CN217358500U - 用于倾斜测量的数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于倾斜测量的数据采集装置，该装置包括对中杆、N个板卡、设置于对中杆顶部且与板卡连接的GNSS天线、方形板、N个EVK；所述N为正整数；所述方形板固定于所述对中杆上，所述N个EVK固定在所述方形板上，N个板卡与N个EVK一一对应，每个板卡位于对应的一个EVK上；所述GNSS天线，设置为接收GNSS卫星信号；每个板卡，设置为接收开始倾斜测量的命令，从所述GNSS天线获取GNSS卫星信号，从对应的EVK获取差分数据，根据所述GNSS卫星信号、所述差分数据、以及预设算法通过计算得到所述对中杆的底端位置的定位数据；每个EVK，设置为向对应的板卡提供电源，以及向对应的板卡传输从所述装置外部的PC机发送的差分数据。

Description

用于倾斜测量的数据采集装置

技术领域

本申请涉及测量测绘领域，尤指一种用于倾斜测量的数据采集装置。

背景技术

随着卫星定位技术，通信技术以及计算机网络技术的迅速进步和普及， RTK技术应用到很多测量测绘领域，然而现有的RTK技术在测量房屋角落、墙沿、灯杆等地方时，由于对中杆不能垂直放置，导致测量误差较大。倾斜测量定位技术，通过IMU(惯性测量单元)利用惯性的方法进行倾斜补偿，不需要对中整平就可以测量出目标点的坐标，在保证定位精度可用的前提下，能大大提高测量效率，越来越多的公司开始了对倾斜测量定位精度的研究。

现有的倾斜数据采集方法是带有IMU器件的板卡定制适配的整机和与整机适配的电子操作手簿，这里主要存在两个问题：

1.定制适配的整机和电子手簿对于企业而言是一笔不小的开销，尤其是对整机不熟悉的企业，整机定制需要更长周期，延误了研发人员提高倾斜测量定位精度的进度。

2.定制适配的整机和电子手簿，仅能采集一块板卡的数据，无法同时采集不同IMU器件板卡和不同软件算法版本的数据，采集数据效率低，无法为研发人员提供更多利于倾斜测量精度提高的数据支持。

发明内容

本申请提供了一种用于倾斜测量的数据采集装置，解决了定制适配整机和电子手簿的耗时问题，加快倾斜测量定位精度优化进度。

本申请提供了一种用于倾斜测量的数据采集装置，包括对中杆、N个板卡、设置于对中杆顶部且与板卡连接的GNSS天线、方形板、N个EVK；所述N为正整数；

所述方形板固定于所述对中杆上，所述N个EVK固定在所述方形板上， N个板卡与N个EVK一一对应，每个板卡位于对应的一个EVK上；

所述GNSS天线，设置为接收GNSS卫星信号；

每个板卡，设置为接收开始倾斜测量的命令，从所述GNSS天线获取 GNSS卫星信号，从对应的EVK获取差分数据，根据所述GNSS卫星信号、所述差分数据、以及预设算法通过计算得到所述对中杆的底端位置的定位数据；

每个EVK，设置为向对应的板卡提供电源，以及向对应的板卡传输从所述装置外部的PC机发送的差分数据。

一种示例性的实施例中，所述装置还包括N个记数小板；N个记数小板与N个板卡一一对应；每个记数小板包括SD卡；所述SD卡，设置为保存该记数小板对应的板卡输出的定位数据。

一种示例性的实施例中，所述装置还包括功分器；所述功分器的输入端与所述GNSS天线连接，所述功分器的N个输出端与N个板卡一一对应连接；

所述功分器，设置为将所述GNSS卫星信号平均分成N路相等功率的信号。

一种示例性的实施例中，所述装置包括N+1个蓝牙串口；第一蓝牙串口包括N个输出端；所述第一蓝牙串口的每个输出端与一个板卡连接；

所述第一蓝牙串口，设置为将从所述PC机接收到的差分数据通过N个输出端分别发送给N个EVK；

除所述第一蓝牙串口之外的其他N个蓝牙串口与N个板卡一一对应；

所述除所述第一蓝牙串口之外的其他N个蓝牙串口，设置为供对应的板卡与PC交互。

一种示例性的实施例中，所述装置还包括N块电池；N块电池与N个 EVK一一对应；

每块电池固定在所述对中杆上；

每块电池，设置为给对应的EVK供电。

一种示例性的实施例中，所述装置还包括铁片和磁吸座；

所述铁片，设置为将所述方形板固定在所述对中杆上；

所述磁吸座，设置为将所述GNSS天线固定在所述铁片上。

一种示例性的实施例中，所述装置还包括N个铜柱；

所述N个铜柱固定在所述方形板上；

每个铜柱，设置为固定一个EVK。

一种示例性的实施例中，

所述方形板为铝制的方形板；

所述铁片为圆形的铁片。

一种示例性的实施例中，所述N个铜柱以对中杆为轴呈轴对称分布。

一种示例性的实施例中，所述磁吸座包括位于所述磁吸座中心的孔，所述孔的内表面上嵌有螺纹；

所述螺纹，设置为将所述磁吸座固定在所述对中杆上。

本申请包括以下优点：

本申请至少一个实施例避免了定制适配整机和电子手簿的耗时问题，加快倾斜测量定位精度优化进度，并且可操作性强，成本低，减轻了企业的负担。

本申请至少一个实施例支持多块板卡同时测试，便于进行不同目的的对比数据采集，大大加快倾斜测量定位算法迭代效率。

本申请至少一个实施例所用的电源装置为可充电，满电状态下能保证足够的数据采集时间，使用周期长，环保，数据传输稳定可靠。

当然，实施本申请的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例的用于倾斜测量的数据采集装置的示意图；

图2为本申请一示例实施例提供的数据采集装置的结构图；

图3为本申请一示例实施例进行数据采集的流程图。

具体实施方式

图1为本申请实施例的用于倾斜测量的数据采集装置的示意图，如图1 所示，包括对中杆、N个板卡、设置于对中杆顶部且与板卡连接的GNSS天线、方形板、N个EVK；所述N为正整数；

所述方形板固定于所述对中杆上，所述N个EVK固定在所述方形板上， N个板卡与N个EVK一一对应，每个板卡位于对应的一个EVK上；

所述GNSS天线，设置为接收GNSS卫星信号；

每个板卡，设置为接收开始倾斜测量的命令，从所述GNSS天线获取 GNSS卫星信号，从对应的EVK获取差分数据，根据所述GNSS卫星信号、所述差分数据、以及预设算法通过计算得到所述对中杆的底端位置的定位数据；

每个EVK，设置为向对应的板卡提供电源，以及向对应的板卡传输从所述装置外部的PC机发送的差分数据。

PC端通过UNTRIP软件通过网络从服务端获取差分数据，然后将差分数据传输给板卡。

一种示例性的实施例中，EVK是一种为板卡提供正常工作环境的装置。

一种示例性的实施例中，所述装置还包括N个记数小板；N个记数小板与N个板卡一一对应；每个记数小板包括SD卡；所述SD卡，设置为保存该记数小板对应的板卡输出的定位数据。

记数小板插在板卡上，记数小板配置有SD存储卡。SD存储卡是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，由于它体积小、数据传输速度快、可热插拔等优良的特性，被广泛地于便携式装置上使用。SD存储卡记录板卡 (GNSS/INS板卡)输出的数据，便于分析实时定位精度和处理优化倾斜测量定位算法。

一种示例性的实施例中，所述装置还包括功分器；所述功分器的输入端与所述GNSS天线连接，所述功分器的N个输出端与N个板卡一一对应连接；

所述功分器，设置为将所述GNSS卫星信号平均分成N路相等功率的信号。

功分器可以为一分二功分器，或一分三功分器，或一分四功分器，具体型号可以根据板卡的个数进行选择。

一种示例性的实施例中，所述装置包括N+1个蓝牙串口；第一蓝牙串口包括N个输出端；所述第一蓝牙串口的每个输出端与一个板卡连接；

所述第一蓝牙串口，设置为将从所述PC机接收到的差分数据通过N个输出端分别发送给N个EVK；

除所述第一蓝牙串口之外的其他N个蓝牙串口与N个板卡一一对应；

所述除所述第一蓝牙串口之外的其他N个蓝牙串口，设置为供对应的板卡与PC交互。

第一蓝牙串口可充电，满电状态下可工作8-10小时。第一蓝牙串口可以通过魔术贴粘在铝制方形板下部。

一种示例性的实施例中，所述装置还包括N块电池；N块电池与N个 EVK一一对应；

每块电池固定在所述对中杆上；

每块电池，设置为给对应的EVK供电。

电池可以为可充电电池，满电状态下可支持装置工作5-6小时。

一种示例性的实施例中，所述装置还包括铁片和磁吸座；

所述铁片，设置为将所述方形板固定在所述对中杆上；

所述磁吸座，设置为将所述GNSS天线固定在所述铁片上。

一种示例性的实施例中，所述装置还包括N个铜柱；

所述N个铜柱固定在所述方形板上；

每个铜柱，设置为固定一个EVK。

一种示例性的实施例中，所述方形板为铝制的方形板；所述铁片为圆形的铁片。铝制的方形板质量轻，方便摇晃对中杆。

一种示例性的实施例中，所述N个铜柱以对中杆为轴呈轴对称分布。N个铜柱置于天线两侧，位于铝制的方形板上部。

一种示例性的实施例中，所述磁吸座的中间有孔，所述孔内有螺纹；

所述螺纹，设置为将所述磁吸座固定在所述对中杆上。

本申请至少一个实施例避免了定制适配整机和电子手簿的耗时问题，加快倾斜测量定位精度优化进度，并且可操作性强，成本低，减轻了企业的负担。

本申请至少一个实施例支持多块板卡同时测试，便于进行不同目的的对比数据采集，大大加快倾斜测量定位算法迭代效率。

图2所示为本申请实施例的用于倾斜测量的数据采集装置。如图2所示，该装置包括铝制方形板、对中杆、GNSS天线、板卡、EVK、带SD卡的记数小板、功分器、铜柱、磁吸座、电池、蓝牙串口。

将铝制方形板(质量轻，方便摇晃对中杆)用圆铁片固定于对中杆杆上，天线通过磁吸座置于圆铁片上；板卡置于EVK上，EVK用铜柱固定于铝制方形板上，置于天线两侧，呈对称分布，位于铝制方形板上部；无源一分四功分器(支持多板卡同时测量)、可充电电池(满电状态下可支持装置工作5h～6h) 和蓝牙串口(可充电，满电状态下可工作8h～10h)通过魔术贴粘在铝制方形板下部。

通过插在板卡上的记数小板，配置好记录功能的SD(SD存储卡是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，由于它体积小、数据传输速度快、可热插拔等优良的特性，被广泛地于便携式装置上使用)卡记录GNSS/INS 板卡输出的数据，便于分析实时定位精度和处理优化倾斜测量定位算法。

EVK上连接蓝牙串口，实现PC端通过UNTRIP软件(通过网络从服务端获取差分，传输给客户端)给板卡传输差分数据；板卡上连接蓝牙串口，实现PC端与板卡的交互。

图2中示出了2块板卡对应的倾斜测量装置，如需测试更多板卡，可直接在铜柱上增加板卡。由于通过4根铜柱固定一块板卡，因此增加板卡时，增加的铜柱的数量为增加板卡的数量与4的乘积。

图3为本申请实施例的倾斜测量的流程图，如图3所示，包括S31-S33 步骤：

S31、连接好装置，给板卡上电，配置参数并打开倾斜测量功能；

S32、倾斜测量初始化；

S33、进行倾斜测量数据采集。

在步骤S31中，连接好装置各个部分，例如蓝牙串口、可充电池、差分链路、天线、无线WIFI等。打开通过魔术贴粘在铝制方形板下部的蓝牙串口，准备传输差分数据。连接好与板卡对应的蓝牙串口，以实现板卡与PC机的交互。板卡与PC机可交互板卡状态、开始倾斜测量的命令。将对中杆的杆高调整到2m，测量出天线中心到杆尖的高度，测量出天线中心到板卡的杆臂值，打开EVK电源开关按钮给板卡供电，使板卡正常工作。通过板卡与PC 机交互界面配置杆高和杆臂值，打开倾斜测量功能。

在步骤S32中，原地晃动天线，也可快速旋转天线，完成倾斜测量初始化。

本装置使用12V大容量可充电锂电池，通过EVK将12V电压转换为板卡所需电压，可为多块板卡(板卡一般需要3.3伏电压)提供电压稳定的供电。

本装置使用3.5毫米厚的铝制方形板，拥有防止变形的结构特性同时，兼顾了较轻的质量。

本装置使用铁制圆形磁吸座天线座，采用了中间打孔，内嵌螺纹，直接与测量杆固定，既能加强装置整体固定，又能够为天线提供准确的中轴位置。

本装置使用蓝牙串口转换器，拥有自供电电池，省去了繁杂的外供电线缆较多的麻烦，通过连接到PC端的串口进行数据差分数据传输和板卡交互。

本装置使用SD卡进行数据存储，SD卡具有体积小、数据传输速度快，可热插拔等优良特性，支持921600波特率的数据传输，保证了数据的可靠性和稳定性。

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质) 和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种用于倾斜测量的数据采集装置，其特征在于，

包括对中杆、N个板卡、设置于对中杆顶部且与板卡连接的GNSS天线、方形板、N个EVK；所述N为正整数；

所述方形板固定于所述对中杆上，所述N个EVK固定在所述方形板上，N个板卡与N个EVK一一对应，每个板卡位于对应的一个EVK上；

所述GNSS天线，设置为接收GNSS卫星信号；

每个板卡，设置为接收开始倾斜测量的命令，从所述GNSS天线获取GNSS卫星信号，从对应的EVK获取差分数据，根据所述GNSS卫星信号、所述差分数据、以及预设算法通过计算得到所述对中杆的底端位置的定位数据；

每个EVK，设置为向对应的板卡提供电源，以及向对应的板卡传输从所述装置外部的PC机发送的差分数据。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述装置还包括N个记数小板；N个记数小板与N个板卡一一对应；每个记数小板包括SD卡；所述SD卡，设置为保存该记数小板对应的板卡输出的定位数据。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述装置还包括功分器；所述功分器的输入端与所述GNSS天线连接，所述功分器的N个输出端与N个板卡一一对应连接；

所述功分器，设置为将所述GNSS卫星信号平均分成N路相等功率的信号。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述装置包括N+1个蓝牙串口；第一蓝牙串口包括N个输出端；所述第一蓝牙串口的每个输出端与一个板卡连接；

所述第一蓝牙串口，设置为将从所述PC机接收到的差分数据通过N个输出端分别发送给N个EVK；

除所述第一蓝牙串口之外的其他N个蓝牙串口与N个板卡一一对应；

所述除所述第一蓝牙串口之外的其他N个蓝牙串口，设置为供对应的板卡与PC交互。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述装置还包括N块电池；N块电池与N个EVK一一对应；

每块电池固定在所述对中杆上；

每块电池，设置为给对应的EVK供电。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述装置还包括铁片和磁吸座；

所述铁片，设置为将所述方形板固定在所述对中杆上；

所述磁吸座，设置为将所述GNSS天线固定在所述铁片上。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述装置还包括N个铜柱；

所述N个铜柱固定在所述方形板上；

每个铜柱，设置为固定一个EVK。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述方形板为铝制的方形板；

所述铁片为圆形的铁片。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述N个铜柱以对中杆为轴呈轴对称分布。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述磁吸座包括位于所述磁吸座中心的孔，所述孔的内表面上嵌有螺纹；

所述螺纹，设置为将所述磁吸座固定在所述对中杆上。

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