CN113063403A - 一种封闭狭长环境的全站仪远程控制方法 - Google Patents

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张婷
索艳春
李涛
董孟阳
陈宁
郭皇煌
田原
贾曲
邢晨
杜会峰
田慧婷
刘继全
马育华
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Shanxi Tiandi Coal Mining Machinery Co Ltd
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Shanxi Tiandi Coal Mining Machinery Co Ltd
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    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Abstract

本发明涉及一种封闭狭长环境的全站仪远程控制方法，包括：建立全站仪和远程控制器的连接；通过远程控制器发送锁定目标指令，控制全站仪搜索并锁定待测目标棱镜；远程控制器向全站仪发送测量指令，全站仪根据测量指令采集待测目标的测量信息；若需要持续测量，则远程控制器向全站仪发送连续测量状态指令，控制全站仪持续锁定待测目标；若无需继续测量时，远程控制器向全站仪发送终止指令，控制全站仪进入待机状态，等待远程控制器再次发送远程控制指令。通过本发明，能够实现在全站仪物理调平的基础上，对全站仪的远程操作、控制及数据回传，避免手动操作对工作人员造成的潜在危害，实现工作面少人、无人化。

Description

一种封闭狭长环境的全站仪远程控制方法
技术领域
本发明涉及远程控制技术领域，具体是一种封闭狭长环境的全站仪远程控制方法。
背景技术
在矿井、隧道、地铁等相对封闭和狭长的作业环境中，现场亮度低、视野差，工况恶劣且危险性高，工作人员长时间靠近装备进行现场操作对人员安全极为不利。同时，装备运行状态的获取对操作人员控制装备后续的动作具有重要意义。为准确掌握装备的实时状态，其定位信息不可或缺。因封闭狭长等特殊工作环境和作业要求，工作过程缺少GPS定位信息，且两壁易遮挡或吸收传感器信号，衰减明显，对装备定位产生不利影响。全站仪作为一种精确定位方式，不易受外界环境干扰，且测量方式可靠易实现，在工业现场中被广泛应用。
全站仪目前使用依赖工作人员手动操作，要求操作人员随时靠近全站仪，邻近工作面，对工作人员的人身安全不利。由于在矿井环境下，要求工作面尽可能少人、无人化，为减少作业工作面人员数量，改善作业人员的工作环境，提升作业人员的人身安全，提高整体装备的智能化程度和无人化水平，全站仪的远程控制使工作人员远离工作面，实现工作面减人具有重要意义。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供一种封闭狭长环境的全站仪远程控制方法，实现在全站仪物理调平的基础上，对全站仪的远程操作、控制及数据回传。
本发明采取以下技术方案：一种封闭狭长环境的全站仪远程控制方法，包括：
通过无线通信的方式建立设置于封闭狭长环境的全站仪和远程控制器的连接，并对连接成功与否进行测试；
通过远程控制器发送锁定目标指令，控制全站仪搜索并锁定待测目标的目标棱镜，全站仪锁定待测目标的目标棱镜后向远程控制器回复锁定成功的信息；
远程控制器向全站仪发送测量指令，全站仪根据测量指令采集待测目标的测量信息；其中，测量信息至少包括待测目标的方位角、坐标、棱镜高、斜距、测站坐标、仪器高，并将测量信息传输至远程控制器；
若需要持续测量，则远程控制器向全站仪发送连续测量状态指令，控制全站仪持续锁定待测目标；若无需继续测量时，远程控制器向全站仪发送终止指令，控制全站仪进入待机状态，等待远程控制器再次发送远程控制指令。
其中，在建立全站仪和远程控制器的无线连接的步骤之前，还包括对全站仪进行调平的步骤：按照全站仪内部的物理气泡将设备调平，调整气泡至视窗中央位置。
其中，远程控制器对全站仪的远程控制方式为一问一答式，远程控制器通过远程发送控制指令，全站仪接收到指令后，则相应返回该条控制指令的应答；若全站仪流程符合要求且指令无误，返回值为0，表示该条指令被成功执行；若返回值非0，则对应不同错误或故障。
其中，锁定目标阶段，远程控制器通过发送远程控制指令对全站仪的锁定模式、搜索目标并跟踪功能开启，两项功能开启成功后，发送锁定目标指令，则全站仪进入锁定目标状态，并返回值0表示锁定成功，当前状态返回至远程控制器，此时全站仪跟随目标移动而移动，测量并返回结果阶段，在锁定目标的状态下，远程控制器发送测量指令，全站仪对目标棱镜完成测量，并将测量结果返回至远程控制器，按照定义格式对数值进行解析，得到目标棱镜的三维坐标、斜距、方位角、棱镜高度信息，远程控制器将信息保存至本地，用于对装备的定位分析和过程判断。
其中，在全站仪远程控制模式下，若人工干预则自动切换成手动模式，结束远程控制模式。
与现有技术相比，本发明提供的一种封闭狭长环境的全站仪远程控制方法，包括：建立全站仪和远程控制器的连接；通过远程控制器发送锁定目标指令，控制全站仪搜索并锁定待测目标棱镜；远程控制器向全站仪发送测量指令，全站仪根据测量指令采集待测目标的测量信息； 若需要持续测量，则远程控制器向全站仪发送连续测量状态指令，控制全站仪持续锁定待测目标；若无需继续测量时，远程控制器向全站仪发送终止指令，控制全站仪进入待机状态，等待远程控制器再次发送远程控制指令。通过本发明，能够实现在全站仪物理调平的基础上，对全站仪的远程操作、控制及数据回传，避免手动操作对工作人员造成的潜在危害，实现工作面少人、无人化。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明提供的一种封闭狭长环境的全站仪远程控制方法的流程示意图。
图2是本发明提供的一种封闭狭长环境的全站仪远程控制方法中全站仪控制系统的结构示意图。
图3是本发明提供的一种封闭狭长环境的全站仪远程控制方法中全站仪远程控制的逻辑示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
参阅图1和图3，本发明提供了一种封闭狭长环境的全站仪远程控制方法，包括：
通过无线通信的方式建立设置于封闭狭长环境的全站仪和远程控制器的连接，并对连接成功与否进行测试；
通过远程控制器发送锁定目标指令，控制全站仪搜索并锁定待测目标的目标棱镜，全站仪锁定待测目标的目标棱镜后向远程控制器回复锁定成功的信息；
远程控制器向全站仪发送测量指令，全站仪根据测量指令采集待测目标的测量信息；其中，测量信息至少包括待测目标的方位角、坐标、棱镜高、斜距、测站坐标、仪器高，并将测量信息传输至远程控制器；
若需要持续测量，则远程控制器向全站仪发送连续测量状态指令，控制全站仪持续锁定待测目标；若无需继续测量时，远程控制器向全站仪发送终止指令，控制全站仪进入待机状态，等待远程控制器再次发送远程控制指令。
如图2所示，本发明依托于一种全站仪远程控制系统进行对全站仪的远程控制，该系统包括全站仪、信号转换模块、无线收发模块、远程控制器、电源模块。其中，全站仪用于对装备的实时定位；信号转换模块用于全站仪与无线收发模块的信号转换；无线收发模块用于无线方式的信号传输，由发射模块和接收模块成对组成；远程控制器用于远程下发控制指令对全站仪进行远程控制；电源模块用于对系统进行供电。图2中，设置了两个无线收发模块，分别设置于远程控制器端的无线收发模块1和设置于全站仪端的无线收发模块2；全站仪以RS232协议方式连接信号转换模块，信号转换模块以RS385协议方式连接到无线收发模块2，无线收发模块2与无线收发模块1之间通过无线通信方式连接，可为蓝牙、红外或GPRS通信；无线收发模块1以RS485协议方式连接至远程控制器。其中，电源模块连接无线收发模块2，用于向无线收发模块2、信号转换模块及全站仪进行供电。
其中，在建立全站仪和远程控制器的无线连接的步骤之前，还包括对全站仪进行调平的步骤：按照全站仪内部的物理气泡将设备调平，调整气泡至视窗中央位置。
全站仪在开始测量前，需要进行手动的物理调平，此步骤必须为手动操作，按照全站仪内部的物理气泡将设备调平，调整气泡至视窗中央位置。全站仪调平后，可进行相关设置及测量操作，此后的操作过程均可远程自动控制完成。
其中，远程控制器对全站仪的远程控制方式为一问一答式，远程控制器通过远程发送控制指令，全站仪接收到指令后，则相应返回该条控制指令的应答；若全站仪流程符合要求且指令无误，返回值为0，表示该条指令被成功执行；若返回值非0，则对应不同错误或故障。
全站仪的远程控制方式有蓝牙和电缆两种模式，其中蓝牙为无线连接，电缆为有线连接，本发明以蓝牙的无线连接方式进行数据传输和控制。按照图2完成全站仪的数据传输连接后，可通过远程方式对全站仪进行控制。全站仪的远程控制方式为一问一答式，远程控制器通过远程发送控制指令，全站仪接收到指令后，则相应返回该条控制指令的应答。若全站仪流程符合要求且指令无误，返回值为0，表示该条指令被成功执行；若返回值非0，则对应不同错误或故障。
其中，锁定目标阶段，远程控制器通过发送远程控制指令对全站仪的锁定模式、搜索目标并跟踪功能开启，两项功能开启成功后，发送锁定目标指令，则全站仪进入锁定目标状态，并返回值0表示锁定成功，当前状态返回至远程控制器，此时全站仪跟随目标移动而移动，测量并返回结果阶段，在锁定目标的状态下，远程控制器发送测量指令，全站仪对目标棱镜完成测量，并将测量结果返回至远程控制器，按照定义格式对数值进行解析，得到目标棱镜的三维坐标、斜距、方位角、棱镜高度信息，远程控制器将信息保存至本地，用于对装备的定位分析和过程判断。
全站仪硬件连接成功后，远程控制器可通过发送序列号获取当前仪器的序列号信息，建立远程控制连接，并可作为远程控制是否成功的测试。测试成功后，首先，对全站仪进行测量前的初始设置，通过对全站仪连接方式、棱镜类型、自动搜索方式的设置，完成对全站仪工作模式的修改。初始设置成功后，进入测量阶段。测量阶段分为锁定目标、测量返回结果、解锁目标。全站仪首先搜索待测的目标棱镜并锁定，即全站仪只搜索并跟踪当前目标棱镜，若连续测量，则全站仪始终锁定该目标并持续跟踪。若目标棱镜移动过快或遮挡等原因导致目标丢失，则提示目标失锁，重新完成目标锁定过程。在锁定目标成功的状态下，如需测量则发送测量指令，全站仪返回测得的方位角、坐标、棱镜高、斜距、测站坐标、仪器高等信息。当处于连续测量状态，则始终锁定目标，当不需测量时，发送解锁目标指令，则中断测量，全站仪进入等待状态，待远程控制器发送锁定目标指令后，重新进入测量过程。
锁定目标阶段，远程控制器通过发送远程控制指令对全站仪的锁定模式、搜索目标并跟踪功能开启，两项功能开启成功后，发送锁定目标指令，则全站仪进入锁定目标状态，并返回值0表示锁定成功，当前状态返回至远程控制器，此时全站仪跟随目标冷静的移动而移动。测量并返回结果阶段，在锁定目标的状态下，远程控制器发送测量指令，全站仪对目标棱镜完成测量，并将测量结果返回至远程控制器，按照定义格式对数值进行解析，得到目标棱镜的三维坐标、斜距、方位角、棱镜高度等信息，远程控制器将信息保存至本地，用于对装备的定位分析和过程判断。目标测量完成后，根据实际使用需要和测量要求，可选择是否继续测量，继续测量则全站仪始终处于锁定目标状态，不需继续测量则解锁目标中断当前测量过程。在全站仪远程控制模式下，若人工干预则自动切换成手动模式，结束远程控制模式。
其中，在全站仪远程控制模式下，若人工干预则自动切换成手动模式，结束远程控制模式。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一种封闭狭长环境的全站仪远程控制方法，其特征在于，包括：
通过无线通信的方式建立设置于封闭狭长环境的全站仪和远程控制器的连接，并对连接成功与否进行测试；
通过远程控制器发送锁定目标指令，控制全站仪搜索并锁定待测目标的目标棱镜，全站仪锁定待测目标的目标棱镜后向远程控制器回复锁定成功的信息；
远程控制器向全站仪发送测量指令，全站仪根据测量指令采集待测目标的测量信息；其中，测量信息至少包括待测目标的方位角、坐标、棱镜高、斜距、测站坐标、仪器高，并将测量信息传输至远程控制器；
若需要持续测量，则远程控制器向全站仪发送连续测量状态指令，控制全站仪持续锁定待测目标；若无需继续测量时，远程控制器向全站仪发送终止指令，控制全站仪进入待机状态，等待远程控制器再次发送远程控制指令。
2.根据权利要求1所述的封闭狭长环境的全站仪远程控制方法，其特征在于，在建立全站仪和远程控制器的无线连接的步骤之前，还包括对全站仪进行调平的步骤：按照全站仪内部的物理气泡将设备调平，调整气泡至视窗中央位置。
3.根据权利要求2所述的封闭狭长环境的全站仪远程控制方法，其特征在于，远程控制器对全站仪的远程控制方式为一问一答式，远程控制器通过远程发送控制指令，全站仪接收到指令后，则相应返回该条控制指令的应答；若全站仪流程符合要求且指令无误，返回值为0，表示该条指令被成功执行；若返回值非0，则对应不同错误或故障。
4.根据权利要求1所述的封闭狭长环境的全站仪远程控制方法，其特征在于，锁定目标阶段，远程控制器通过发送远程控制指令对全站仪的锁定模式、搜索目标并跟踪功能开启，两项功能开启成功后，发送锁定目标指令，则全站仪进入锁定目标状态，并返回值0表示锁定成功，当前状态返回至远程控制器，此时全站仪跟随目标移动而移动，测量并返回结果阶段，在锁定目标的状态下，远程控制器发送测量指令，全站仪对目标棱镜完成测量，并将测量结果返回至远程控制器，按照定义格式对数值进行解析，得到目标棱镜的三维坐标、斜距、方位角、棱镜高度信息，远程控制器将信息保存至本地，用于对装备的定位分析和过程判断。
5.根据权利要求1所述的封闭狭长环境的全站仪远程控制方法，其特征在于，在全站仪远程控制模式下，若人工干预则自动切换成手动模式，结束远程控制模式。
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