多功能地理信息测绘装置及测绘方法

文档序号:334192 发布日期:2021-12-03 浏览:45次 >En<

阅读说明:本技术 多功能地理信息测绘装置及测绘方法 (Multifunctional geographic information mapping device and mapping method ) 是由 王坚 罗菊红 王子鑫 于 2021-09-02 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种多功能地理信息测绘装置及测绘方法,属于测绘技术领域,包括设备平台,设备平台上端中心设置有仪器盒,仪器盒内设置有全站仪,仪器盒的上端中心通过气球拉绳固定连接有气球座,气球座上端固定连接有氦气球,设备平台的下端中心设置有气罐连接座,气罐连接座下端插接有氦气罐,设备平台内部设置有控制机构,通过设置氦气球,氦气球的浮力提升设备平台,人力只用牵引设备平台前进即可完成对装置的转运,大大降低了野外环境中工作人员转运装置的工作强度,并且有效减少了设备平台内各种设备的振动,保证了测绘仪器内精密元件的稳定,从而保证了测量结果的精确性,有效提供了工作效率,降低了工作强度。(The invention discloses a multifunctional geographic information mapping device and a mapping method, belonging to the technical field of mapping, comprising an equipment platform, wherein an instrument box is arranged at the center of the upper end of the equipment platform, a total station is arranged in the instrument box, a balloon seat is fixedly connected at the center of the upper end of the instrument box through a balloon stay cord, a helium balloon is fixedly connected at the upper end of the balloon seat, a gas tank connecting seat is arranged at the center of the lower end of the equipment platform, a helium gas tank is inserted at the lower end of the gas tank connecting seat, a control mechanism is arranged in the equipment platform, the equipment platform is lifted by the buoyancy of the helium balloon, and the manual labor can finish the transferring of the device only by pulling the equipment platform to advance, thereby greatly reducing the working strength of a worker transferring device in the field environment, effectively reducing the vibration of various devices in the equipment platform, ensuring the stability of precise elements in the mapping instrument and ensuring the accuracy of measuring results, effectively improving the working efficiency and reducing the working strength.)

多功能地理信息测绘装置及测绘方法

技术领域

本发明属于测绘技术领域,具体涉及一种多功能地理信息测绘装置及测绘方法。

背景技术

对于地理信息测量的测绘仪种类较多,比如经纬仪、水准仪和全站仪等,都是在不同情况下,对地理信息进行测量的仪器。地理信息是地表的各种状态以数字形式体现出来供人们研究参考以及建设的依据,因此地理信息数据的准确性具有非常重要的作用。目前的地理数据测试方法有下列几种,第一是通过遥感卫星进行测量,遥感卫星层测量范围广,测量速度快,但是其二准确性不是太高,还有就是采用最基本的人力测绘,人力测绘的速度慢、效率低,但是测量的准确度很好,对于垂直地貌以及断崖溶洞,更是可以深入内部进行测绘,因此在一些重大工程上,人力测绘是必不可少的。

现有技术中,部分测绘地点位于车辆无法抵达的野外环境,这些环境下测绘装置只能通过人力搬运,携带十分不便,由于测绘装置包含许多精密元器件,人力搬运过程中的频繁振动和膨胀会导致零件松动错位,对测量结果的精确度造成影响,为此我们提出多功能地理信息测绘装置及测绘方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能地理信息测绘装置,以解决现有技术存在的携带不便和携带过程中振动影响测量结果精确度的问题。

本发明的第二个目的在于上述多功能地理信息测绘装置的测绘方法

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

多功能地理信息测绘装置,包括设备平台,所述设备平台上端中心设置有仪器盒,所述仪器盒内设置有全站仪,所述仪器盒的上端中心通过气球拉绳固定连接有气球座,所述气球座上端固定连接有氦气球,所述设备平台的下端中心设置有气罐连接座,所述气罐连接座下端插接有氦气罐,所述设备平台内部设置有控制机构。

作为本发明的一种优选方案,所述控制机构包括控制单片机、供气阀、充气阀和排气阀,所述供气阀、充气阀和排气阀均为电磁阀,且供气阀、充气阀和排气阀均与控制单片机电性连接,所述供气阀设置于气罐连接座内部,且供气阀与氦气罐内腔连通,所述供气阀的输出端通过软管连接充气阀进气端,所述充气阀和排气阀设置于气球座内,所述充气阀和排气阀均与氦气球内腔连通,且排气阀的输出端与空气连通。

作为本发明的一种优选方案,所述设备平台的内腔埋设有多个蓄电池,且多个蓄电池呈环形阵列设置于控制单片机的外侧,多个蓄电池均与控制单片机连通。

作为本发明的一种优选方案,所述设备平台的上端设置有多个无人机平台,且每个无人机平台上均通过弹性卡扣卡接固定有微型测绘无人机,所述微型测绘无人机的工作端朝上设置。

作为本发明的一种优选方案,所述无人机平台的底部中心处设置有无线充电线圈,所述无线充电线圈与控制机构电性连接。

作为本发明的一种优选方案,所述仪器盒包括内筒和外筒,所述外筒套设与内筒的圆周表面,且外筒的上端中心与气球拉绳下端固定连接,所述外筒内插设有全站仪。

作为本发明的一种优选方案,所述全站仪的上端固定连接有仪器底座,所述仪器底座的上端固定连接有仪器插接座,所述仪器插接座的外壁设置有外螺纹,且内筒的内壁设置有与仪器插接座相匹配的内螺纹。

作为本发明的一种优选方案,所述设备平台的一侧设置有拉环,所述拉环通过牵引拉绳与牵引背包固定连接,所述牵引背包的一侧设置有背带,且牵引背包上端设置有棘轮收卷器,所述牵引背包的下端设置有备用收纳袋。

作为本发明的一种优选方案,所述设备平台的侧面阵列开设有多个调节转槽,且每个调节转槽内均转动安装有阻尼转座,所述阻尼转座的底部固定连接有铝合金伸缩杆,每个所述铝合金伸缩杆的底端均固定连接有固定尖端。

上述多功能地理信息测绘装置的测绘方法,包括以下几个步骤:

S1、测量人员和测量装置通过车辆移动到步行起点;

S2、将无人机平台和全站仪装入设备平台内,通过车载气瓶对氦气球内充气,使得设备平台在氦气球的浮力作用下浮起;

S3、工作人员通过背带将牵引背包背负,通过棘轮收卷器调节牵引拉绳的长度,使得设备平台漂浮在离地2-3m处;

S4、工作人员通过牵引背包牵引设备平台移动,从而将设备平台带到测绘地点;

S5、移动过程中,通过远程遥控控制机构,从而控制供气阀、充气阀和排气阀的运转,控制氦气球的充气和放气,来控制设备平台高度,来避开行进过程中的环境障碍物;

S6、到达测绘地点后,通过棘轮收卷器收卷牵引拉绳,使得设备平台降到底面,再旋开外筒,将牵引拉绳末端与外筒固定,并且将牵引背包通过锚杆固定在地面,完成对氦气球的固定;

S7、设置全站仪,将全站仪抽出,通过仪器插接座旋入内筒中,将全站仪朝上固定,再将铝合金伸缩杆展开,通过转动阻尼转座,调节铝合金伸缩杆的倾斜角度,使得设备平台水平固定在测绘高度,完成全站仪的设置;

S8、根据测绘的需求,选择对应功能的微型测绘无人机,驱动微型测绘无人机起飞,进行测绘;

S9、完成测绘工作后,将微型测绘无人机和全站仪收回设备平台内,然后将外筒重新安装到设备平台上;

S10、工作人员通过牵引背包牵引设备平台移动回车辆处,拆解设备平台,放空氦气球,完成对装置的收纳。

本发明具有如下有益效果:

本方案通过设置设备平台,设备平台上装有全站仪和具有不同工作端的微型测绘无人机实现多功能地理测绘,适用于大部分的测绘需求,通过设置氦气球,氦气球的浮力提升设备平台,工作人员步行牵引设备平台前进即可完成对装置的转运,大大降低了野外环境中工作人员转运装置的工作强度,并且有效减少了设备平台内各种设备的振动,保证了测绘仪器内精密元件的稳定,从而保证了测量结果的精确性,有效提供了工作效率,降低了工作强度。

附图说明

图1是本发明的立体图。

图2是本发明加装牵引背包后的侧视图。

图3是本发明中控制机构的结构框图。

图4是本发明中设备平台的俯视角度立体图。

图5是本发明中设备平台的侧剖视图。

图中:1、设备平台;2、仪器盒;3、气球拉绳;4、气球座;5、氦气球;6、气罐连接座;7、氦气罐;8、供气阀;9、充气阀;10、排气阀;11、调节转槽;12、阻尼转座;13、铝合金伸缩杆;14、固定尖端;15、无人机平台;16、微型测绘无人机;17、拉环;18、牵引拉绳;19、牵引背包;20、背带;21、棘轮收卷器;22、备用收纳袋;23、内筒;24、外筒;25、仪器底座;26、仪器插接座;27、全站仪;28、控制单片机;29、蓄电池;30、无线充电线圈。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

请参阅图1-5,多功能地理信息测绘装置,包括设备平台1,设备平台1上端中心设置有仪器盒2,仪器盒2内设置有全站仪27,仪器盒2的上端中心通过气球拉绳3固定连接有气球座4,气球座4上端固定连接有氦气球5,设备平台1的下端中心设置有气罐连接座6,气罐连接座6下端插接有氦气罐7,设备平台1内部设置有控制机构。氦气是惰性气体,密度小,能够产生足够提升设备平台1的浮力,并且惰性气体稳定的特性保证了氦气球5在使用过程中的安全,保障了设备平台1提升过程中的安全性。

具体的,控制机构包括控制单片机28、供气阀8、充气阀9和排气阀10,供气阀8、充气阀9和排气阀10均为电磁阀,且供气阀8、充气阀9和排气阀10均与控制单片机28电性连接,供气阀8设置于气罐连接座6内部,且供气阀8与氦气罐7内腔连通,供气阀8的输出端通过软管连接充气阀9进气端,充气阀9和排气阀10设置于气球座4内,充气阀9和排气阀10均与氦气球5内腔连通,且排气阀10的输出端与空气连通。

本实施例中,当供气阀8、充气阀9和排气阀10全部闭合时,氦气球5内气体体积稳定,保持恒定浮力,当供气阀8和充气阀9打开时由于氦气罐7内压力较大,氦气罐7内的氦气通过供气阀8和充气阀9进入氦气球5内,从而提升了氦气球5的浮力,设备平台1上升,当排气阀10打开时,氦气球5内气体被挤出,降低了氦气球5的浮力,设备平台1下降,通过控制单片机28控制供气阀8、充气阀9和排气阀10的通断,从而控制设备平台1的升降,从而辅助设备平台1进行避障和避风,保证了设备平台1对野外复杂环境的适应性。

具体的,设备平台1的内腔埋设有多个蓄电池29,且多个蓄电池29呈环形阵列设置于控制单片机28的外侧,多个蓄电池29均与控制单片机28连通。

本实施例中,通过设置的蓄电池29为控制机构供电,保证控制机构的正常运转。

具体的,设备平台1的上端设置有多个无人机平台15,且每个无人机平台15上均通过弹性卡扣卡接固定有微型测绘无人机16,微型测绘无人机16的工作端朝上设置。

本实施例中,通过设置无人机平台15固定微型测绘无人机16,从而便于微型测绘无人机16的携带,进而通过微型测绘无人机16上不同的工作端,满足测绘工作的多种需求,实现多功能测绘。

具体的,无人机平台15的底部中心处设置有无线充电线圈30,无线充电线圈30与控制机构电性连接。

本实施例中,通过无线充电线圈30能够在微型测绘无人机16电力不足时为微型测绘无人机16充电,保证了野外环境中微型测绘无人机16的正常续航。

具体的,仪器盒2包括内筒23和外筒24,外筒24套设与内筒23的圆周表面,且外筒24的上端中心与气球拉绳3下端固定连接,外筒24内插设有全站仪27。

本实施例中,通过设置的内筒23和外筒24,将全站仪27包裹悬空固定,有效减少了全站仪27受到的膨胀冲击和灰尘,保障了全站仪27的精密性。

具体的,全站仪27的上端固定连接有仪器底座25,仪器底座25的上端固定连接有仪器插接座26,仪器插接座26的外壁设置有外螺纹,且内筒23的内壁设置有与仪器插接座26相匹配的内螺纹。

本实施例中,通过设置仪器底座25和仪器插接座26,使得全站仪27在工作时能够以内筒23为支撑底座,便于全站仪27的架设。

具体的,设备平台1的一侧设置有拉环17,拉环17通过牵引拉绳18与牵引背包19固定连接,牵引背包19的一侧设置有背带20,且牵引背包19上端设置有棘轮收卷器21,牵引背包19的下端设置有备用收纳袋22。

本实施例中,通过设置牵引背包19,便于工作人员牵引设备平台1前进,通过设置棘轮收卷器21,能够通过对牵引拉绳18的收卷和放卷辅助控制设备平台1的高度,便于设备平台1的移动,通过设置备用收纳袋22,备用收纳袋22内能够装载备用氦气球5,从而避免氦气球5意外破损导致的装置无法移动。

具体的,设备平台1的侧面阵列开设有多个调节转槽11,且每个调节转槽11内均转动安装有阻尼转座12,阻尼转座12的底部固定连接有铝合金伸缩杆13,每个铝合金伸缩杆13的底端均固定连接有固定尖端14。

本实施例中,通过设置铝合金伸缩杆13,多个铝合金伸缩杆13形成的三角架能够完成对全站仪27的支撑固定,并且调节转槽11和阻尼转座12的配合便于铝合金伸缩杆13的调节,固定尖端14的设置便于铝合金伸缩杆13底部插入泥土中,从而保证铝合金伸缩杆13支撑的牢固性。

该多功能地理信息测绘装置的测绘方法,包括以下几个步骤:

S1、测量人员和测量装置通过车辆移动到步行起点,步行起点为测量人员到达测量地点的路程中车辆无法行驶的道路的起点,从此处开始测量人员需要步行前进至测量地点;

S2、将无人机平台15和全站仪27装入设备平台1内,通过车载气瓶对氦气球5内充气,使得设备平台1在氦气球5的浮力作用下浮起;

S3、工作人员通过背带20将牵引背包19背负,通过棘轮收卷器21调节牵引拉绳18的长度,使得设备平台1漂浮在离地2-3m处;

S4、工作人员通过牵引背包19牵引设备平台1移动,从而将设备平台1带到测绘地点;

S5、移动过程中,通过远程遥控控制机构,从而控制供气阀8、充气阀9和排气阀10的运转,控制氦气球5的充气和放气,来控制设备平台1高度,来避开行进过程中的环境障碍物;

S6、到达测绘地点后,通过棘轮收卷器21收卷牵引拉绳18,使得设备平台1降到底面,再旋开外筒24,将牵引拉绳18末端与外筒24固定,并且将牵引背包19通过锚杆固定在地面,完成对氦气球5的固定;

S7、设置全站仪27,将全站仪27抽出,通过仪器插接座26旋入内筒23中,将全站仪27朝上固定,再将铝合金伸缩杆13展开,通过转动阻尼转座12,调节铝合金伸缩杆13的倾斜角度,使得设备平台1水平固定在测绘高度,完成全站仪27的设置;

S8、根据测绘的需求,选择对应功能的微型测绘无人机16,驱动微型测绘无人机16起飞,进行测绘;

S9、完成测绘工作后,将微型测绘无人机16和全站仪27收回设备平台1内,然后将外筒24重新安装到设备平台1上;

S10、工作人员通过牵引背包19牵引设备平台1移动回车辆处,拆解设备平台1,放空氦气球5,完成对装置的收纳。

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