CN2938137Y - Gps－gprs测绘设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电子信息领域计算机及网络产品中的空间信息获取及综合应用集成系统，特别涉及一种GPS－GPRS测绘设备；其技术方案是：由GPS天线(1)、GPS测绘机体(5)、对中杆(9)和GPS信号线(10)装置组成；所述的GPS天线与GPS测绘机体活动联接，GPS测绘机体的下端设有对中杆(9)和GPS信号线接口(11)，GPS测绘机体的外壳设置有信号指示灯(6)、电源指示灯(7)、电源开关(8)。有益效果是：通过GPRS网络实现测量设备基站和流动站之间的差分校正信号传输，扩展了GPS测量设备工作范围，实现了一个基站带多个流动站同时工作的测量模式，实现外业测量数据的实时回传和入库的。

Description

GPS-GPRS测绘设备

一、技术领域：

本实用新型涉及一种电子信息领域计算机及网络产品中的空间信息获取及综合应用集成系统，特别涉及一种通过GPRS网络实现测量设备基站和流动站之间的差分校正信号传输，扩展了GPS测量设备工作范围，实现了一个基站带多个流动站同时工作的测量模式，实现外业测量数据的实时回传和入库的GPS-GPRS测绘设备。

二、背景技术：

国内外GIS采集的研究始于测绘仪器的研究与应用。20世纪50年代起，测绘仪器研究开始向电子化和自动化方向发展。1957年10月，世界上第一颗人造地球卫星的成功发射，给测量学的发展和测绘仪器的发展带来了意义深远的大变革。1973年美国国防部研究建立新一代卫星导航系统的计划全球定位系统，GPS精密定位技术在测量工作中的应用，展现了广阔的前景。我国在GPS接收机的研制从80年代后期开始，90年代后期国内的几个仪器厂开始组装各自品牌的GPS接收机。

自上世纪90年代以来，计算机技术，互联网技术有了迅猛的发展，测绘仪器也随之朝着数字化，小型化的方向发展，数据的迅速无缝交换，成为新兴仪器的重要特征，随机软件的功能起来越强大，大大减小了作业的强度与难度，不需过多的人为干预，就能高精度的完成工作；针对高级用户，测绘采集设备和系统应该是开放型的，允许高级用户对其进行编程定制。遵循国际标准的计算机通讯接口在测绘仪器上得到了广泛的应用，如RS232、USB，以及日趋完善的“蓝牙(BlueTooth)”技术等。利用这些端口，实现了仪器与外围设备的数据通讯，方便的进行″人机对话″。

测绘采集仪器的发展，势必沿着数字化、一体化、自动化、信息化、GIS化的道路进行。现代化的仪器，紧随着信息技术发展。信息技术，为各行各业，创建了新的发展空间，测绘仪器首当其冲。仪器配置的电子手簿，使用了微软公司WINDOWSCE操作系统。这些开放的通用操作系统，大大的方便了用户进行二次开发。

我国目前在GIS和GPS领域已经进行了较长时间的研究，但是完全整合了测绘技术、GPS技术、GIS技术和数据存储入库成图技术的综合性产品还没有开发出来，此次我们开发的GIS采集系统，将这些目前需要外接设备完成的功能全部整合到一起实现了GIS采集一体化处理系统，同时基于油田生产需要实现地面数据、地质数据、生产数据、开发数据的整合应用开发。目前系统的存在的主要技术问题如下：

(1)目前国内在GPS测量领域基本上采用了数传电台进行基站和流动站之间的通讯，数据传输距离短，一般在5公里左右。

(2)GPS测量设备基本上提供了测点数据成果输出，没有按具体测量对象格式输出。

(3)输出数据不支持目前主流的GIS格式，例如Arcinfo格式，mapinfo格式和Geomedia格式等。

(4)目前的GPS测量设备不能实时构建空间数据库。

三、发明内容：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种整合测绘技术、GPS技术、GIS技术和数据存储入库、成图技术、GIS数据应用的综合性产品和系统，大大推动基础数据的采集、油田、城市空间数据库建设和数字油田、数字城市的建设的GPS-GPRS测绘设备。

其技术方案是：由GPS天线(1)、GPS测绘机体(5)、对中杆(9)和GPS信号线(10)装置组成；所述的GPS天线(1)与GPS测绘机体(5)活动联接，GPS测绘机体(5)的下端设有对中杆(9)和GPS信号线接口(11)，GPS测绘机体(5)的外壳设置有信号指示灯(6)、电源指示灯(7)、电源开关(8)。

所述的GPS天线(1)的下端设置GPS信号线接口(2)，并通过连接螺丝(4)连接GPS测绘机体(5)，GPS测绘机体(5)的下端还可以设有电池充电插口(12)。

所述的GPS测绘机体(5)内部由GSP接收板、GPRS传输模块、供电模块、蓝牙模块、PDA模块和配套服务器软件模块组成：

(I)GPS接收板：完成GPS信号的接收和处理；

(II)GPRS传输模块：完成差分校正数据的传输；

(III)供电控制模块：完成设备的供电和开关控制；

(IV)蓝牙模块：实现设备和PDA手薄之间的数据传输；

(V)PDA模块：实现GPS设备测量操作和存储记录；

(VI)配套服务器软件模块：实现测量数据的处理和入库，直接使用测量数据共建空间数据库。

本实用新型的有益效果是：(1)系统采用GPRS技术进行通讯，实时传送差分校正信号和基站数据，实现GPS-RTK和GPS-RTD测量，大大扩展了野外作业施工范围，将目前一般设备的5公里范围扩展为30公里左右；

(2)把GPS测量技术和PDA嵌入式技术结合，在Wince上开发出易操作界面友好的测量作业采集系统，通过该系统实现空间信息和属性定制和采集，通过手持PDA代替目前GIS采集测绘专业手薄，大大提高产品的易用性。

(3)把蓝牙技术融入系统，实现设备和外围的无线连接和智能通讯。

(4)结合油田特色采用空间数据库技术开发出基于GPS技术和GIS技术的油田GIS综合采集建库系统。

(5)实现空间数据和属性数据智能测量、采集、存储和实时GIS格式入库成图功能，把测绘的外业测量和内业处理通过该系统有机的集合成一个智能整体，大大减轻目前内业处理时间。

四、附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是本实用新型的GPS测绘机体的仰视图；

附图3是本实用新型的GPS测绘机体的内部电路原理示意图；

附图4是本实用新型的一种实施例的示意图。

五、具体实施方式：

结合附图，对本实用新型作进一步的描述：

其技术方案是由GPS天线1、GPS测绘机体5、对中杆9和GPS信号线10装置组成；GPS天线1与GPS测绘机体5并通过连接螺丝孔3和连接螺丝4联接，下端设置GPS信号线接口2；GPS测绘机体5的下端设有对中杆9、GPS信号线接口11和电池充电插口12，GPS测绘机体5的外壳设置有信号指示灯6、电源指示灯7、电源开关8、GPS配置接口14和连接螺丝孔13。

所述的GPS测绘机体5内部由GSP接收板、GPRS传输模块、供电模块、蓝牙模块、PDA模块和配套服务器软件模块组成：

(I)GPS接收板：完成GPS信号的接收和处理；(II)GPRS传输模块：完成差分校正数据的传输；(III)供电控制模块：完成设备的供电和开关控制；(IV)蓝牙模块：实现设备和PDA手薄之间的数据传输；(V)PDA模块：实现GPS设备测量操作和存储记录；(VI)配套服务器软件模块：实现测量数据的处理和入库，直接使用测量数据共建空间数据库。

GPS测绘机体(5)内部结构具体如下：

(1)GPS接收部分：采用国外技术成熟的GPS OEM双频接收板实现，双频接收板通过同轴电缆连接外部天线，本发明中针对接收板机进行了软件开发，把接收板输出电压、输入输出控制信号和接口通过连线接到控制部分，实现接收板的统一管理。

(2)供电部分和变压电路：采用Maxim工业变压芯片和外围电路实现，供电选用可充电12V工业级锂电池。

(3)接口模块通过一个集成了多个接口的焊接电路板和接插件实现，接口包括了GPS信号输出接口，差分校正数据输入接口，供电接口和蓝牙数据输出接口。

(4)蓝牙模块：采用工业级蓝牙芯片封装成RS232接口实现，通过供电模块给蓝牙模块供电。

(5)PDA处理模块：在wince操作系统下，使用.net开发平台技术实现wince下数据库操作开发、串口通讯开发、数据处理开发、坐标转换开发、GPS数据转换等模块开发。

(6)内业处理模块：采用.net平台开发技术实现了Arcinfo空间数据库入库开发、Mapinfo数据库入库开发、Geomedia数据入库开发，同时根据野外测量对象，实现了测量对象定制和属性选择定制。

(7)GPRS数传模块：采用工业级GPRS数传DTU实现。

(8)控制部分：控制部分由电流控制、信号控制、接口控制、显示控制四个部分电路组成，电流控制完成输入电流的稳压处理和输出，信号控制由输入信号、输出信号控制、信号转换等电路组成，接口控制采用电子接插件实现，显示控制采用液晶屏幕和信号灯显示实现。

主要工作原理如下：

(1)利用GPRS无线传输网络把GPS差分信号从基准站传送到流动站，实现GPS差分处理，在流动站通过蓝牙技术、PDA技术结合开发出野外操作手薄，通过蓝牙完成手薄和GPS流动站的无线通讯；

(2)利用.net开发平台技术实现了测绘设备手持电子手薄WinCE系统下GIS采集功能的开发。

(3)通过Oracle空间数据库组件技术、Arcinfo空间存储技术、Mapinfo空间存储技术、Geomedia空间数据库存储技术，实现采集数据的多种GIS格式空间数据库入库处理。

(4)产品采用集成设计，天线集成于测绘设备中。

(5)采用windows应用程序开发技术，实现PDA数据和计算机数据的传输、处理和入库。

产品的具体功能：

(1)测量设备移动站由PDA，GPS接收仪，通讯模块和GPS天线组成，完成野外数据的采集。

(2)测量设备移动站实时获取基准站的差分校正数据，并把校正数据实时计算到当前测量点，获取准确的数据。

(3)测量移动站测量对象，测量采集属性均可按具体单位或者企业的要求进行定制，例如在行油田油区内测量时，可以把油田的油井，管线，站库，变电所，电网，队部矿区等常用的油田对象定制到测量手薄中

(4)定制的测量对象在外业测量完成后，通过GPRS无线网络可以把数据实时传送到数据中心，进行实时入库处理。

设备使用过程(参照附图4)：

本装置使用时，首先架设基准站101，基准站101由计算机、基站104、天线103，然后构建无线GPRS通讯网络105，多个移动站102和基站101之间通讯正常后，即可到野外施工作业，作业完成后，测量手薄中的数据通过系统配套处理软件完成测量数据的各种GIS格式入库。

Claims (3)

1、一种GPS-GPRS测绘设备，其特征是：由GPS天线(1)、GPS测绘机体(5)、对中杆(9)和GPS信号线(10)装置组成；所述的GPS天线(1)与GPS测绘机体(5)活动联接，GPS测绘机体(5)的下端设有对中杆(9)和GPS信号线接口(11)，GPS测绘机体(5)的外壳设置有信号指示灯(6)、电源指示灯(7)、电源开关(8)。

2、根据权利要求1所述的GPS-GPRS测绘设备，其特征是：所述的GPS天线(1)的下端设置GPS信号线接口(2)，并通过连接螺丝(4)连接GPS测绘机体(5)，GPS测绘机体(5)的下端还可以设有电池充电插口(12)。

3、根据权利要求1所述的GPS-GPRS测绘设备，其特征是：所述的GPS测绘机体(5)内部由GSP接收板、GPRS传输模块、供电控制模块、蓝牙模块、PDA模块和配套服务器软件模块组成：

(I)GPS接收板：完成GPS信号的接收和处理；

(II) GPRS传输模块：完成差分校正数据的传输；

(III)供电控制模块：完成设备的供电和开关控制；

(IV)蓝牙模块：实现设备和PDA手薄之间的数据传输；

(V)PDA模块：实现GPS设备测量操作和存储记录；

(VI)配套服务器软件模块：实现测量数据的处理和入库，直接使用测量数据共建空间数据库。

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