CN117109546B - 一种便携式地理勘探测绘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式地理勘探测绘装置，包括仪器箱、全站仪、气泡水平仪、下箱体和站立状态主动提示组件，所述全站仪和气泡水平仪均固定设于仪器箱内，所述下箱体可拆卸地设于仪器箱下方，所述站立状态主动提示组件设于下箱体中，所述站立状态主动提示组件包括电机、主转杆、弹性伸缩臂、竖直滑杆、升降盘和支腿单元。本发明涉及测绘技术领域，具体是提供了能够主动提示是否存在沉降与倾斜的便携式地理勘探测绘装置。

Description

一种便携式地理勘探测绘装置

技术领域

本发明涉及测绘技术领域，具体是指一种便携式地理勘探测绘装置。

背景技术

传统的地理勘探测绘装置主要由上方的全站仪和下方的三脚架组成，然而三脚架虽然有良好的稳固性与可调节性，但在泥泞地区或地质松软的土层容易存在沉陷与偏斜的问题，不能满足全站仪使用时的稳固要求。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种便携式地理勘探测绘装置，为了解决三脚架虽然有良好的稳固性与可调节性，但在泥泞地区或地质松软的土层容易存在沉陷与偏斜的问题，本发明提出了能够主动提示是否存在沉降与倾斜的便携式地理勘探测绘装置。

本发明采取的技术方案如下：包括仪器箱、全站仪、气泡水平仪、下箱体和站立状态主动提示组件，所述全站仪和气泡水平仪均固定设于仪器箱内，所述下箱体可拆卸地设于仪器箱下方，所述站立状态主动提示组件设于下箱体中，所述站立状态主动提示组件包括电机、主转杆、弹性伸缩臂、竖直滑杆、升降盘和支腿单元。

进一步地，所述电机固定设于下箱体中，所述主转杆固定设于电机输出端上，所述下箱体底端开设有中槽，所述弹性伸缩臂穿过中槽并且铰接设于主转杆一端，所述竖直滑杆铰接设于弹性伸缩臂下方，所述下箱体下方固定设有V形限位框，所述竖直滑杆滑动贯穿设于V形限位框中，所述升降盘固定设于竖直滑杆下方，所述升降盘边缘开设有适配于支腿单元的腿槽。

进一步地，所述支腿单元设于下箱体下方，所述支腿单元包括上腿管、下腿管、锁紧螺栓、滑轨、传动节、浮板、直柱和压力传感器，所述上腿管倾斜固定设于下箱体下方，所述下腿管滑动设于上腿管中，所述锁紧螺栓通过螺纹连接贯穿设于上腿管一侧，所述锁紧螺栓抵接设于下腿管一侧，所述上腿管上贯穿开设有避让槽，所述滑轨固定设于下腿管上并且位于避让槽内，所述传动节滑动设于滑轨上，所述浮板转动设于传动节上，所述直柱固定设于浮板上，所述压力传感器固定设于直柱顶端并且与升降盘滑动抵接。

进一步地，所述站立状态主动提示组件还包括主控设备和蜂鸣器，所述主控设备和蜂鸣器均固定设于下箱体中，所述主控设备与压力传感器电性连接，所述蜂鸣器与主控设备电性连接。

进一步地，所述站立状态主动提示组件还包括平衡架和副转杆，所述平衡架固定设于下箱体内，所述副转杆转动设于平衡架上并且与弹性伸缩臂铰接连接。

进一步地，所述支腿单元还包括盖帽，所述盖帽通过螺纹连接设于直柱顶端。

进一步地，所述支腿单元还包括多组凸棱，多组所述凸棱圆周阵列固定设于下腿管上，多组所述凸棱滑动设于上腿管内。

进一步地，所述腿槽和支腿单元均圆周阵列设有多组。

进一步地，所述下箱体两侧转动设有多组行走轮，所述下箱体底端固定设有穿绳勾。

进一步地，所述仪器箱上开设有多组散热孔。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

1、本发明在仪器箱与下箱体下方设置了站立状态主动提示组件，由主转杆、弹性伸缩臂、竖直滑杆构成的曲柄滑块机构因弹性伸缩臂的收缩性能而使竖直滑杆与升降盘的下行动作在受阻挡时能够不断增大下压力并维持主转杆与弹性伸缩臂的转动动作。本发明利用以上运动特性，在升降盘下方设置了浮板、直柱与压力传感器，能够凭借升降盘的多次下行动作对压力传感器进行周期性的施压，并依靠每一次施压过程中压力传感器的示数变化来评估下腿管的沉降程度，从而在测绘人员应用全站仪进行地理勘探测绘时，能够避免因土层松软、设备沉降带来的测绘误差。

2、本发明在站立状态主动指示组件中设置了多组圆周阵列的支腿单元，多组支腿单元中的压力传感器不仅能在升降盘下行时指示设备的整体沉降程度变化，更能通过不同压力传感器示数之间的差值来指示设备整体的倾斜程度变化，从而在土层松软的地质环境下，能进一步规避全站仪底部支撑不稳导致的测绘误差。

3、本发明的仪器箱与下箱体为可拆卸连接，在仪器箱外侧设置了背带，并在下箱体上部与下部分别设置了行走轮与穿绳勾，使得测绘人员可以肩负仪器箱，并倒置下箱体，通过绳索牵引的方式带动下箱体与站立状态主动提示组件移动位置。通过仪器箱与下箱体的分体式连接以及对应的便捷设计，起到了增强便携性能的作用。

附图说明

图1为本发明的便携式地理勘探测绘装置的立体示意图；

图2为本发明的便携式地理勘探测绘装置的另一视角立体示意图；

图3为本发明在图2中A部分的局部放大图；

图4为本发明的下箱体的剖面示意图；

图5为本发明的站立状态主动提示组件的部分结构示意图；

图6为本发明的支腿单元的左视示意图；

图7为本发明的支腿单元的剖面示意图；

图8为本发明的支腿单元的立体示意图；

图9为本发明的传动节的立体示意图。

其中，1、仪器箱，101、散热孔，2、全站仪，3、气泡水平仪，4、背带，5、下箱体，501、行走轮，502、穿绳勾，503、中槽，6、站立状态主动提示组件，601、电机，602、主转杆，603、弹性伸缩臂，604、竖直滑杆，605、升降盘，606、腿槽，607、平衡架，608、副转杆，609、主控设备，610、蜂鸣器，611、V形限位框，7、支腿单元，701、上腿管，7011、避让槽，702、下腿管，703、锁紧螺栓，704、滑轨，705、传动节，706、浮板，707、直柱，708、压力传感器，709、盖帽，710、凸棱。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1~图9所示，包括仪器箱1、全站仪2、气泡水平仪3、下箱体5和站立状态主动提示组件6，全站仪2和气泡水平仪3均固定设于仪器箱1内，下箱体5可拆卸地设于仪器箱1下方，站立状态主动提示组件6设于下箱体5中，站立状态主动提示组件6包括电机601、主转杆602、弹性伸缩臂603、竖直滑杆604、升降盘605和支腿单元7。

如图1~图3所示，下箱体5两侧转动设有多组行走轮501，下箱体5底端固定设有穿绳勾502。

如图1、图2所示，仪器箱1上开设有多组散热孔101。

如图4、图5所示，电机601固定设于下箱体5中，主转杆602固定设于电机601输出端上，下箱体5底端开设有中槽503，弹性伸缩臂603穿过中槽503并且铰接设于主转杆602一端，竖直滑杆604铰接设于弹性伸缩臂603下方，下箱体5下方固定设有V形限位框611，竖直滑杆604滑动贯穿设于V形限位框611中，升降盘605固定设于竖直滑杆604下方，升降盘605边缘开设有适配于支腿单元7的腿槽606。

如图6~图9所示，支腿单元7设于下箱体5下方，支腿单元7包括上腿管701、下腿管702、锁紧螺栓703、滑轨704、传动节705、浮板706、直柱707和压力传感器708，上腿管701倾斜固定设于下箱体5下方，下腿管702滑动设于上腿管701中，锁紧螺栓703通过螺纹连接贯穿设于上腿管701一侧，锁紧螺栓703抵接设于下腿管702一侧，上腿管701上贯穿开设有避让槽7011，滑轨704固定设于下腿管702上并且位于避让槽7011内，传动节705滑动设于滑轨704上，浮板706转动设于传动节705上，直柱707固定设于浮板706上，压力传感器708固定设于直柱707顶端并且与升降盘605滑动抵接。

如图4所示，站立状态主动提示组件6还包括主控设备609和蜂鸣器610，主控设备609和蜂鸣器610均固定设于下箱体5中，主控设备609与压力传感器708电性连接，蜂鸣器610与主控设备609电性连接，主控设备609选用西门子S7-300型PLC控制器。

如图5所示，站立状态主动提示组件6还包括平衡架607和副转杆608，平衡架607固定设于下箱体5内，副转杆608转动设于平衡架607上并且与弹性伸缩臂603铰接连接。

如图6~图8所示，支腿单元7还包括盖帽709，盖帽709通过螺纹连接设于直柱707顶端。

如图8所示，支腿单元7还包括多组凸棱710，多组凸棱710圆周阵列固定设于下腿管702上，多组凸棱710滑动设于上腿管701内。

如图1~图4所示，腿槽606和支腿单元7均圆周阵列设有多组。

具体使用时，测绘人员通过背带4肩负仪器箱1。测绘人员倒置下箱体5后，使用绳索连接穿绳勾502，使下箱体5与站立状态主动提示组件6能够在绳索的牵引与行走轮501的滚动效果下进行移动。到达测绘点后，测绘人员将下腿管702释放出足够的长度，随后拧紧锁紧螺栓703，使得锁紧螺栓703压紧下腿管702，避免下腿管702与上腿管701相对滑动。测绘人员正置下箱体5，并将下腿管702插入松软的土层中。因传动节705与滑轨704的滑动关系，在正置下箱体5后，浮板706会沿滑轨704下移并贴合地面。此过程中，浮板706因较大的触地面积与较小的重量而不会陷入土层中。

测绘人员将仪器箱1安装到下箱体5上方后，通过气泡水平仪3的指示微调多组下腿管702的入地深度，使设备完成初始的水平调零。测绘人员拧下盖帽709后启动电机601，即开启站立状态主动提示组件6的沉陷与倾斜提示功能。在完成以上准备工作后，即可操作全站仪2，进行地理勘探测绘。

站立状态主动提示组件6的具体工作过程为：持续转动的电机601通过主转杆602带动弹性伸缩臂603摆动，并与V形限位框611中的竖直滑杆604构成曲柄滑块机构（平衡架607与副转杆608能够起到平衡载荷的作用，避免电机601的输出轴负载过大而故障），从而与竖直滑杆604连接的升降盘605能够进行竖直往复运动，并因弹性伸缩臂603具有受压收缩的特性，所以升降盘605在下行受阻时会保持原位并不断增大对于下方阻碍物的压力值。位于浮板706上方的直柱707与压力传感器708能够对升降盘605的下行运动起到阻碍作用，并在升降盘605的每一个下行周期都通过压力传感器708感知到压力变化，通过压力传感器708与主控设备609的电性连接，主控设备609能够感知到每一次升降盘605下行过程中压力传感器708的最大压力值，并由最大压力值变化评估出下腿管702在土层中的沉降程度变化（下腿管702沉降时，下箱体5同步沉降，使电机601、主转杆602、弹性伸缩臂603、竖直滑杆604与升降盘605的运动范围同步下降，而由浮板706托举的直柱707和压力传感器708不会沉降并相距下箱体5逐渐靠近，从而随着下腿管702的沉降，压力传感器708的最大示数会增大）。主控设备609在压力传感器708传达的最大示数变化时，能够判断出下腿管702发生了沉降，并控制蜂鸣器610对测绘人员发出警示，使测绘人员进行对应的调整，寻找土质坚硬的地点重新测绘或对下腿管702周边的土层进行加固。

在升降盘605的每一个下行周期中，多组支腿单元7的压力传感器708在理想状态下会受到相同的压力并向主控设备609传达相等的示数。在主控设备609接受到不同压力传感器708的示数有明显差异时，蜂鸣器610对测绘人员发出警示，提示测绘人员仪器箱1底部发生倾斜，进一步规避下部支撑不稳固导致的测绘误差。

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。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种便携式地理勘探测绘装置，其特征在于：包括仪器箱（1）、全站仪（2）、气泡水平仪（3）、下箱体（5）和站立状态主动提示组件（6），所述全站仪（2）和气泡水平仪（3）均固定设于仪器箱（1）内，所述下箱体（5）可拆卸地设于仪器箱（1）下方，所述站立状态主动提示组件（6）设于下箱体（5）中，所述站立状态主动提示组件（6）包括电机（601）、主转杆（602）、弹性伸缩臂（603）、竖直滑杆（604）、升降盘（605）和支腿单元（7）；

所述电机（601）固定设于下箱体（5）中，所述主转杆（602）固定设于电机（601）输出端上，所述下箱体（5）底端开设有中槽（503），所述弹性伸缩臂（603）穿过中槽（503）并且铰接设于主转杆（602）一端，所述竖直滑杆（604）铰接设于弹性伸缩臂（603）下方，所述下箱体（5）下方固定设有V形限位框（611），所述竖直滑杆（604）滑动贯穿设于V形限位框（611）中，所述升降盘（605）固定设于竖直滑杆（604）下方，所述升降盘（605）边缘开设有适配于支腿单元（7）的腿槽（606）；

所述支腿单元（7）设于下箱体（5）下方，所述支腿单元（7）包括上腿管（701）、下腿管（702）、锁紧螺栓（703）、滑轨（704）、传动节（705）、浮板（706）、直柱（707）和压力传感器（708），所述上腿管（701）倾斜固定设于下箱体（5）下方，所述下腿管（702）滑动设于上腿管（701）中，所述锁紧螺栓（703）通过螺纹连接贯穿设于上腿管（701）一侧，所述锁紧螺栓（703）抵接设于下腿管（702）一侧，所述上腿管（701）上贯穿开设有避让槽（7011），所述滑轨（704）固定设于下腿管（702）上并且位于避让槽（7011）内，所述传动节（705）滑动设于滑轨（704）上，所述浮板（706）转动设于传动节（705）上，所述直柱（707）固定设于浮板（706）上，所述压力传感器（708）固定设于直柱（707）顶端并且与升降盘（605）滑动抵接；

所述站立状态主动提示组件（6）还包括主控设备（609）和蜂鸣器（610），所述主控设备（609）和蜂鸣器（610）均固定设于下箱体（5）中，所述主控设备（609）与压力传感器（708）电性连接，所述蜂鸣器（610）与主控设备（609）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种便携式地理勘探测绘装置，其特征在于：所述站立状态主动提示组件（6）还包括平衡架（607）和副转杆（608），所述平衡架（607）固定设于下箱体（5）内，所述副转杆（608）转动设于平衡架（607）上并且与弹性伸缩臂（603）铰接连接。

3.根据权利要求2所述的一种便携式地理勘探测绘装置，其特征在于：所述支腿单元（7）还包括盖帽（709），所述盖帽（709）通过螺纹连接设于直柱（707）顶端。

4.根据权利要求3所述的一种便携式地理勘探测绘装置，其特征在于：所述支腿单元（7）还包括多组凸棱（710），多组所述凸棱（710）圆周阵列固定设于下腿管（702）上，多组所述凸棱（710）滑动设于上腿管（701）内。

5.根据权利要求4所述的一种便携式地理勘探测绘装置，其特征在于：所述腿槽（606）和支腿单元（7）均圆周阵列设有多组。

6.根据权利要求1所述的一种便携式地理勘探测绘装置，其特征在于：所述下箱体（5）两侧转动设有多组行走轮（501），所述下箱体（5）底端固定设有穿绳勾（502）。

7.根据权利要求1所述的一种便携式地理勘探测绘装置，其特征在于：所述仪器箱（1）上开设有多组散热孔（101）。