CN209541755U - 基于物联网的全站仪保护远程控制设备及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于物联网的全站仪保护远程控制设备及系统，其中基于物联网的全站仪保护远程控制设备包括串口继电器，雨量传感器，用于罩住全站仪的保护装置，以及用于通信连接远程终端的物联网通信设备；保护装置包括保护罩以及用于驱动保护罩动作的推杆组件；物联网通信设备分别连接雨量传感器和串口继电器；串口继电器连接推杆组件。本申请能够实现根据雨量传感器的测量数据，控制保护罩的闭合；减少了全站仪受潮湿、灰尘和强风等环境的影响。在既不影响观测，又不需经常维护的情况下，对仪器进行了很好的保护，进而减小了观测误差，提高了全站仪的观测精度。

Description

基于物联网的全站仪保护远程控制设备及系统

技术领域

本申请涉及全站仪监控技术领域，特别是涉及一种基于物联网的全站仪保护远程控制设备及系统。

背景技术

目前，全站仪自动化监测的工作环境较差，一般为潮湿、高尘和强风等条件下的隧道、尾矿区、大坝或边坡。全站仪在隧道内作业时，因其作业空间不能超出隧道的行车安全限界，作业空间狭小，全站仪只能依靠自身防尘防水技术进行防护；且因仪器工作周期长(一般至少为6个月)，隧道作业申请困难等原因，仪器日常维护工作难以开展，仪器物镜被灰尘覆盖、设备损耗较大；而全站仪在尾矿区、大坝或边坡工作时，则需在合适的位置为仪器搭建专门的密闭监测房，仪器透过玻璃窗进行测量，玻璃窗长时间暴露在潮湿及高尘环境中，也会被灰尘覆盖，影响观测，需要经常性进行清洁；且玻璃折射对角度观测的影响，尤其是无法解决不同入射角度，折射影响程度不同的问题，存在较大的观测误差，降低观测精度。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的全站仪容易受环境影响，存在较大的观测误差，导致观测精度低。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的全站仪容易受环境影响，存在较大的观测误差，导致观测精度低的问题，提供一种基于物联网的全站仪保护远程控制设备及系统。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种基于物联网的全站仪保护远程控制设备，包括串口继电器，雨量传感器，用于罩住全站仪的保护装置，以及用于通信连接远程终端的物联网通信设备；保护装置包括保护罩以及用于驱动保护罩动作的推杆组件；

物联网通信设备分别连接雨量传感器和串口继电器；串口继电器连接推杆组件。

在其中一个实施例中，物联网通信设备包括物联网开关以及连接物联网开关的无线通信模块；

物联网开关分别连接雨量传感器和串口继电器。

在其中一个实施例中，还包括第一固态继电器；

第一固态继电器的输入端连接物联网通信设备，输出端连接全站仪。

在其中一个实施例中，还包括连接物联网通信设备的环境传感器模组。

在其中一个实施例中，还包括第二固态继电器以及连接第二固态继电器的降温设备。

在其中一个实施例中，环境传感器模组包括以下传感器中的任意一种或任意组合：温度传感器、湿度传感器和气压传感器。

在其中一个实施例中，推杆组件包括推杆机构，步进电机，以及电连接在串口继电器与步进电机之间的驱动器；

推杆机构的一端与步进电机的转轴相连，另一端与保护罩相连。

在其中一个实施例中，降温设备为风扇。

另一方面，本实用新型实施例提供了一种基于物联网的全站仪保护远程控制系统，包括远程终端，以及上述任意一项的基于物联网的全站仪保护远程控制设备；远程终端连接物联网通信设备。

在其中一个实施例中，远程终端为计算机、智能手机、平板电脑或便携式可穿戴设备。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

基于物联网通信设备分别连接雨量传感器和串口继电器；串口继电器连接推杆组件；推杆组件连接保护罩。雨量传感器可将测量数据传输给远程终端；远程终端可根据测量数据，通过物联网通信设备控制串口继电器的通断；在串口继电器导通时，进而通过串口继电器启动推杆组件，以使推杆组件关闭保护罩。进而能够实现根据雨量传感器的测量数据，来判断能否打开保护罩，减少了全站仪受潮湿、灰尘和强风等环境的影响。在既不影响观测，又不需经常维护的情况下，对仪器进行了很好的保护，进而减小了观测误差，提高了全站仪的观测精度。

附图说明

图1为一个实施例中基于物联网的全站仪保护远程控制设备第一结构示意图；

图2为一个实施例中基于物联网的全站仪保护远程控制设备的第二结构示意图；

图3为一个实施例中基于物联网的全站仪保护远程控制设备的第三结构示意图；

图4为一个实施例中基于物联网的全站仪保护远程控制设备的第四结构示意图；

图5为一个实施例中基于物联网的全站仪保护远程控制设备的电路原理示意图；

图6为一个实施例中基于物联网的全站仪保护远程控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于物联网的全站仪保护远程控制设备，包括提供了一种基于物联网的全站仪保护远程控制设备，包括串口继电器110，雨量传感器120，用于罩住全站仪的保护装置130，以及用于通信连接远程终端的物联网通信设备140；保护装置130包括保护罩132以及用于驱动保护罩132动作的推杆组件134；物联网通信设备140分别连接雨量传感器120和串口继电器110；串口继电器110连接推杆组件134。

其中，串口继电器110指的是可根据输入量的变化来改变输出端的通断控制；例如，串口继电器110可具有多个输出端，串口继电器110可根据输入端的输入信号，控制串口继电器110相应的输出端通断。雨量传感器120指的是测量液体降水量的传感器。全站仪指的是全站型电子测距仪，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器。保护罩132可用来防止灰尘和雨水等进入全站仪；保护罩132的尺寸形状可根据全站仪的尺寸形状而确定，例如保护罩132可以是圆柱体保护罩。推杆组件134指的是可带动保护罩132打开或闭合的组件。物联网通信设备140指的是用于无线数据传输的设备，可用来实现无线数据的传输。远程终端指的是可进行无线信号传输的终端。

具体地，基于物联网通信设备140分别连接雨量传感器120和串口继电器110；串口继电器110连接推杆组件134；推杆组件134连接保护罩132。雨量传感器120可实时测量当前环境下的降雨量，并将测量得到的测量数据传输给远程终端。远程终端可根据测量数据，在测量数据大于预设值时，通过物联网通信设备140导通串口继电器110。进而通过串口继电器110启动推杆组件134，使得推杆组件134关闭保护罩132，防止雨水浸入全站仪，导致观测误差大。

进一步的，串口继电器可包括4路输出端；串口继电器的4路输出端分别连接推杆组件，通过电流正负极的方向来控制推杆组件移动的方向来实现保护罩的开关(例如保护罩最大可展开180°)。例如串口继电器在接收到物联网通信设备传输的动作信号时，可导通4路输出端，进而可驱动推杆组件转动，实现控制保护罩的闭合。

在一个示例中，全站仪要开始作业之前，保护罩132处于关闭状态。当全站仪开始作业时，远控终端可先根据雨量传感器120传输的测量数据进行判断，当判断结果为测量数据大于预设值时(即表示当前环境有雨)，保护罩132保持关闭状态；当判断结果为测量数据小于预设值时(即表示当前环境无雨)，可生成反向动作信号，并将反向动作信号通过物联网通信设备140传输给串口继电器110，串口继电器110启动推杆组件134，进而推杆组件134驱动保护罩132打开，全站仪进入正常工作状态；当全站仪作业过程中，若雨量传感器120测量得到的测量数据大于预设值时，则可生成动作信号，并将动作信号通过物联网通信设备140传输给串口继电器110，串口继电器110启动推杆组件134，进而推杆组件134驱动将保护罩132关闭，防止雨水浸入全站仪，影响观测精度。

需要说明的是，反向动作信号与动作信号的电流正负极的方向相反。通过电流正负极的方向可控制推杆组件134移动的方向，进而可实现保护罩132的开关(例如保护罩最大可展开180°)。

需要说明的是，可通过人为判断测量数据与预设值的大小，也可通过比较器实现测量数据与预设值的对比。

上述的基于物联网的全站仪保护远程控制设备中，基于物联网通信设备分别连接雨量传感器和串口继电器；串口继电器连接推杆组件；推杆组件连接保护罩。雨量传感器可将测量数据传输给远程终端；远程终端可根据测量数据，通过物联网通信设备控制串口继电器的通断；在串口继电器导通时，进而通过串口继电器启动推杆组件，以使推杆组件关闭保护罩。进而能够实现根据雨量传感器的测量数据，来判断能否打开保护罩，减少了全站仪受潮湿、灰尘和强风等环境的影响。在既不影响观测，又不需经常维护的情况下，对仪器进行了很好的保护，进而减小了观测误差，提高了全站仪的观测精度。

在一个具体的实施例中，如图2所示，物联网通信设备140包括物联网开关142以及连接物联网开关142的无线通信模块144；物联网开关142分别连接雨量传感器120和串口继电器110。

具体地，物联网开关142指的是能够进行数据无线输出传输的开关器件。物联网开关142可用来传输模拟量数据，还可用来传输数字量数据。无线通信模块144指的是能够提供无线网络的模块；例如无线通信模块144可以是2G无线路由器、3G无线路由器、4G无线路由器或5G无线路由器等。

上述的基于物联网的全站仪保护远程控制设备中，通过在物联网开关与推杆组件之间连接串口继电器，物联网开关在连接上无线通信模块的无线网络后，物联网开关具有无线通信和数据接发功能，通过无线网络可将测量数据传送给远程终端；远程终端根据数据分析后，通过物联网开关向串口继电器传输动作信号，进而启动推杆组件，使得推杆组件驱动保护罩动作。实现了可减少全站仪受潮湿、灰尘和强风等环境的影响，提高了全站仪的观测精度。

在一个实施例中，如图3所示，还包括第一固态继电器150；第一固态继电器150的输入端连接物联网通信设备140，输出端连接全站仪。

其中，第一固态继电器150指的是由固态电子元件组成的新型无触点开关器件。

具体地，基于物联网通信设备140通过第一固态继电器150连接全站仪，远程终端可通过物联网通信设备140向第一固态继电器150传输控制信号，第一固态继电器150接收到控制信号时，开启全站仪；第一固态继电器150未接收到控制信号时，关闭全站仪。远程终端还可通过物联网通信设备140监测全站仪的工作启动状态；例如全站仪在启动作业时，可通过物联网通信设备140向远程终端传输工作启动信号；全站仪在关闭作业时，可通过物联网通信设备140向远程终端传输工作关闭信号。若远程终端接收到全站仪的工作关闭信号，则远程终端可根据工作关闭信号，生成动作信号，并将动作信号通过物联网通信设备140传输给串口继电器110；进而串口继电器110根据动作信号启动推杆组件134，通过推杆组件134关闭保护罩132。

进一步的，若远程终端接收到全站仪的工作开启信号，则远程终端可根据工作开启信号，将反向动作信号通过物联网通信设备140传输给串口继电器110；进而串口继电器110根据反向动作信号启动推杆组件134，通过推杆组件134打开保护罩132。

上述的基于物联网的全站仪保护远程控制设备中，在全站仪启动作业时，打开保护罩；全站仪关闲作业时，关闭保护罩，通过降低全站仪的暴露时间来减少潮湿、灰尘及强风等影响，实现全站仪保护的远程控制，同时提高了全站仪的观测精度。

需要说明的是，控制信号可以是电平信号，远程终端可运行现有的计算机程序输出控制信号。

在一个实施例中，如图3所示，还包括连接物联网通信设备140的环境传感器模组160。

其中，环境传感器模组160指的是可用来测量环境数据的传感器模组，例如环境传感器模组160可用来测量温度、湿度、气压和光照强度等环境数据。在一个具体的实施例中，环境传感器模组160包括以下传感器中的任意一种或任意组合：温度传感器、湿度传感器和气压传感器。

具体地，基于环境传感器模组160连接物联网通信设备160，环境传感器模组160可实时测量当前的环境数据，并将测量得到环境数据通过物联网通信设备160传输给远程终端。远程终端可将环境传感器模组160测量得到的环境数据与全站仪测量得到的环境观测数据进行比对是否相同，得到比对结果；远程终端可在比对结果为不同，可对全站仪测量得到的环境观测数据更新为环境传感器模组160测量得到的环境数据，进而可提高全站仪环境观测数据的可靠性。

需要说明的是，可通过人为判断环境数据与预设值的大小，也可通过比较器实现环境数据与预设值的对比。

在一个具体的实施例中，如图3所示，还包括第二固态继电器170以及连接第二固态继电器170的降温设备180。

其中，降温设备180可用来降低全站仪的温度。降温设备180可采用水冷方式降温或风冷方式降温。在一个具体的实施例中，降温设备180为风扇。启动信号可用来指示第二固态继电器170启动降温设备180。

具体地，远程终端可对接收到的环境数据与预设值进行比对处理，在环境数据大于预设值(例如35摄氏度)时，可通过物联网通信设备140将启动信号传输给第二固态继电器170；进而第二固态继电器170根据启动信号启动降温设备180，使得降温设备180对全站仪进行降温，防止全站仪应工作温度过高而影响正常作业。

在一个实施例中，如图4所示，推杆组件134包括推杆机构232，步进电机234，以及电连接在串口继电器110与步进电机234之间的驱动器236；推杆机构232的一端与步进电机234的转轴相连，另一端与保护罩132相连。

其中，推杆机构232指的是使机器或机器部件运动或运转的构件或机构，推杆机构232可用来带动保护罩打开或关闭。步进电机234指的是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机；步进电机234可用来带动推杆机构232运动。驱动器236指的是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构；驱动器236可用来驱动步进电机234工作。

具体地，串口继电器110接收到远程终端的动作信号时，可将动作信号传输给驱动器236，进而驱动器236驱动步进电机234工作，使得步进电机234带动推杆机构232转动，进而通过推杆机构232带动保护罩132运转，使得保护罩132关闭。

进一步的，串口继电器110接收到远程终端的反向动作信号时，可将反向动作信号传输给驱动器236，进而驱动器236驱动步进电机234工作，使得步进电机234带动推杆机构232转动，进而通过推杆机构232带动保护罩132反向运转，使得保护罩132打开。

上述的基于物联网的全站仪保护远程控制设备中，通过步进电机带动传动机构运转，进而带动保护罩关闭或打开，操作简单，且实用便捷。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种基于物联网的全站仪保护远程控制设备，包括有物联网开关、4G无线路由器、环境传感器模组、雨量传感器、串口继电器、第一固态继电器、第二固态继电器、风扇、供电电源以及活动连接保护罩的推杆组件；物联网开关包括第一通信接口和第二通信接口；串联继电器包括1路输入端和4路输出端。其中，环境传感器模组与雨量传感器分别连接物联网开关的第一通信接口，物联网开关通过第二通信接口分别与第一固态继电器、第二固态继电器和串口继电器连接，物联网开关的电源端可通过供电线连接供电电源；串口继电器的4路输出端对推杆组件一一对应连；第一固态继电器的输入端连接物联网开关，第一固态继电器的输出端连接全站仪；第二固态继电器的输入端连接物联网开关，第二固态继电器的输出端连接风扇。供电电源分别连接物联网开关、4G无线路由器、串口继电器、第一固态继电器、第二固态继电器和风扇。需要说明的是，串口继电器的4路输出端可通过供电线与供电电源的正负极连接。

具体地，第一通信接口可以是I/O(In/Out，输入/输出)接口，第二通信接口可以是RS232接口。例如，RS232接口可包括RXD(Receive Data，接收数据)端口和TXD(TransmitData，发送数据)端口，物联网通信设备可通过RXD端口及TXD端口可通过数字信号线一一对应连接串口继电器的RXD端口及TXD端口。RS232接口可包括第一I/O端口和第二I/O端口，物联网开关可通过第一I/O端口连接环境传感器模组，物联网开关可通过第二I/O端口连接雨量传感器，环境传感器模组的电源端可通过供电线与供电电源连接；雨量传感器的电源端可通过供电线与供电电源连接。

进一步的，基于推杆组件与串口继电器的4路输出端相连，通过电流正负极的方向来控制推杆组件移动的方向来实现保护罩的开关。基于第二固态继电器通过供电线与供电电源相连(风扇的正极连接第二固态继电器，风扇的负极连接供电电源的负极)，通过第二固态继电器可驱动风扇的通道。

进一步的，物联网开关通过无线网络将测量数据发送至远程终端(如计算机)，远程终端根据测量数据向物联网开关发送控制指令(动作信号或启动信号)，通过动作信号控制串口继电器的供电与四路输出端的开合，实现保护罩的远程控制；通过启动信号控制第二固态继电器输出端的开合，实现控制风扇的运行。

上述基于物联网的全站仪保护远程控制设备中，能够实现在全站仪工作时打开保护罩，全站仪闲时关闭保护罩，通过降低全站仪暴露时间来减少潮湿、灰尘及强风等影响，同时可根据环境传感器模组的测量数据来对全站仪所测数据进行修正，并判断能否打开保护罩，同时可在全站仪温度过高时对其降温。在既不影响观测，又不需经常维护的情况下，对全站仪进行了很好的保护。

在一个实施例中，如图6所示，提供一种基于物联网的全站仪保护远程控制系统。包括远程终端610，以及上述任意一项的基于物联网的全站仪保护远程控制设备620；远程终端610连接物联网通信设备622。

具体地，基于远程终端610连接物联网通信设备622，远程终端610可接收雨量传感器624测量得到的测量数据；远程终端610在测量数据大于预设值时，通过物联网通信设备622、将动作信号传输给串口继电器626；串口继电器626根据动作信号启动推杆组件632，通过推杆组件632关闭保护罩634。进而能够实现根据雨量传感器624的测量数据，来判断能否打开保护罩634，减少了全站仪受潮湿、灰尘和强风等环境的影响。在既不影响观测，又不需经常维护的情况下，对仪器进行了很好的保护，进而减小了观测误差，提高了全站仪的观测精度。

在一个具体的实施例中，远程终端可以是计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑或便携式可穿戴设备等。

关于基于物联网的全站仪保护远程控制系统的具体限定可以参见上文中对于基于物联网的全站仪保护远程控制设备的限定，在此不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于物联网的全站仪保护远程控制设备，其特征在于，包括串口继电器，雨量传感器，用于罩住全站仪的保护装置，以及用于通信连接远程终端的物联网通信设备；所述保护装置包括保护罩以及用于驱动所述保护罩动作的推杆组件；

所述物联网通信设备分别连接所述雨量传感器和所述串口继电器；所述串口继电器连接所述推杆组件。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的全站仪保护远程控制设备，其特征在于，所述物联网通信设备包括物联网开关以及连接所述物联网开关的无线通信模块；

所述物联网开关分别连接所述雨量传感器和所述串口继电器。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的全站仪保护远程控制设备，其特征在于，还包括第一固态继电器；

所述第一固态继电器的输入端连接所述物联网通信设备，输出端连接所述全站仪。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的全站仪保护远程控制设备，其特征在于，还包括连接所述物联网通信设备的环境传感器模组。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的全站仪保护远程控制设备，其特征在于，还包括第二固态继电器以及连接所述第二固态继电器的降温设备。

6.根据权利要求4所述的基于物联网的全站仪保护远程控制设备，其特征在于，所述环境传感器模组包括以下传感器中的任意一种或任意组合：温度传感器、湿度传感器和气压传感器。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的全站仪保护远程控制设备，其特征在于，所述推杆组件包括推杆机构，步进电机，以及电连接在所述串口继电器与所述步进电机之间的驱动器；

所述推杆机构的一端与所述步进电机的转轴相连，另一端与所述保护罩相连。

8.根据权利要求5所述的基于物联网的全站仪保护远程控制设备，其特征在于，所述降温设备为风扇。

9.一种基于物联网的全站仪保护远程控制系统，其特征在于，包括远程终端，以及权利要求1至8任意一项所述的基于物联网的全站仪保护远程控制设备；所述远程终端连接物联网通信设备。

10.根据权利要求9所述的基于物联网的全站仪保护远程控制系统，其特征在于，所述远程终端为计算机、智能手机、平板电脑或便携式可穿戴设备。