專(zhuān)利名稱(chēng)：新型全站儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型全站儀。
背景技術(shù)：
全站儀，即全站型電子速測(cè)儀(Electronic Total Station)。是一種
集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，是集水平角、垂直角、距離 (斜距、平距)、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。因其一次安 置儀器就可以完成該監(jiān)測(cè)站上全部測(cè)量工作，所以稱(chēng)之為全站儀，廣 泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測(cè)量或變形監(jiān)測(cè)領(lǐng) 域。全站儀具有角度測(cè)量、距離(斜距、平距、高差)測(cè)量、三維坐標(biāo) 測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、交會(huì)定點(diǎn)測(cè)量和放樣測(cè)量等多種用途。內(nèi)置專(zhuān)用軟 件后，功能還可進(jìn)一步拓展。全站儀幾乎可以用在所有的測(cè)量領(lǐng)域。 但是，在變電一次設(shè)備引線制作領(lǐng)域，不但要實(shí)現(xiàn)不停電測(cè)量設(shè) 備間距離和高差，而且要實(shí)現(xiàn)三維立體設(shè)計(jì)和展示功能，引線彎曲形 狀可任意改變并自動(dòng)計(jì)算引線長(zhǎng)度?，F(xiàn)有的全站儀缺乏三維立體展示 功能。
在工程測(cè)量中，內(nèi)業(yè)資料計(jì)算占有很重要的比重，目前的內(nèi)業(yè)資 料計(jì)算的主要通過(guò)計(jì)算辦公軟件和相應(yīng)的計(jì)算方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)輔 助設(shè)計(jì)(Computer Aid Design簡(jiǎn)寫(xiě)CAD，常稱(chēng)AutoCAD)是20世紀(jì) 80年代初發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)型應(yīng)用軟件。如今在各個(gè)領(lǐng)域均 得到了普遍的應(yīng)用。它大大提高了工程技術(shù)人員的工作效率。
為了解決全站儀缺乏三維展示功能的問(wèn)題，工程中普遍采用全站儀結(jié)合計(jì)算機(jī)中的AutoCAD繪制，配合計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言編制一些常 用的計(jì)算程序，來(lái)得到相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果。AutoCAD提供了測(cè)量?jī)?nèi)業(yè) 資料計(jì)算的另外一種全新直觀明了的圖形計(jì)算方法。全站儀可以很方 便地進(jìn)行三維坐標(biāo)的測(cè)量，然后通過(guò)AutoCAD的內(nèi)業(yè)計(jì)算，達(dá)到
1) 在放樣的過(guò)程中，可以用編程計(jì)算器結(jié)合全站儀，非常方便 地、快速地進(jìn)行作業(yè)；
2) 運(yùn)用AutoCAD進(jìn)行計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證；
3) 隨著全站儀的推廣和普及，極坐標(biāo)的放樣越來(lái)越成為眾多放 樣方法中備受測(cè)量人員青睞的一種，而坐標(biāo)計(jì)算又是極坐標(biāo)放樣中的 重點(diǎn)和難點(diǎn)，由于一般的紅線放樣，工程放樣中的元素多為點(diǎn)、直線 (段)、圓(弧)等，故可以充分利用AutoCAD的設(shè)定坐標(biāo)系、繪圖和取 點(diǎn)的功能，以及結(jié)合我們外業(yè)所用計(jì)算器的功能，從而大大減輕我們 外業(yè)的工作強(qiáng)度及內(nèi)業(yè)的工作量。
然而，全站儀外接計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)AutoCAD計(jì)算的普遍方式，需要 在現(xiàn)場(chǎng)安裝相應(yīng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備，過(guò)程繁瑣，不是適合小數(shù)據(jù)量的現(xiàn)場(chǎng) 輸出，及現(xiàn)場(chǎng)的三維顯示功能。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型為解決全站儀只能進(jìn)行三維坐標(biāo)測(cè)量無(wú)法實(shí)現(xiàn)三維 圖形的計(jì)算與展示的缺陷，提供了一種結(jié)果簡(jiǎn)單、使用方便的新型全 站儀。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是 一種新型全站 儀，包括速測(cè)系統(tǒng)，還包括通過(guò)數(shù)據(jù)接口與所述速測(cè)系統(tǒng)相連的處理 單元，所述處理單元還連接有顯示單元、輸入單元和存儲(chǔ)單元。
所述輸入單元可采用鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)。所述顯示單元和輸入單元可采用觸摸屏實(shí)現(xiàn)。 所述處理單元可為AVR處理器的單片機(jī)。
所述觸摸屏與處理單元之間可采用RS232接口實(shí)現(xiàn)通信。 所述處理單元還可另接有數(shù)據(jù)接口 。
本實(shí)用新型針對(duì)目前電力系統(tǒng)中， 一次設(shè)備的引線測(cè)量和制作方 式的弊端，采用本實(shí)用新型，測(cè)量物體的空間三維坐標(biāo)，通過(guò)通訊端 口上傳采集的數(shù)據(jù)，計(jì)算空間任意形狀曲線，并將測(cè)量中的進(jìn)展、參 數(shù)變化、三維圖形顯示及引線的實(shí)時(shí)計(jì)算長(zhǎng)度都可以在顯示單元上顯 示，并可以通過(guò)輸入單元對(duì)測(cè)量進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和監(jiān)控。本實(shí)用新型可 廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)一次引線的制作以及需要連接的兩點(diǎn)間電線電 纜長(zhǎng)度的計(jì)算，在送電線路測(cè)量以及電力工程的設(shè)計(jì)建設(shè)中都具有廣 闊的應(yīng)用空間，實(shí)現(xiàn)不停電測(cè)量設(shè)備間距離和高差，采用軟件圖形化 設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)引線整體設(shè)計(jì)，達(dá)到設(shè)備引線前期制作的目的，從而減 輕人員工作量，縮短停電時(shí)間。

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
具體實(shí)施方式

如圖1中所示，本實(shí)用新型包括速測(cè)系統(tǒng)，即包括原有全站儀的 全部結(jié)構(gòu)，還包括通過(guò)數(shù)據(jù)接口與所述速測(cè)系統(tǒng)相連的處理單元，以 及與所述處理單元相連的鍵盤(pán)、觸摸屏、存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)接口。所述 處理單元為AVR處理器的AT90S2313單片機(jī)，該單片機(jī)加快指令的 執(zhí)行速度并減少了系統(tǒng)的功耗，內(nèi)部有128字節(jié)SRAM和128字節(jié) EEPROM存貯器、全雙工的UART，并且還帶有片內(nèi)振蕩器的可編 程"看門(mén)狗"定時(shí)器。本實(shí)用新型采用單片機(jī)作為系統(tǒng)的CPU,選用單片機(jī)和嵌入式 觸摸屏為控制核心單元，通過(guò)利用所述速測(cè)系統(tǒng)采集的空間數(shù)據(jù)，通 過(guò)嵌入所述單片機(jī)中的三維成圖軟件及全站儀接口軟件，建立現(xiàn)場(chǎng)三 維立體顯示及長(zhǎng)度計(jì)算系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳，三維立體 設(shè)計(jì)和展示功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)空間任意彎曲形狀的曲線進(jìn)行長(zhǎng)度的自動(dòng) 計(jì)算，可直接調(diào)用空間物體的三維模型。單片機(jī)對(duì)經(jīng)所述數(shù)據(jù)接口的 輸入輸出信號(hào)進(jìn)行處理，完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制，觸摸屏與處理單元之間，通過(guò)RS232通信協(xié)議接口進(jìn)行連接，由單片機(jī)對(duì)觸摸屏狀態(tài)控制區(qū)和通知區(qū)進(jìn)行讀寫(xiě)，以達(dá)到兩者之間的信息交互，測(cè)量中的進(jìn)展、參數(shù)變化、三維圖形顯示及引線的實(shí)時(shí)計(jì)算長(zhǎng)度都可以在觸摸屏上顯示，并可以通過(guò)觸摸屏對(duì)測(cè)量進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和監(jiān)控。所述存儲(chǔ)單元作為程序存儲(chǔ)器，用于對(duì)嵌入單片機(jī)內(nèi)程序的存儲(chǔ)。以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的新型全站儀進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng) 理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種新型全站儀，包括速測(cè)系統(tǒng)，其特征在于還包括通過(guò)數(shù)據(jù)接口與所述速測(cè)系統(tǒng)相連的處理單元，所述處理單元還連接有顯示單元、輸入單元和存儲(chǔ)單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全站儀，其特征在于所述輸入單 元采用鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全站儀，其特征在于所述顯示單 元和輸入單元采用觸摸屏實(shí)現(xiàn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全站儀，其特征在于所述處理單 元為AVR處理器的單片機(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型全站儀，其特征在于所述觸摸屏與處理單元之間采用RS232接口實(shí)現(xiàn)通信。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全站儀，其特征在于所述處理單元還另接有數(shù)據(jù)接口。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型全站儀，包括速測(cè)系統(tǒng)，還包括通過(guò)數(shù)據(jù)接口與所述速測(cè)系統(tǒng)相連的處理單元，所述處理單元還連接有顯示單元、輸入單元和存儲(chǔ)單元。本實(shí)用新型針對(duì)目前電力系統(tǒng)中一次設(shè)備的引線測(cè)量和制作方式的弊端，采用本實(shí)用新型，測(cè)量物體的空間三維坐標(biāo)，通過(guò)通訊端口上傳采集的數(shù)據(jù)，計(jì)算空間任意形狀曲線，并將測(cè)量中的進(jìn)展、參數(shù)變化、三維圖形顯示及引線的實(shí)時(shí)計(jì)算長(zhǎng)度在顯示單元上顯示，并可以通過(guò)輸入單元對(duì)測(cè)量進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和監(jiān)控。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)一次引線的制作以及需要連接的兩點(diǎn)間電線電纜長(zhǎng)度的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)不停電測(cè)量設(shè)備間距離和高差。
文檔編號(hào)G01B21/04GK201392192SQ20092000579
公開(kāi)日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者姚文軍, 張恩偉, 婷 毛, 軍 王, 田麗麗, 胡尊張, 駱立實(shí), 柯 黃 申請(qǐng)人:華北電網(wǎng)有限公司北京超高壓公司