CN111337078B - 一种城市地理数据采集手持设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市地理数据采集手持设备，包括手持母机设备、建筑物测量子机设备、道路测量子机设备和海拔子机设备，所述手持母机设备前端面中部固定连接有液晶触控显示屏，所述手持母机设备内腔中部固定连接有PLC电路板，所述PLC电路板上固定连接有微型处理器，所述建筑物测量子机设备为L型壳体，所述建筑物测量子机设备下端固定连接有卡槽件，所述卡槽件中活动卡接有卡接台，所述卡接台下端通过第一转轴转动连接有支撑杆，所述支撑杆末端通过第二转轴转动连接有支脚板，所述道路测量子机设备壳体为三角锥形，所述海拔子机设备内腔右部固定连接有GPRS海拔计和机械海拔计，该设备功能丰富、实用，具有一定的推广价值。

Description

一种城市地理数据采集手持设备

技术领域

本发明涉及地理信息设备技术领域，具体为一种城市地理数据采集手持设备。

背景技术

城市中的地理数据类型众多，总体上可分为三类：面、线、点数据，例如建筑底面、某个学校的用地范围、工厂的用地范围，都是面数据，道路一般为线数据。比较小的地物或各类地点，为点数据，地理数据与普通数据的区别是，每个数据都带有经纬度坐标值，因此，这个装置应该可以输入地理坐标（东经、北纬、海拔）或相对坐标（X（横坐标）、Y（纵坐标）、Z（高度）），立体的地理数据，就要三个坐标都要，平面数据只要X、Y两个坐标值即可，除了坐标数据外，还有属性数据，例如，对于某个建筑，有建筑的年份、名称、面积、产权人、主要经营的产业类型等等，各类属性。道路有道路宽度、等级、车道数、限速数值等等。采集城市地理数据的目的就是将上述坐标、属性信息采集到系统里，为绘制地图、地理分析、空间选址决策、城市研究等提供数据基础和参考，现有的设备信息输入步骤复杂困难，不利于实际使用，为此，我们提出一种城市地理数据采集手持设备，现有的地理数据采集设备中一般采用多个分机设备或者多种类型的子监测设备实现地理数据的立体数据采集，例如现有专利技术CN206095227U中记载的相关方案,但是上述解决方案中各个分机设备或者子设备之间的数据监测独立，每个监测子设备还需要在进入测量区前预先进行一一校准，因此使得整个测量花费时间较长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市地理数据采集手持设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种城市地理数据采集手持设备，包括手持母机设备、建筑物测量子机设备、道路测量子机设备和海拔子机设备，所述手持母机设备左右两端均固定连接有把手，所述把手上均开有防滑纹，所述手持母机设备前端面中部固定连接有液晶触控显示屏，所述手持母机设备前端面下部固定连接有输入键盘，所述手持母机设备前端面下部还固定连接有定位组件，所述手持母机设备内腔上端左部固定连接有第一红外发射器和第一红外接收器，所述手持母机设备内腔右端固定连接有GPRS收发模块和蓝牙收发模块，所述手持母机设备上端面均卡接有第一防护壳，所述手持母机设备内腔中部固定连接有摄像头，所述手持母机设备内腔中部固定连接有PLC电路板，所述PLC电路板上固定连接有微型处理器，所述手持母机设备内腔下部固定连接有蓄电池，所述手持母机设备内腔下部还固连接有数据连接口，所述手持母机设备内侧壁边缝处均固定连接有密封条，所述手持母机设备内腔中部固定连接有若干支撑柱，所述建筑物测量子机设备为L型壳体，所述建筑物测量子机设备直角段内腔均固定连接有第二蓄电池，所述建筑物测量子机设备内腔直角顶点处固定连接有充电组件，所述充电组件上还开有第二USB数据口和第二充电口，所述第二蓄电池末端均固定连接有第二红外收发装置，所述建筑物测量子机设备两端面均卡接有第二防护壳，所述建筑物测量子机设备下端固定连接有卡槽件，所述卡槽件中活动卡接有卡接台，所述卡接台下端通过第一转轴转动连接有支撑杆，所述支撑杆末端通过第二转轴转动连接有支脚板，所述道路测量子机设备壳体为三角锥形，所述道路测量子机设备下端通过卡扣活动卡接有底板，所述底板上端固定连接有第三红外收发装置，所述第三红外收发装置内腔中部固定连接有红外信号解调器和第三蓄电池，所述第三红外收发装置上端固定连接有信号放大器，所述海拔子机设备上端通过连接杆固定连接有第二把手，所述海拔子机设备左右两端均固定连接有第三防护壳，所述海拔子机设备内腔左部固定连接有机械海拔计，所述海拔子机设备内腔右部固定连接有GPRS海拔计。 所述道路测量子机设备壳体为等边三角锥形，所述道路测量子机设备下端通过卡扣（65）活动卡接有底板，该底板为锥形体的底边且在底边平面上延伸凸出于整个三角锥形体，在底板的凸出于锥形体外部位上设置有与卡槽件配合的快插接口。

建筑物测量子机设备、道路测量子机设备和海拔子机设备三个子机设备各自在现场监测过程中依赖其他两个子机设备的监测数据完成自身校准，具体为首先将建筑物测量子机设备的卡槽件插接在道路测量子机设备底板上的快插接口中，此时建筑物测量子机设备测量道路测量子机设备的三角锥形体框架的顶边与底边夹角，并将该夹角示值与90°之间的误差值作为该建筑物测量子机设备的倾斜角度校准参考值，然后利用该校正过的建筑物测量子机设备放置到目标工作区域的建筑物的角落处，测试墙体的倾斜角度A，并将道路测量子机设备分别贴合角落的墙体和自然竖直放置在角落的墙体附近，并获得两个姿态下的水平仪读出角度，两个水平仪采集的角度的差值与测试墙体的建筑物测量子机设备获得的倾斜角度A相比较，从而完成对道路测量子机设备中水平仪的校准，最后在楼顶放置海拔子机设备并进行海拔高度数据C的采集，利用建筑物测量子机设备测量的同一建筑物的倾斜角、道路测量子机设备中的水平仪获得两种数据，利用现有技术中的三角测量法等其他算法，测得的建筑物的高度数据与海拔C进行比较，获得海拔高度的校准，即在后续测量中可以直接利用海拔子机设备进行海拔高度的准确测量。

更进一步的，所述输入键盘包括数字按键和功能按键，所述定位组件内腔左部固定连接有GPS定位模块，所述定位组件内腔右部固定连接有指南针盘，所述指南针盘上端插接有指针，所述指南针盘上端面固定连接有方向标识，所述指南针盘上端固定连接有水平半球，所述水平半球内腔灌注有透明液体，所述透明液体的体积为水平半球的95%。

更进一步的，所述摄像头前后两端均固定连接有变焦镜头，所述蓄电池下端固定连接有充电口，所述数据连接口下端面开有至少两个USB插接口，所述PLC电路板与蓄电池、摄像头、数据连接口、第一红外发射器、第一红外接收器、GPRS收发模块和蓝牙收发模块电性连接。

更进一步的，所述支撑杆为伸缩杆，所述支脚板下端开有齿槽，所述支脚板上贯穿插接有活动齿钉。

更进一步的，所述道路测量子机设备上端固定连接有反光板，所述道路测量子机设备外侧固定连接有反光条带，所述道路测量子机设备外侧壁开有信号窗，所述信号放大器的垂直高度与信号窗对应。

更进一步的，所述海拔子机设备中部通过第二锁扣开有检修门，所述机械海拔计左端固定连接有表盘，所述第一防护壳、第二防护壳和第三防护壳均为深色透明塑料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、可以直接利用整个测量装置中内的建筑物测量子机设备、道路测量子机设备和海拔子机设备彼此之间的数据进行现场相互校准，实现多功能综合测量的基础上，还能够实现无需借助其他外部设备进行预先校准，大大节省整个检测流程花费时间。

2、该种城市地理数据采集手持设备结构设计合理，使用方便，通过设置建筑物测量子机设备和手持母机设备的结构，达到了能够将多个子机设备放置在建筑物的外边沿交点处再配合母机完成一次性定位，从而实现地理信息数据的一次性输入，提高数据输入的便捷性和准确性；通过设置道路测量子机设备和海拔子机设备的结构，达到了能够完成对道路信息和海拔信息进行测量和录入的效果。

附图说明

图1为本发明手持母机设备的主视图；

图2为本发明手持母机设备的局部剖视；

图3为本发明手持母机设备的底视图；

图4为本发明手持母机设备的剖视图；

图5为本发明指南针盘的剖视图；

图6为本发明建筑物测量子机设备的剖视图；

图7为本发明建筑物测量子机设备的侧视图；

图8为本发明支撑杆的结构示意图；

图9为本发明道路测量子机设备的剖视图；

图10为本发明海拔子机设备的剖视图。

图中：1手持母机设备、11把手、12防滑纹、13液晶触控显示屏、14输入键盘、15第一防护壳、16摄像头、17变焦镜头、18第一红外发射器、19第一红外接收器、2GPRS收发模块、21蓝牙收发模块、22密封条、23支撑柱、24PLC电路板、25蓄电池、26数据连接口、27USB插接口、28充电口、3定位组件、31GPS定位模块、32指南针盘、33指针、34方向标识、35水平半球、36透明液体、4建筑物测量子机设备、41第二防护壳、42充电组件、43第二USB数据口、44第二充电口、46第二蓄电池、47第二红外收发装置、48卡槽件、5卡接台、51齿槽、52第一转轴、53支撑杆、54第二转轴、55支脚板、56活动齿钉、6道路测量子机设备、61反光条带、62信号窗、63反光板、64底板、65卡扣、66第三红外收发装置、67信号放大器、68红外信号解调器、69第三蓄电池、7海拔子机设备、71第三防护壳、72连接杆、73第二把手、74第二锁扣、75机械海拔计、76表盘、77GPRS海拔计。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种城市地理数据采集手持设备，包括手持母机设备1、建筑物测量子机设备4、道路测量子机设备6和海拔子机设备7，所述手持母机设备1左右两端均固定连接有把手11，所述把手11上均开有防滑纹12，能够提高使用时的稳定性，避免发生滑落现象，所述手持母机设备1前端面中部固定连接有液晶触控显示屏13，便于地理信息的数据化，也便于各种表格的使用和数据读取，所述手持母机设备1前端面下部固定连接有输入键盘14，所述手持母机设备1前端面下部还固定连接有定位组件3，所述输入键盘14包括数字按键和功能按键，能够完成数据的准确输入和简单功能的设定，所述定位组件3内腔左部固定连接有GPS定位模块31，能够实现GPS定位功能和海拔基点定位功能，所述定位组件3内腔右部固定连接有指南针盘32，所述指南针盘32上端插接有指针33，所述指南针盘32上端面固定连接有方向标识34，所述指南针盘32上端固定连接有水平半球35，所述水平半球35内腔灌注有透明液体36，所述透明液体36的体积为水平半球的95%，上述结构能够实现方向定位和水平定位，所述手持母机设备1内腔上端左部固定连接有第一红外发射器18和第一红外接收器19，能够实现红外信号的发送和接收，所述手持母机设备1内腔右端固定连接有GPRS收发模块2和蓝牙收发模块21，能够完成与子机设备的移动数据连接或蓝牙连接，能够满足不同设备的兼容和实际使用需求，所述手持母机设备1上端面均卡接有第一防护壳15，所述手持母机设备1内腔中部固定连接有摄像头16，所述手持母机设备1内腔中部固定连接有PLC电路板24，所述摄像头16前后两端均固定连接有变焦镜头17，能够实现地标图像信息的录入，所述蓄电池25下端固定连接有充电口28，所述数据连接口26下端面开有至少两个USB插接口27，便于数据的存储和读取，所述PLC电路板24与蓄电池25、摄像头16、数据连接口26、第一红外发射器18、第一红外接收器19、GPRS收发模块2和蓝牙收发模块21电性连接，所述PLC电路板24上固定连接有微型处理器，所述手持母机设备1内腔下部固定连接有蓄电池25，所述手持母机设备1内腔下部还固连接有数据连接口26，所述手持母机设备1内侧壁边缝处均固定连接有密封条22，能够提高装置的密封性，从而满足在不同环境中的使用条件，所述手持母机设备1内腔中部固定连接有若干支撑柱23，所述支撑柱23能够对手持母机设备1中的各个组件完成固定和加工，能够提高装置的稳定性和实用性，所述建筑物测量子机设备4为L型壳体，所述建筑物测量子机设备4直角段内腔均固定连接有第二蓄电池46，所述建筑物测量子机设备4内腔直角顶点处固定连接有充电组件42，所述充电组件42上还开有第二USB数据口43和第二充电口44，所述第二蓄电池46末端均固定连接有第二红外收发装置47，所述建筑物测量子机设备4两端面均卡接有第二防护壳41，所述建筑物测量子机设备4下端固定连接有卡槽件48，所述卡槽件48中活动卡接有卡接台5，所述卡接台5下端通过第一转轴52转动连接有支撑杆53，输送支撑杆53为伸缩杆，所述支撑杆53末端通过第二转轴54转动连接有支脚板55，所述支撑杆53为伸缩杆，所述支脚板55下端开有齿槽51，所述支脚板55上贯穿插接有活动齿钉56，在使用时，将支撑杆53上端的卡接台5插接在卡槽件48中，并利用支脚板55上的齿槽51和活动齿钉56完成定位，将多个建筑物测量子机设备4放置在建筑物的各个角点处，并利用手持母机设备1完成最后的数据录入。

实施例二：

请参阅图1-7和图9，本发明提供一种技术方案：所述道路测量子机设备6壳体为三角锥形，所述道路测量子机设备6下端通过卡扣65活动卡接有底板64，所述底板64上端固定连接有第三红外收发装置66，所述第三红外收发装置66内腔中部固定连接有红外信号解调器68和第三蓄电池69，所述第三红外收发装置66上端固定连接有信号放大器67，所述道路测量子机设备6上端固定连接有反光板63，所述道路测量子机设备6外侧固定连接有反光条带61，所述道路测量子机设备6外侧壁开有信号窗62，所述信号放大器67的垂直高度与信号窗62对应，上述结构能够灵活放置在待录入信息的道路上，并利用手持母机设备1完成道路地理信息的录入。

实施例三：

请参阅图1-7和图10，本发明提供一种技术方案：所述海拔子机设备7上端通过连接杆72固定连接有第二把手73，所述海拔子机设备7左右两端均固定连接有第三防护壳71，所述海拔子机设备7内腔左部固定连接有机械海拔计75，所述海拔子机设备7内腔右部固定连接有GPRS海拔计77，所述海拔子机设备7中部通过第二锁扣74开有检修门，所述机械海拔计75左端固定连接有表盘76，两种不同原理的海拔计能够对海拔数据进行独立测定和比对从而获得精确的数据，所述第一防护壳15、第二防护壳41和第三防护壳71均为深色透明塑料，上述结构能够放置在定位的建筑物顶层，完成海拔高度信息的测定和录入。

实施例四：

所述道路测量子机设备6壳体为等边三角锥形，所述道路测量子机设备6下端通过卡扣65活动卡接有底板64，该底板64为锥形体的底边且在底边平面上延伸凸出于整个三角锥形体，在底板64的凸出于锥形体外部位上设置有与卡槽件48配合的快插接口，在进入现场测量前无需对各个子机设备进行预先校准，建筑物测量子机设备4、道路测量子机设备6和海拔子机设备7三个设备各自在现场监测过程中依赖其他两个设备的监测数据完成自身校准，具体为首先将建筑物测量子机设备4的卡槽件48插接在道路测量子机设备6底板64上的快插接口中，此时建筑物测量子机设备4测量道路测量子机设备6的三角锥形体框架的顶边与底边夹角，并将该夹角示值与60°之间的误差值作为该建筑物测量子机设备4的倾斜角度校准参考值，然后利用该校正过的建筑物测量子机设备4放置到目标工作区域的建筑物的角落处，测试墙体的倾斜角度A，并将道路测量子机设备6分别贴合角落的墙体和自然竖直放置在角落的墙体附近，并获得两个姿态下的水平仪读出角度，两个水平仪采集的角度的差值与测试墙体的建筑物测量子机设备4获得的倾斜角度A相比较，从而完成对道路测量子机设备6中水平仪的校准，最后在楼顶放置海拔子机设备7并进行海拔高度数据C的采集，利用建筑物测量子机设备4测量的同一建筑物的倾斜角、道路测量子机设备6中的水平仪获得两种数据，利用现有技术中的三角测量法等其他算法，测得的建筑物的高度数据与海拔C进行比较，获得海拔高度的校准，即在后续测量中可以直接利用海拔子机设备7进行海拔高度的准确测量。

上述过程中，可以直接利用整个测量装置中的建筑物测量子机设备4、道路测量子机设备6和海拔子机设备7彼此之间的数据进行现场相互校准，无需借助外部的道路/海拔/建筑物测量子机设备进行一一预先校准。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种城市地理数据采集手持设备，包括手持母机设备（1）、建筑物测量子机设备（4）、道路测量子机设备（6）和海拔子机设备（7），其特征在于：所述手持母机设备（1）左右两端均固定连接有把手（11），所述把手（11）上均开有防滑纹（12），所述手持母机设备（1）前端面中部固定连接有液晶触控显示屏（13），所述手持母机设备（1）前端面下部固定连接有输入键盘（14），所述手持母机设备（1）前端面下部还固定连接有定位组件（3），所述手持母机设备（1）内腔上端左部固定连接有第一红外发射器（18）和第一红外接收器（19），所述手持母机设备（1）内腔右端固定连接有GPRS收发模块（2）和蓝牙收发模块（21），所述手持母机设备（1）上端面均卡接有第一防护壳（15），所述手持母机设备（1）内腔中部固定连接有摄像头（16），所述手持母机设备（1）内腔中部固定连接有PLC电路板（24），所述PLC电路板（24）上固定连接有微型处理器，所述手持母机设备（1）内腔下部固定连接有蓄电池（25），所述手持母机设备（1）内腔下部还固连接有数据连接口（26），所述手持母机设备（1）内侧壁边缝处均固定连接有密封条（22），所述手持母机设备（1）内腔中部固定连接有若干支撑柱（23），所述建筑物测量子机设备（4）为L型壳体，所述建筑物测量子机设备（4）直角段内腔均固定连接有第二蓄电池（46），所述建筑物测量子机设备（4）内腔直角顶点处固定连接有充电组件（42），所述充电组件（42）上还开有第二USB数据口（43）和第二充电口（44），所述第二蓄电池（46）末端均固定连接有第二红外收发装置（47），所述建筑物测量子机设备（4）两端面均卡接有第二防护壳（41），所述建筑物测量子机设备（4）下端固定连接有卡槽件（48），所述卡槽件（48）中活动卡接有卡接台（5），所述卡接台（5）下端通过第一转轴（52）转动连接有支撑杆（53），所述支撑杆（53）末端通过第二转轴（54）转动连接有支脚板（55），所述道路测量子机设备（6）壳体为等边三角锥形，所述道路测量子机设备（6）下端通过卡扣（65）活动卡接有底板（64），该底板（64）为锥形体的底边且在底边平面上延伸凸出于整个三角锥形体，在底板（64）的凸出于锥形体外部位上设置有与卡槽件（48）配合的快插接口，所述底板（64）上端固定连接有第三红外收发装置（66），所述第三红外收发装置（66）内腔中部固定连接有红外信号解调器（68）和第三蓄电池（69），所述第三红外收发装置（66）上端固定连接有信号放大器（67），所述海拔子机设备（7）上端通过连接杆（72）固定连接有第二把手（73），所述海拔子机设备（7）左右两端均固定连接有第三防护壳（71），所述海拔子机设备（7）内腔左部固定连接有机械海拔计（75），所述海拔子机设备（7）内腔右部固定连接有GPRS海拔计（77）；

建筑物测量子机设备（4）、道路测量子机设备（6）和海拔子机设备（7）三个子机设备各自在现场监测过程中依赖其他两个子机设备的监测数据完成自身校准，具体为首先将建筑物测量子机设备（4）的卡槽件（48）插接在道路测量子机设备（6）底板（64）上的快插接口中，此时建筑物测量子机设备（4）测量道路测量子机设备（6）的三角锥形体框架的顶边与底边夹角，并将该夹角示值与60°之间的误差值作为该建筑物测量子机设备（4）的倾斜角度校准参考值，然后利用该校正过的建筑物测量子机设备（4）放置到目标工作区域的建筑物的角落处，测试墙体的倾斜角度A，并将道路测量子机设备（6）分别贴合角落的墙体和自然竖直放置在角落的墙体附近，并获得两个姿态下的水平仪读出角度，两个水平仪采集的角度的差值与测试墙体的建筑物测量子机设备（4）获得的倾斜角度A相比较，从而完成对道路测量子机设备（6）中水平仪的校准，最后在楼顶放置海拔子机设备（7）并进行海拔高度数据C的采集，利用建筑物测量子机设备（4）测量的同一建筑物的倾斜角、道路测量子机设备（6）中的水平仪获得两种数据，利用现有技术中的三角测量法等其他算法，测得的建筑物的高度数据与海拔C进行比较，获得海拔高度的校准，即在后续测量中可以直接利用海拔子机设备（7）进行海拔高度的准确测量。

2.根据权利要求1所述的一种城市地理数据采集手持设备，其特征在于：所述输入键盘（14）包括数字按键和功能按键，所述定位组件（3）内腔左部固定连接有GPS定位模块（31），所述定位组件（3）内腔右部固定连接有指南针盘（32），所述指南针盘（32）上端插接有指针（33），所述指南针盘（32）上端面固定连接有方向标识（34），所述指南针盘（32）上端固定连接有水平半球（35），所述水平半球（35）内腔灌注有透明液体（36），所述透明液体（36）的体积为水平半球的95%。

3.根据权利要求1所述的一种城市地理数据采集手持设备，其特征在于：所述摄像头（16）前后两端均固定连接有变焦镜头（17），所述蓄电池（25）下端固定连接有充电口（28），所述数据连接口（26）下端面开有至少两个USB插接口（27），所述PLC电路板（24）与蓄电池（25）、摄像头（16）、数据连接口（26）、第一红外发射器（18）、第一红外接收器（19）、GPRS收发模块（2）和蓝牙收发模块（21）电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种城市地理数据采集手持设备，其特征在于：所述支撑杆（53）为伸缩杆，所述支脚板（55）下端开有齿槽（51），所述支脚板（55）上贯穿插接有活动齿钉（56）。

5.根据权利要求1所述的一种城市地理数据采集手持设备，其特征在于：所述道路测量子机设备（6）上端固定连接有反光板（63），所述道路测量子机设备（6）外侧固定连接有反光条带（61），所述道路测量子机设备（6）外侧壁开有信号窗（62），所述信号放大器（67）的垂直高度与信号窗（62）对应。

6.根据权利要求1所述的一种城市地理数据采集手持设备，其特征在于：所述海拔子机设备（7）中部通过第二锁扣（74）开有检修门，所述机械海拔计（75）左端固定连接有表盘（76），所述第一防护壳（15）、第二防护壳（41）和第三防护壳（71）均为深色透明塑料。

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