单元、与计算控制处理单元无线通信连接的远程控制服务器、按键模块及与计算控制处理单元连接的设置在外壳上的显示单元。

所述的GPS定位模块用于定位待测目标的两端端点的经纬度坐标信息，所述的GPS定位模块还连接有给予供电的电源模块，

所述的数据信息处理单元用于对接收的GPS定位模块传递的坐标信息进行存储、处理转换。

所述的计算控制处理单元用于对处理转换过的坐标信息进行解析、计算、显示控制和软件升级。

所述的显示单元用于显示测量的距离信息和用户操作界面。

所述的远程控制服务器用于远程监测测量仪工作状态及分析测量结果，并进行全面的监控。

具体的，所述的计算控制处理单元还包括用于存储地理信息数据及写入数据的存储卡接口，存储卡与计算控制处理单元连接。

具体的，还包括语音播报模块，语音播报模块与数据信息处理单元相连；所述语音播报模块包括扬声器和语音播报电路，扬声器设置于测距仪的外侧面上，语音播报电路设置于测距仪内部。

具体的，还包括进行实地测量绘制图形的一次线路图像管理APK软件，所述的一次线路图像管理APK软件与计算控制处理单元连接。

具体的，所述的该GPS测距仪安装有无线网卡，远程控制服务器同时装有无线网接收装置，测量数据实时回传至远程控制服务器。

具体的，所述的按键模块包括用于GPS测距模式切换和开关机。

使用如上所述的GPS测距仪进行测量的方法，包括如下步骤：

S1.一位工作人员手持GPS测距仪定位第一定位点坐标(X1，Y1)，另一位工作人员手持另一GPS测距仪定位第二定位点坐标(X2，Y2)；

S2.任意一位工作人员按下其所持GPS测距仪“发送”按键，另一工作人员按下其所持GPS测距仪接收按键，接收信息的GPS测距仪接收第一定位点和第二定位点坐标信息，该GPS测距仪内部的计算控制处理单元开始计算第一定位点与第二定位点之间的长度，在计算控制处理单元设定距离计算公式：

即可计算第一定位点与第二定位点两点间距离，这个长度就是第一定位点与第二定位点之间这个档距，工作人员进行记录；

S3.使用如步骤S2相同的方法进行测量下一档距，直至测量完毕，把待测线路内所有档距相加，即为线路长度。

使用上述所述的GPS测距仪进行测量的方法，还可以包括如下步骤：

S1.一位工作人员手持GPS测距仪定位第一定位点坐标(X1，Y1)，该点坐标确定无误后，工作人员按下“输入”按钮，这点坐标即输入到图像管理APK软件里面，使用语音录入以下该定位点处待测标的的信息：如几号杆，该杆高度及类型，语音播报模块接收信息并传输到计算控制处理单元，一次线路图像管理APK软件进行图形绘制；

S2.工作人员移动GPS测距仪到第二定位点定位第二定位点坐标(X2，Y2)，并输入该点坐标信息及待测信息，在计算控制处理单元设定距离计算公式：L＝√[(x1-x2)²+(y1-y2)²]，该第一定位点和第二定位点两点长度自动计算，一次线路图像管理APK软件进行图形绘制，测量绘制完毕，GPS定位测距仪中的数据上传至远程控制服务器。

使用上述所述的GPS测距仪进行测量的方法，包括如下步骤：

S1.一位工作人员手持GPS测距仪定位第一定位点坐标(X1，Y1)，该点坐标确定无误后，工作人员按下“输入”按钮，GPS测距仪定位第一定位点坐标(X1，Y1)，移动GPS测距仪定位第二定位点坐标(X2，Y2)，并按下“输入”按钮输入到GPS测距仪内；

S2.该GPS测距仪内部的计算控制处理单元开始计算第一定位点与第二定位点之间的长度，在计算控制处理单元设定距离计算公式：

即可计算第一定位点与第二定位点两点间距离，这个长度就是第一定位点与第二定位点之间这个档距，工作人员进行记录。

激光测距行业对激光测距仪的研究始于90年代，到目前为止虽然时间不长，但发展极为迅速。在校正技术上，国外行业比较突出的有“单发+单收+继电器”与“单发双收”两大类。对于激光测距仪来说，测量精度一直受业内关注。随着应用范围的拓广，用户通常在测量距离的同时，希望得到一些辅助决策信息，如速度、高度、倾角等，而这些信息，事实上都是用户通过其他仪器设备测算出的。由于测量得出的数据种类较多，内容较杂，用户在使用测距仪时，难以记忆如此多的测量数据，而且在后期整理数据时，经常出现测量点以及目标物无法对应的情况。目前在国内市场中还未见可以将测量点以及目标点实时定位的测距仪。

本发明的有益效果是：通过GPS定位模块得出各个测量点的坐标，然后再通过数学算法计算出距离、面积等数据，使得测量结果更加准确，测量长度不受限制，速度较快，使用方便；本发明GPS测距仪和远程控制服务器实时连接，利用GPS测距仪现场进行信息采集，每测量一点，现场工作确定无误后，按测距仪“传送”按钮，通过无线网络，直接传递至远程控制服务器，可在后台机直接绘制，线路测量完毕，图形也绘制出来，图形资源准确，节省大量人力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

1外输管道、2段塞流捕集器、3空冷器、4旋风分离器、5过滤分离器、6三甘醇脱水装置、7天然气压缩机、8井口采气树、9放空火炬、10采出水储罐。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的具体方案进行详细的描述。

实施例1

一种GPS测距仪，包括外壳，还包括设置在外壳内部的用于接收卫星信息并产生经纬度数据的GPS定位模块、与GPS定位模块通信连接的数据信息处理单元、与数据信息处理单元通信连接的计算控制处理单元、与计算控制处理单元无线通信连接的远程控制服务器、按键模块及与计算控制处理单元连接的设置在外壳上的显示单元。还包括语音播报模块，语音播报模块与数据信息处理单元相连；所述语音播报模块包括扬声器和语音播报电路，扬声器设置于测距仪的外侧面上，语音播报电路设置于测距仪内部。所述的按键模块包括用于GPS测距模式切换和开关机。

所述的GPS定位模块用于定位待测目标的两端端点的经纬度坐标信息，所述的GPS定位模块还连接有给予供电的电源模块，所述的数据信息处理单元用于对接收的GPS定位模块传递的坐标信息进行存储、处理转换。所述的计算控制处理单元用于对处理转换过的坐标信息进行解析、计算、显示控制和软件升级。所述的显示单元用于显示测量的距离信息和用户操作界面。所述的远程控制服务器用于远程监测测量仪工作状态及分析测量结果，并进行全面的监控。

所述的计算控制处理单元还包括用于存储地理信息数据及写入数据的存储卡接口，存储卡与计算控制处理单元连接。

使用本实施例提供的测距仪进行距离测量的方法如下：

S1.一位工作人员手持GPS测距仪定位第一定位点坐标(X1，Y1)，另一位工作人员手持另一GPS测距仪定位第二定位点坐标(X2，Y2)；

S2.任意一位工作人员按下其所持GPS测距仪“发送”按键，另一工作人员按下其所持GPS测距仪接收按键，接收信息的GPS测距仪接收第一定位点和第二定位点坐标信息，该GPS测距仪内部的计算控制处理单元开始计算第一定位点与第二定位点之间的长度，在计算控制处理单元设定距离计算公式：L＝√[(x1-x2)²+(y1-y2)²]，即可计算第一定位点与第二定位点两点间距离，这个长度就是第一定位点与第二定位点之间这个档距，工作人员进行记录；

S3.使用如步骤S2相同的方法进行测量下一档距，直至测量完毕，把待测线路内所有档距相加，即为线路长度。

实施例2

本实施例提供的测距仪与实施例1的不同之处在于本实施例提供的测距仪可以进行长距离的测量,特别是具有弧度的距离，需要考虑弧度的影响，其计算公式如下：

其中，R为地球半径。

使用本实施例提供的测距仪进行长距离测量的方法如下：S1.一位工作人员手持GPS测距仪定位第一定位点坐标(X1，Y1)，该点坐标确定无误后，工作人员按下“输入”按钮，GPS测距仪定位第一定位点坐标(X1，Y1)，移动GPS测距仪定位第二定位点坐标(X2，Y2)，并按下“输入”按钮输入到GPS测距仪内；

S2.该GPS测距仪内部的计算控制处理单元开始计算第一定位点与第二定位点之间的长度，在计算控制处理单元设定距离计算公式：

即可计算第一定位点与第二定位点两点间距离，这个长度就是第一定位点与第二定位点之间这个档距，工作人员进行记录。

实施例3

本实施例提供的测距仪与实施例1不同之处在于还包括进行实地测量绘制图形的一次线路图像管理APK软件，所述的一次线路图像管理APK软件与计算控制处理单元连接。

使用本实施例提供的测距仪进行多个电线杆距离测量的方法如下：一人即可进行实地测量绘制，在线路测量时，一位工作人员手持GPS测距仪定位第一定位点电线杆坐标(X1，Y1)，该点电线杆坐标确定无误后，工作人员按下“输入”按钮，这点电线杆坐标即输入到图像管理APK软件里面，使用语音录入以下该定位点处待测标的的信息：如几号杆，该杆高度及类型等，语音播报模块接收信息并传输到计算控制处理单元，通过语音播报模块可以更好的实时播报所测量的数据，有利于测量者进行下一步工作，同时通过显示模块可以更加直观的了解测量的数值，一次线路图像管理APK软件进行图形绘制；

S2.工作人员移动GPS测距仪到第二定位点定位第二定位点坐标(X2，Y2)，并输入该点坐标信息及待测信息，在计算控制处理单元设定距离计算公式：L＝√[(x1-x2)²+(y1-y2)²]，该第一定位点和第二定位点两点长度自动计算，一次线路图像管理APK软件进行图形绘制，测量绘制完毕，GPS定位测距仪中的数据上传至远程控制服务器。该次测量的一次线路所有信息都可以查询，方便快捷。

实施例4

本实施例与实施例1不同之处在于，所述的该GPS测距仪安装有无线网卡，远程控制服务器同时装有无线网接收装置，测量数据实时回传至远程控制服务器。可实现两个或者多个GPS测距仪互联，在测量笔直的长高压线路时，一名工作人员在线路一端，手持一台GPS定位测距仪，另一端另一工作人手持另一台测距仪，一端工作人员按下“发送”按钮，另一端测距仪接受数据，通过GPS测距仪设定公式L＝√[(x1-x2)²+(y1-y2)²]，快速计算距离，这种方法更节省时间，如果在高海拔山路、河流、高速铁路等，工作人员无法达到或者不容易达到的地方，可以利用无人机携带GPS测距仪，通过遥控指挥，使GPS测距仪达到杆塔正上方，一端的工作人员在GPS测距仪按下“接受”按钮，当对端GPS测距仪收到此信息，自动把测量数据发送到对端GPS测距仪，两点间距离很快就计算出来，省时省力。

本发明提供的GPS测距仪具有很好的定位功能，有些线路测量是在大山中测量，在大山中测量具有一定危险性，通过本发明提供的GPS测距仪，后台人员实时监控现场人员位置，不至于在收工时，找不到工作人员。

本发明提供的GPS测距仪具有实时通信，定位功能，正常情况下，高压线路巡视，定检完毕后，所有工作人员需要在工作票上面签字，才能确认工作完毕，方可恢复送电，有些特殊情况，线路定检完毕，急需送电，有个别人员没有在工作票上签字确认你，这时工作负责人就可以通过GPS测距仪进行通信，查看工作人员所处位置，进行语音通信，已经通知到现场工作人员，而且现场工作人员已经远离定检线路，而且在返回途中，如果线路继续送电，工作人员是可以通知符合送电条件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种GPS测距仪，包括外壳，其特征在于，还包括设置在外壳内部的用于接收卫星信息并产生经纬度数据的GPS定位模块、与GPS定位模块通信连接的数据信息处理单元、与数据信息处理单元通信连接的计算控制处理单元、与计算控制处理单元无线通信连接的远程控制服务器、按键模块及与计算控制处理单元连接的设置在外壳上的显示单元；

所述的GPS定位模块用于定位待测目标的两端端点的经纬度坐标信息，所述的GPS定位模块还连接有给予供电的电源模块；

所述的数据信息处理单元用于对接收的GPS定位模块传递的坐标信息进行存储、处理转换；

所述的计算控制处理单元用于对处理转换过的坐标信息进行解析、计算、显示控制和软件升级；

所述的显示单元用于显示测量的距离信息和用户操作界面；

所述的远程控制服务器用于远程监测测量仪工作状态及分析测量结果，并进行全面的监控。

2.根据权利要求1所述GPS测距仪，其特征在于，所述的计算控制处理单元还包括用于存储地理信息数据及写入数据的存储卡接口，存储卡与计算控制处理单元连接。

3.根据权利要求1所述GPS测距仪，其特征在于，还包括语音播报模块，语音播报模块与数据信息处理单元相连；所述语音播报模块包括扬声器和语音播报电路，扬声器设置于测距仪的外侧面上，语音播报电路设置于测距仪内部。

4.根据权利要求3所述GPS测距仪，其特征在于，还包括进行实地测量绘制图形的一次线路图像管理APK软件，所述的一次线路图像管理APK软件与计算控制处理单元连接。

5.根据权利要求1所述GPS测距仪，其特征在于，所述的该GPS测距仪安装有无线网卡，远程控制服务器同时装有无线网接收装置，测量数据实时回传至远程控制服务器。

6.根据权利要求1所述GPS测距仪，其特征在于，所述的按键模块包括用于GPS测距模式切换和开关机。

7.一种使用如上1-6任意一项权利要求所述的GPS测距仪进行测量的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.一位工作人员手持GPS测距仪定位第一定位点坐标(X1，Y1)，另一位工作人员手持另一GPS测距仪定位第二定位点坐标(X2，Y2)；

S2.任意一位工作人员按下其所持GPS测距仪“发送”按键，另一工作人员按下其所持GPS测距仪接收按键，接收信息的GPS测距仪接收第一定位点和第二定位点坐标信息，该GPS测距仪内部的计算控制处理单元开始计算第一定位点与第二定位点之间的长度，在计算控制处理单元设定距离计算公式：

L＝√[(x1-x2)²+(y1-y2)²]，即可计算第一定位点与第二定位点两点间距离，这个长度就是第一定位点与第二定位点之间这个档距，工作人员进行记录；

S3.使用如步骤S2相同的方法进行测量下一档距，直至测量完毕，把待测线路内所有档距相加，即为线路长度。

8.一种使用如上1-6任意一项权利要求所述的GPS测距仪进行测量的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.一位工作人员手持GPS测距仪定位第一定位点坐标(X1，Y1)，该点坐标确定无误后，工作人员按下“输入”按钮，这点坐标即输入到图像管理APK软件里面，使用语音录入以下该定位点处待测标的的信息：如几号杆，该杆高度及类型，语音播报模块接收信息并传输到计算控制处理单元，一次线路图像管理APK软件进行图形绘制；

S2.工作人员移动GPS测距仪到第二定位点定位第二定位点坐标(X2，Y2)，并输入该点坐标信息及待测信息，在计算控制处理单元设定距离计算公式：

L＝√[(x1-x2)²+(y1-y2)²]，该第一定位点和第二定位点两点长度自动计算，一次线路图像管理APK软件进行图形绘制，测量绘制完毕，GPS定位测距仪中的数据上传至远程控制服务器。

9.一种使用如上1-6任意一项权利要求所述的GPS测距仪进行测量的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.一位工作人员手持GPS测距仪定位第一定位点坐标(X1，Y1)，该点坐标确定无误后，工作人员按下“输入”按钮，GPS测距仪定位第一定位点坐标(X1，Y1)，移动GPS测距仪定位第二定位点坐标(X2，Y2)，并按下“输入”按钮输入到GPS测距仪内；

S2.该GPS测距仪内部的计算控制处理单元开始计算第一定位点与第二定位点之间的长度，在计算控制处理单元设定距离计算公式：

即可计算第一定位点与第二定位点两点间距离，这个长度就是第一定位点与第二定位点之间这个档距，工作人员进行记录。

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