CN111964652A - 一种使用范围广的多方位激光测绘系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用范围广的多方位激光测绘系统，包括测绘管理系统、终端设备、显示面板和测绘装置，测绘管理系统与终端设备实现双向连接，测绘管理系统与显示面板实现双向连接，显示面板与终端设备实现双向连接，测绘管理系统包括控制系统激光测量系统、雷达扫描模块、控制系统、信息处理系统、数据储存模块、无线收发模块，本发明涉及测绘技术领域。该使用范围广的多方位激光测绘系统，通过设置激光测量系统进行测距，并通过雷达扫描模块辅助对其进行定位，配合控制系统对激光测量系统进行控制，同时利用信息处理系统精确计算其位置信息，最后通过无线收发模块发送至外部的终端设备，以上方式无需大量的操作，易于推广。

Description

一种使用范围广的多方位激光测绘系统

技术领域

本发明涉及测绘技术领域，具体为一种使用范围广的多方位激光测绘系统。

背景技术

测绘，是指对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集，是以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础，以全球导航卫星定位系统(GNSS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术核心，选取地面已有的特征点和界线并通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息，供工程建设、规划设计和行政管理之用，测绘的仪器有多种多样，并且需要使用测绘仪器进行测量的场景较多。

中国专利公开了一种车载移动激光雷达测绘系统（公开号：CN103995264A），该专利包括控制系统和终端天线与其他拓展设备，其中控制系统包括GPS天线、惯性测量单元、中央处理器与数据存储介质以及控制面板和外界拓展接口；实现了各个组成传感器与控制系统的高效整合和智能的整体控制，但是该激光雷达测绘系统结构较为复杂，在使用前需要大量的操作因此操作不便，并且只能在车辆上进行使用，适用范围较小，而且在进行测绘时，测绘的功能较为单一，导致其实用性较低。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种使用范围广的多方位激光测绘系统，解决了目前的激光测绘系统较为复杂，使用不便，并且适用范围小，测绘功能较为单一的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种使用范围广的多方位激光测绘系统，包括测绘管理系统、终端设备、显示面板和测绘装置，所述测绘管理系统与终端设备实现双向连接，所述测绘管理系统与显示面板实现双向连接，所述显示面板与终端设备实现双向连接，所述测绘管理系统包括控制系统激光测量系统、雷达扫描模块、控制系统、信息处理系统、数据储存模块、无线收发模块，所述激光测量系统的输出端与信息处理系统的输入端电性连接，所述雷达扫描模块的输出端与信息处理系统的输入端电性连接，所述信息处理系统的输出端与数据储存模块的输入端电性连接，所述数据储存模块的输出端与无线收发模块的输入端电性连接，所述控制系统的输出端与无线收发模块的输入端电性连接，所述控制系统的输出端与信息处理系统的输入端电性连接，所述控制系统的输出端与激光测量系统的输入端电性连接，所述无线收发模块的输出端与终端设备的输入端电性连接。

优选的，所述控制系统包括启动模块、定点模块、追踪模块、选择模块和位置调整模块，所述启动模块的输出端与定点模块的输入端电性连接，所述启动模块的输出端与追踪模块输入端电性连接，所述启动模块的输出端与位置调整模块的输入端电性连接，所述定点模块的输出端与选择模块的输入端电性连接，所述追踪模块的输出端与选择模块的输入端电性连接。

优选的，所述位置调整模块包括角度调节模块、高度调节模块和水平调节模块，所述选择模块包括自动测点模块和指定测距模块。

优选的，所述激光测量系统包括激光测距模块、激光测高模块、中央处理模块、更新检测模块、坐标建立模块和数据发送模块，所述激光测距模块的输出端与中央处理模块的输入端电性连接，所述激光测高模块的输出端与中央处理模块的输入端电性连接，所述更新检测模块的输出端与中央处理模块的输入端电性连接，所述中央处理模块的输出端与数据发送模块的输入端电性连接。

优选的，所述信息处理系统包括数据计算模块、模型生成模块、坐标填充模块、地形生成模块、图像展示模块，所述数据计算模块的输出端与模型生成模块的输入端电性连接，所述模型生成模块的输出端与坐标填充模块的输入端电性连接，所述坐标填充模块的输出端与图像展示模块的输入端电性连接，所述地形生成模块的输出端与图像展示模块的输入端电性连接。

优选的，所述数据储存模块包括数据标记单元、数据存储单元、数据显示单元和数据检索单元，所述数据显示单元的输出端与数据检索单元的输入端电性连接，所述数据检索单元的输出端与数据存储单元的输入端电性连接，所述数据显示单元的输出端与数据标记单元的输入端电性连接，所述数据标记单元的输出端与数据存储单元的输入端电性连接。

优选的，所述图像展示模块的输出端与无线收发模块的输入端电性连接，并且图像展示模块的输出端与数据存储单元的输入端电性连接。

优选的，所述雷达扫描模块的输出端与地形生成模块的输出端电性连接，所述数据发送模块的输出端与数据计算模块的输入端电性连接。

优选的，所述测绘装置包括工作台，所述工作台顶部的两侧均固定连接有支撑板，并且工作台的顶部的两侧且位于支撑板的两侧均固定连接有电动伸缩杆，两个所述支撑板的内部均开设有滑动槽，两个所述滑动槽的内表面均滑动连接有滑动套，两个所述滑动套相对远离的一侧转动连接有安装块，位于右侧所述安装块的内部固定连接有转动电机，所述转动电机的输出端与滑动套的一侧固定连接，所述电动伸缩杆的输出端与安装块的底部固定连接，两个所述滑动套相对的一侧之间固定连接有内齿轮，所述内齿轮的外表面滑动连接有固定套，所述内齿轮的底部固定连接有挡板，所述固定套内腔的顶部固定连接有转动马达，所述转动马达的输出端固定连接有转动齿轮，所述转动齿轮的外表面与内齿轮的外表面相啮合。

（三）有益效果

本发明提供了一种使用范围广的多方位激光测绘系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

（1）、该使用范围广的多方位激光测绘系统，通过测绘管理系统包括控制系统、激光测量系统、雷达扫描模块、控制系统、信息处理系统、数据储存模块、无线收发模块，激光测量系统的输出端与信息处理系统的输入端电性连接，雷达扫描模块的输出端与信息处理系统的输入端电性连接，信息处理系统的输出端与数据储存模块的输入端电性连接，数据储存模块的输出端与无线收发模块的输入端电性连接，控制系统的输出端与无线收发模块的输入端电性连接，控制系统的输出端与信息处理系统的输入端电性连接，控制系统的输出端与激光测量系统的输入端电性连接，无线收发模块的输出端与终端设备的输入端电性连接，通过设置激光测量系统进行测距，并通过雷达扫描模块辅助对其进行定位，配合控制系统对激光测量系统进行控制，同时利用信息处理系统精确计算其位置信息，最后通过无线收发模块发送至外部的终端设备，以上方式无需大量的操作，易于推广。

（2）、该使用范围广的多方位激光测绘系统，通过控制系统包括启动模块、定点模块、追踪模块、选择模块和位置调整模块，启动模块的输出端与定点模块的输入端电性连接，启动模块的输出端与追踪模块输入端电性连接，启动模块的输出端与位置调整模块的输入端电性连接，定点模块的输出端与选择模块的输入端电性连接，追踪模块的输出端与选择模块的输入端电性连接，位置调整模块包括角度调节模块、高度调节模块和水平调节模块，选择模块包括自动测点模块和指定测距模块，通过设置位置调整模块，配合位置调整模块中的角度调节模块、高度调节模块和水平调节模块，能够调节激光测量装置的位置，提高其灵活性，同时设置定点模块和追踪模块，能够对被测物品进行灵活测量，进而提高其实用性。

（3）、该使用范围广的多方位激光测绘系统，通过激光测量系统包括激光测距模块、激光测高模块、中央处理模块、更新检测模块、坐标建立模块和数据发送模块，激光测距模块的输出端与中央处理模块的输入端电性连接，激光测高模块的输出端与中央处理模块的输入端电性连接，更新检测模块的输出端与中央处理模块的输入端电性连接，中央处理模块的输出端与数据发送模块的输入端电性连接，通过设置激光测距模块和激光测高模块，能够检测到被测物理的详细情况，并配合坐标建立模块能够将位置信息赋予具体的位置，通过此结构能够将被测物品的位置具象化，进一步提高其实用性。

（4）、该使用范围广的多方位激光测绘系统，通过信息处理系统包括数据计算模块、模型生成模块、坐标填充模块、地形生成模块、图像展示模块，数据计算模块的输出端与模型生成模块的输入端电性连接，模型生成模块的输出端与坐标填充模块的输入端电性连接，坐标填充模块的输出端与图像展示模块的输入端电性连接，地形生成模块的输出端与图像展示模块的输入端电性连接，通过设置数据计算模块，能够将被测物体在坐标系中的位置，并配合模型生成模块，获取物品的大致形状，同时通过地形生成模块和坐标填充模块根据坐标系生成位置图像，最后通过图像展示模块进行展示，通过此结构能够清晰的了解到被测物体的详细情况。

附图说明

图1为本发明测绘管理系统结构的原理框图；

图2为本发明控制系统的原理框视图；

图3为本发明激光测量系统结构的原理框图；

图4为本发明信息处理系统结构的原理框图；

图5为本发明数据储存模块结构的原理框图；

图6为本发明位置调整模块的结构框图；

图7为本发明选择模块的结构框图；

图8为本发明激光测绘系统的结构框图；

图9为本发明测绘装置的局部结构主剖图；

图10为本发明固定套的内部结构侧视图。

图中，1-测绘管理系统、11-控制系统、111-启动模块、112-定点模块、113-追踪模块、114-选择模块、1141-自动测点模块、1142-指定测距模块、115-位置调整模块、1151-角度调节模块、1152-高度调节模块、1153-水平调节模块、12-激光测量系统、121-激光测距模块、122-激光测高模块、123-中央处理模块、124-更新检测模块、125-坐标建立模块、126-数据发送模块、13-雷达扫描模块、14-信息处理系统、141-数据计算模块、142-模型生成模块、143-坐标填充模块、144-地形生成模块、145-图像展示模块、15-数据储存模块、151-数据标记单元、152-数据存储单元、153-数据显示单元、154-数据检索单元、16-无线收发模块、2-终端设备、3-显示面板、4-测绘装置、401-工作台、402-支撑板、403-电动伸缩杆、404-滑动槽、405-滑动套、406-安装块、407-转动电机、408-内齿轮、409-固定套、410-挡板、411-转动马达、412-转动齿轮。

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。

请参阅图1-8，本发明实施例提供一种技术方案：一种使用范围广的多方位激光测绘系统，包括测绘管理系统1、终端设备2、显示面板3和测绘装置4，所述测绘管理系统1与终端设备2实现双向连接，所述测绘管理系统1与显示面板3实现双向连接，所述显示面板3与终端设备2实现双向连接，测绘管理系统1包括控制系统11、激光测量系统12、雷达扫描模块13、控制系统11、信息处理系统14、数据储存模块15、无线收发模块16，激光测量系统12的输出端与信息处理系统14的输入端电性连接，雷达扫描模块13的输出端与信息处理系统14的输入端电性连接，信息处理系统14的输出端与数据储存模块15的输入端电性连接，数据储存模块15的输出端与无线收发模块16的输入端电性连接，控制系统11的输出端与无线收发模块16的输入端电性连接，无线收发模块16的输出端与终端设备2的输入端电性连接，控制系统11的输出端与信息处理系统14的输入端电性连接，控制系统11的输出端与激光测量系统12的输入端电性连接，控制系统11包括启动模块111、定点模块112、追踪模块113、选择模块114和位置调整模块115，启动模块111的输出端与定点模块112的输入端电性连接，启动模块111的输出端与追踪模块113输入端电性连接，启动模块111的输出端与位置调整模块115的输入端电性连接，定点模块112的输出端与选择模块114的输入端电性连接，追踪模块113的输出端与选择模块114的输入端电性连接，位置调整模块115包括角度调节模块1151、高度调节模块1152和水平调节模块1153，选择模块114包括自动测点模块1141和指定测距模块1142，激光测量系统12包括激光测距模块121、激光测高模块122、中央处理模块123、更新检测模块124、坐标建立模块125和数据发送模块126，激光测距模块121的输出端与中央处理模块123的输入端电性连接，激光测高模块122的输出端与中央处理模块123的输入端电性连接，更新检测模块124的输出端与中央处理模块123的输入端电性连接，中央处理模块123的输出端与数据发送模块126的输入端电性连接，信息处理系统14包括数据计算模块141、模型生成模块142、坐标填充模块143、地形生成模块144、图像展示模块145，数据计算模块141的输出端与模型生成模块142的输入端电性连接，模型生成模块142的输出端与坐标填充模块143的输入端电性连接，坐标填充模块143的输出端与图像展示模块145的输入端电性连接，地形生成模块144的输出端与图像展示模块145的输入端电性连接，数据储存模块15包括数据标记单元151、数据存储单元152、数据显示单元153和数据检索单元154，数据显示单元153的输出端与数据检索单元154的输入端电性连接，数据检索单元154的输出端与数据存储单元152的输入端电性连接，数据显示单元153的输出端与数据标记单元151的输入端电性连接，数据标记单元151的输出端与数据存储单元152的输入端电性连接，图像展示模块145的输出端与无线收发模块16的输入端电性连接，并且图像展示模块145的输出端与数据存储单元152的输入端电性连接，雷达扫描模块13的输出端与地形生成模块144的输出端电性连接，数据发送模块126的输出端与数据计算模块141的输入端电性连接，测绘装置4包括工作台401，工作台401顶部的两侧均固定连接有支撑板402，并且工作台401的顶部的两侧且位于支撑板402的两侧均固定连接有电动伸缩杆403，电动伸缩杆403与外部电源电性连接，该电动伸缩杆403可采用型号为XDHF12的电动伸缩杆403，两个支撑板402的内部均开设有滑动槽404，两个滑动槽404的内表面均滑动连接有滑动套405，激光测绘装置位于滑动套405的内部并贯穿滑动套405，两个滑动套405相对远离的一侧转动连接有安装块406，位于右侧安装块406的内部固定连接有转动电机407，转动电机407与外部电源电性连接，转动电机407的输出端与滑动套405的一侧固定连接，电动伸缩杆403的输出端与安装块406的底部固定连接，两个滑动套405相对的一侧之间固定连接有内齿轮408，内齿轮408的外表面滑动连接有固定套409，内齿轮408的底部固定连接有挡板410，挡板410用于支撑固定套409，固定套409内腔的顶部固定连接有转动马达411，转动马达411与外部电源电性连接，转动马达411的输出端固定连接有转动齿轮412，转动齿轮412的外表面与内齿轮408的外表面相啮合，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

使用时，首先通过控制系统11中的启动模块111启动测绘管理系统1，并通过根据需求选择定点模块112或追踪模块113，再利用选择模块114选择自动测点模块1141或指定测距模块1142，并且通过位置调整模块115中的高度调节模块1152、水平调节模块1153和角度调节模块1151可对测量装置进行位置的调节，然后激光测量系统12中的激光测距模块121获取被测物体的距离，同时根据激光测高模块122对被测物体的高度进行测量，并输送至中央处理模块123，此时坐标建立模块125根据被测物理的距离和高度建立坐标系，并通过数据发送模块126发送至信息处理系统14中，若是选择追踪模块113，更新检测模块124对被测物体的坐标有无更新进行检测，通过此方式对多个物体进行测量，数据计算模块141接收数据发送模块126发送的数据并对数据进行计算，并以测量的初始点为原点，计算出每个被测物品的具体坐标，再根据模型生成模块142生成被测物体的形状，然后通过坐标填充模块143填充至坐标系中，同时雷达扫描模块13扫描附近的环境，并通过地形生成模块144生成的地形与坐标系结合，最后通过图像展示模块145展示，并存储在数据存储单元152中，并通过无线收发模块16发送至外部的终端设备2，并通过外部的显示面板3进行查看，并且利用数据标记单元151可对坐标系进行标记，需要查看时，可利用数据检索单元154对数据存储单元152内的数据进行查看，需要调节激光测绘装置时，通过电动伸缩杆403的伸长或缩短，能够带动滑动套405在滑动槽404的内表面向上或向下滑动，从而带动内齿轮408向上或向下运动，进而带动固定套409内的激光测绘装置进行向上或向下移动，并且通过启动转动电机407带动滑动套405内的内齿轮408进行转动能够调节固定套409内激光测绘装置的角度，通过启动转动马达411的转动，带动转动齿轮412的转动，配合转动齿轮412与内齿轮408的啮合关系，能够使得固定套409在内齿轮408上进行滑动，从而调节激光测绘装置的位置。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (9)

1.一种使用范围广的多方位激光测绘系统，包括测绘管理系统（1）、终端设备（2）、显示面板（3）和测绘装置（4），所述测绘管理系统（1）与终端设备（2）实现双向连接，所述测绘管理系统（1）与显示面板（3）实现双向连接，所述显示面板（3）与终端设备（2）实现双向连接，其特征在于：所述测绘管理系统（1）包括控制系统（11）、激光测量系统（12）、雷达扫描模块（13）、控制系统（11）、信息处理系统（14）、数据储存模块（15）、无线收发模块（16），所述激光测量系统（12）的输出端与信息处理系统（14）的输入端电性连接，所述雷达扫描模块（13）的输出端与信息处理系统（14）的输入端电性连接，所述信息处理系统（14）的输出端与数据储存模块（15）的输入端电性连接，所述数据储存模块（15）的输出端与无线收发模块（16）的输入端电性连接，所述控制系统（11）的输出端与无线收发模块（16）的输入端电性连接，所述控制系统（11）的输出端与信息处理系统（14）的输入端电性连接，所述控制系统（11）的输出端与激光测量系统（12）的输入端电性连接，所述无线收发模块（16）的输出端与终端设备（2）的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种使用范围广的多方位激光测绘系统，其特征在于：所述控制系统（11）包括启动模块（111）、定点模块（112）、追踪模块（113）、选择模块（114）和位置调整模块（115），所述启动模块（111）的输出端与定点模块（112）的输入端电性连接，所述启动模块（111）的输出端与追踪模块（113）输入端电性连接，所述启动模块（111）的输出端与位置调整模块（115）的输入端电性连接，所述定点模块（112）的输出端与选择模块（114）的输入端电性连接，所述追踪模块（113）的输出端与选择模块（114）的输入端电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种使用范围广的多方位激光测绘系统，其特征在于：所述位置调整模块（115）包括角度调节模块（1151）、高度调节模块（1152）和水平调节模块（1153），所述选择模块（114）包括自动测点模块（1141）和指定测距模块（1142）。

4.根据权利要求1所述的一种使用范围广的多方位激光测绘系统，其特征在于：所述激光测量系统（12）包括激光测距模块（121）、激光测高模块（122）、中央处理模块（123）、更新检测模块（124）、坐标建立模块（125）和数据发送模块（126），所述激光测距模块（121）的输出端与中央处理模块（123）的输入端电性连接，所述激光测高模块（122）的输出端与中央处理模块（123）的输入端电性连接，所述更新检测模块（124）的输出端与中央处理模块（123）的输入端电性连接，所述中央处理模块（123）的输出端与数据发送模块（126）的输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种使用范围广的多方位激光测绘系统，其特征在于：所述信息处理系统（14）包括数据计算模块（141）、模型生成模块（142）、坐标填充模块（143）、地形生成模块（144）、图像展示模块（145），所述数据计算模块（141）的输出端与模型生成模块（142）的输入端电性连接，所述模型生成模块（142）的输出端与坐标填充模块（143）的输入端电性连接，所述坐标填充模块（143）的输出端与图像展示模块（145）的输入端电性连接，所述地形生成模块（144）的输出端与图像展示模块（145）的输入端电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种使用范围广的多方位激光测绘系统，其特征在于：所述数据储存模块（15）包括数据标记单元（151）、数据存储单元（152）、数据显示单元（153）和数据检索单元（154），所述数据显示单元（153）的输出端与数据检索单元（154）的输入端电性连接，所述数据检索单元（154）的输出端与数据存储单元（152）的输入端电性连接，所述数据显示单元（153）的输出端与数据标记单元（151）的输入端电性连接，所述数据标记单元（151）的输出端与数据存储单元（152）的输入端电性连接。

7.根据权利要求5所述的一种使用范围广的多方位激光测绘系统，其特征在于：所述图像展示模块（145）的输出端与无线收发模块（16）的输入端电性连接，并且图像展示模块（145）的输出端与数据存储单元（152）的输入端电性连接。

8.根据权利要求4所述的一种使用范围广的多方位激光测绘系统，其特征在于：所述雷达扫描模块（13）的输出端与地形生成模块（144）的输出端电性连接，所述数据发送模块（126）的输出端与数据计算模块（141）的输入端电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种使用范围广的多方位激光测绘系统，其特征在于：所述测绘装置（4）包括工作台（401），所述工作台（401）顶部的两侧均固定连接有支撑板（402），并且工作台（401）的顶部的两侧且位于支撑板（402）的两侧均固定连接有电动伸缩杆（403），两个所述支撑板（402）的内部均开设有滑动槽（404），两个所述滑动槽（404）的内表面均滑动连接有滑动套（405），两个所述滑动套（405）相对远离的一侧转动连接有安装块（406），位于右侧所述安装块（406）的内部固定连接有转动电机（407），所述转动电机（407）的输出端与滑动套（405）的一侧固定连接，所述电动伸缩杆（403）的输出端与安装块（406）的底部固定连接，两个所述滑动套（405）相对的一侧之间固定连接有内齿轮（408），所述内齿轮（408）的外表面滑动连接有固定套（409），所述内齿轮（408）的底部固定连接有挡板（410），所述固定套（409）内腔的顶部固定连接有转动马达（411），所述转动马达（411）的输出端固定连接有转动齿轮（412），所述转动齿轮（412）的外表面与内齿轮（408）的外表面相啮合。

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