本發(fā)明涉及各等級水準(zhǔn)測量，尤其涉及一種基于超寬帶定位裝置的水準(zhǔn)測量輔助測距方法和水準(zhǔn)測量輔助測距裝置。

背景技術(shù)：

1、水準(zhǔn)測量又名“幾何水準(zhǔn)測量”，是用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺測定地面上兩點間高差的方法。在地面兩點間安置水準(zhǔn)儀，觀測豎立在兩點上的水準(zhǔn)標(biāo)尺，按尺上讀數(shù)推算兩點間的高差。

2、水準(zhǔn)測量過程中，水準(zhǔn)儀距離兩端水準(zhǔn)標(biāo)尺的距離往往需要人工進(jìn)行測定，常見的有數(shù)步數(shù)、拉卷尺、推滾輪測距等傳統(tǒng)測距方式，當(dāng)水準(zhǔn)觀測的距離較長，測站數(shù)較多時，傳統(tǒng)測距方式成本較高，精度較低，效率偏低。

3、公開號cn208671956u?公開了一種水準(zhǔn)儀測量系統(tǒng)，包括水準(zhǔn)儀基體、兩個測量尺，所述水準(zhǔn)儀基體上設(shè)置有rfid標(biāo)簽，所述測量尺上均設(shè)置有用于讀取rfid標(biāo)簽與測量尺間距的rfid閱讀器。rfid閱讀器讀取rfid標(biāo)簽與測量尺之間的間距，拿取測量尺的工作人員通過rfid閱讀器即可了解測量尺與水準(zhǔn)儀基體之間的間距。方便判斷測量尺的位置，減少了頻繁使用水準(zhǔn)儀基體測量測量尺與水準(zhǔn)儀基體間距過程。從而方便工作人員的測量。該方法在移動測量尺時，移動人員無法直觀地知道距離是否到位，同時測出的距離不是水準(zhǔn)測量中需要的水平距離。

4、公開號cn217716374u公開了一種激光測距的測量裝置，包括水準(zhǔn)儀，所述水準(zhǔn)儀的底部設(shè)置有安裝腳架，所述安裝腳架的底端為尖角結(jié)構(gòu)，所述安裝腳架的頂部基座下方設(shè)置有安裝結(jié)構(gòu)，所述安裝結(jié)構(gòu)的底部吊接有角度可調(diào)節(jié)的反射結(jié)構(gòu)，所述反射結(jié)構(gòu)為條片形狀，所述反射結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)置有吊裝部，所述水準(zhǔn)儀的兩側(cè)分別設(shè)置有水準(zhǔn)尺，所述水準(zhǔn)尺包含氣泡對正結(jié)構(gòu)，所述水準(zhǔn)尺上分別設(shè)置有高度可調(diào)節(jié)的鎖扣結(jié)構(gòu)，所述鎖扣結(jié)構(gòu)上設(shè)置有激光測距儀，所述反射結(jié)構(gòu)的兩個反光面正對所述激光測距儀設(shè)置；持尺員通過水準(zhǔn)尺扶手轉(zhuǎn)動水準(zhǔn)尺，使激光測距儀發(fā)出的光斑對準(zhǔn)位于水準(zhǔn)儀1下端的反射條片，對照后即可控制測量，獲取精度不低于0.1米的視距，根據(jù)前后視距差，前后持尺員通過測距和調(diào)整，以達(dá)到滿足水準(zhǔn)測量規(guī)范要求的視距差。使用激光測距儀需要保證反射結(jié)構(gòu)在光線可視范圍內(nèi)，增加了人工操作難度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有水準(zhǔn)測量輔助測距技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于超寬帶定位裝置的水準(zhǔn)測量輔助測距方法和水準(zhǔn)測量輔助測距裝置，能夠確定水準(zhǔn)儀和測量尺之間的距離，用于輔助確定測量尺的位置，并且能夠及時有效地提醒操作人員，并且能夠減少人工作業(yè)，無需對測距進(jìn)行過多的操作，大大提高了水準(zhǔn)測量輔助測距精度和作業(yè)效率。

2、為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、提供一種基于超寬帶定位裝置的水準(zhǔn)測量輔助測距方法，采用一臺水準(zhǔn)儀、2根配套水準(zhǔn)標(biāo)尺、1套超寬帶定位裝置和2套u(yù)wb移動標(biāo)簽；將超寬帶定位裝置安裝到水準(zhǔn)儀上，2套u(yù)wb移動標(biāo)簽分別安裝到2根配套水準(zhǔn)標(biāo)尺上。該方法包括：水準(zhǔn)標(biāo)尺面與水準(zhǔn)儀正對，通過uwb移動標(biāo)簽和超寬帶定位裝置實時獲取水準(zhǔn)儀和兩套水準(zhǔn)標(biāo)尺之間的距離，工作人員根據(jù)語音播報和顯示屏看到的實時距離信息及時調(diào)整水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)標(biāo)尺位置，實現(xiàn)各等級水準(zhǔn)測量輔助測距。在本發(fā)明裝置中距離等數(shù)據(jù)信息的傳輸方式可采用無線傳輸?shù)确绞健?/p>

4、本發(fā)明創(chuàng)新性的結(jié)合uwb技術(shù)應(yīng)用于水準(zhǔn)測量技術(shù)當(dāng)中，uwb技術(shù)主要包含了超寬帶定位裝置和uwb移動標(biāo)簽。

5、其中uwb技術(shù)主要使用了公開號cn117896826a的中國專利提出的超寬帶定位裝置和定位方法，能夠獲取超寬帶定位裝置與uwb移動標(biāo)簽之間的距離。

6、本發(fā)明提供了一種水準(zhǔn)測量輔助測距裝置，該裝置包含了一臺水準(zhǔn)儀、2根配套水準(zhǔn)標(biāo)尺、1套超寬帶定位裝置和uwb移動標(biāo)簽，指示燈以及輔助標(biāo)尺實現(xiàn)。

7、在水準(zhǔn)測量開始前將超寬帶定位裝置固定在水準(zhǔn)儀器上，將兩套u(yù)wb移動標(biāo)簽分別對應(yīng)固定到2根配套水準(zhǔn)標(biāo)尺上，優(yōu)選，固定在水準(zhǔn)標(biāo)尺的不覆蓋刻度的側(cè)邊，2根配套水準(zhǔn)標(biāo)尺置于水準(zhǔn)路線上距離水準(zhǔn)儀一定距離的前后兩側(cè)，每1根水準(zhǔn)標(biāo)尺上固定1套u(yù)wb移動標(biāo)簽。

8、超寬帶定位裝置和uwb移動標(biāo)簽上分別具有顯示模塊和語音播報模塊，能夠?qū)@取的實時距離顯示出來并且通過語音播報傳遞信息給作業(yè)人員。

9、由于采用uwb技術(shù)進(jìn)行測距，所獲得的距離是超寬帶定位裝置和uwb移動標(biāo)簽之間的直線距離，而uwb移動標(biāo)簽在水準(zhǔn)標(biāo)尺上的位置對測量結(jié)果存在一定的影響，為了消除uwb移動標(biāo)簽的位置影響，在每個標(biāo)尺上設(shè)置的一套u(yù)wb移動標(biāo)簽包括有兩個uwb標(biāo)簽，預(yù)先將同一標(biāo)尺中的兩個uwb標(biāo)簽之間的距離輸入到超寬帶定位裝置配套的計算裝置中，再由超寬帶定位裝置獲得到的與同一標(biāo)尺上的兩個uwb標(biāo)簽的距離，即已知了三角形的三條邊的長度，在計算裝置中求三角形的水平方向的高即水準(zhǔn)儀與對應(yīng)水準(zhǔn)標(biāo)尺之間的水平距離，根據(jù)普通的數(shù)學(xué)關(guān)系即可得到。進(jìn)一步地，每個標(biāo)尺中同一標(biāo)尺的兩個uwb標(biāo)簽之間的距離可以不預(yù)先設(shè)置，而是可以自動獲取，兩個位于同一標(biāo)尺上的標(biāo)簽可以在標(biāo)尺上下自行移動，具體的移動方式可以采取現(xiàn)有技術(shù)中任何一種方式配合標(biāo)尺的材質(zhì)和形狀進(jìn)行適應(yīng)性的安裝和設(shè)置，并且，每個標(biāo)簽上均安裝有距離傳感器，可以獲取兩個標(biāo)簽之間的距離，并通過無線的方式傳輸給超寬帶定位裝置配套的計算裝置，這樣就避免了預(yù)先設(shè)置距離；此外，還可以通過控制標(biāo)簽上下運(yùn)動，從而計算得出多個水平距離，再進(jìn)行求平均處理，以獲得更加準(zhǔn)確的水平距離值。在進(jìn)行作業(yè)時，作業(yè)人員需要手持標(biāo)尺移動到指定距離后安放標(biāo)尺，在語音播報的基礎(chǔ)上，可以較為迅速的找到相應(yīng)的位置放置標(biāo)尺，但是由于語音播報的延后性，作業(yè)人員不能快速精準(zhǔn)地找到放置點位。因此，在上述實施例的基礎(chǔ)上，本實施例在說明如何進(jìn)行放置點位指示，在標(biāo)尺的頂部安裝有水平伸縮尺，水平伸縮尺的端部底面按照有指示燈，例如在接近48.5米時（48.5為假設(shè)目標(biāo)距離值），優(yōu)選為48米時（根據(jù)實際情況可以提前指示，僅需進(jìn)行簡單的設(shè)置即可），水平伸縮尺沿遠(yuǎn)離水準(zhǔn)儀器的方向伸出0.5米，指示燈開啟，垂直向48.5米的地面發(fā)出指示燈光，以提示作業(yè)人員，在隨著作業(yè)人員接近48.5米過程中水平伸縮尺能夠逐漸回縮，指示燈均都能指向48.5米。水平伸縮尺可在控制裝置的控制下向遠(yuǎn)離水準(zhǔn)儀或靠近水準(zhǔn)儀的方向伸出，并根據(jù)具體數(shù)值控制其伸縮尺度。

10、水準(zhǔn)標(biāo)尺上還可以設(shè)置滑動塊，伸縮機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)動設(shè)置在滑動塊上，伸縮機(jī)構(gòu)的另一側(cè)可轉(zhuǎn)動設(shè)置有輔助標(biāo)尺。在目標(biāo)點位（指示燈指示位置處）不便于放置標(biāo)尺時，可以使用輔助標(biāo)尺，通過轉(zhuǎn)動、上下滑動和伸縮將輔助標(biāo)尺安放到目標(biāo)點位處，滑動塊、伸縮機(jī)構(gòu)和輔助標(biāo)尺可拆卸地滑動連接到標(biāo)尺上，在需要使用時可將其安裝在標(biāo)尺上，輔助標(biāo)尺可以是與標(biāo)尺相同的構(gòu)造。伸縮機(jī)構(gòu)優(yōu)選地采用x伸縮架，也可以采用連桿拼接，電動、液壓或氣動伸縮桿的形式。在輔助放置標(biāo)尺時，需要保持標(biāo)尺的尺面轉(zhuǎn)向水準(zhǔn)儀，這里的可轉(zhuǎn)動連接可以采取任一種已知的轉(zhuǎn)動設(shè)置方式。

11、本發(fā)明提供了一種基于超寬帶定位裝置的水準(zhǔn)測量輔助測距方法和水準(zhǔn)測量輔助測距裝置，通過該裝置，水準(zhǔn)儀操作人員能夠?qū)崟r獲取兩個標(biāo)尺和水準(zhǔn)儀的精確距離，且該距離不受移動標(biāo)簽位置的影響，標(biāo)尺操作人員能夠?qū)崟r獲取本標(biāo)尺到水準(zhǔn)儀的距離，為各等級水準(zhǔn)測量提供了便利，相比于數(shù)步數(shù)、拉卷尺，推滾輪測距等傳統(tǒng)作業(yè)方式，減少了人工作業(yè)，大大提高了水準(zhǔn)測量作業(yè)效率，還可以根據(jù)實際地面的情況選擇合適的位置安放標(biāo)尺。