一种全站仪及放样测量装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种全站仪及放样测量装置，该全站仪，包括用于发射测距光信号至放样指示器的目标棱镜的光信号发射组件和用于计算放样误差数据的放样误差计算单元，所述光信号发射组件与所述放样误差计算单元相电性连接，用于发射经过调制后，至少加载了所述放样误差数据后的通信光信号至所述放样指示器，以便所述放样指示器根据所述通信光信号获取所述放样误差数据。
【专利说明】—种全站仪及放样测量装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及测绘【技术领域】，尤其涉及一种全站仪及放样测量装置。
【背景技术】
[0002]现有工程测量中的放样测量一般采用全站仪进行放样，以全站仪操作人员为主、棱镜安置人员为辅；放样过程中由全站仪操作人员根据设计要求和全站仪实时测量得到的数据来指挥棱镜安置人员将棱镜安置到设计要求的位置，这一过程需反复多次，才能逐渐逼近设计要求的放样点。上述操作过程存在以下缺陷:⑴操作人员相互之间的信息交流需通过对讲机，受外界影响比较大；⑵指挥是否正确依赖于全站仪操作人员的素质，一旦全站仪操作人员判断错误，对棱镜安置人员作出的指挥就会错误；⑶棱镜安置人员需要等待全站仪操作人员的指挥，不能及时得到实时、全面的测量数据，导致工作效率低下。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提供一种全站仪及放样测量装置，以提高数据传输的准确性、及时性和工作效率。
[0004]为实现上述目的，本发明实施例提供一种全站仪，包括用于发射测距光信号至放样指示器的目标棱镜的光信号发射组件和用于计算放样误差数据的放样误差计算单元，所述光信号发射组件与所述放样误差计算单元相电性连接，用于发射经过调制后，至少加载了所述放样误差数据后的通信光信号至所述放样指示器，以便所述放样指示器根据所述通信光信号获取所述放样误差数据。
[0005]在一个优选的实施例中，所述光信号发射组件用于对所述测距光信号和所述通信光信号采用频分复用方式进行调制并发射至所述目标棱镜；
[0006]或，
[0007]所述光信号发射组件用于对所述测距光信号和所述通信光信号采用时分复用方式进行调制并发射至所述目标棱镜；
[0008]或，
[0009]所述测距光信号和所述通信光信号通过空间上不同的光传输通道传输至所述放样指示器。
[0010]在一个优选的实施例中，所述光信号发射组件包括信号发生器和控制电路，所述控制电路与所述放样误差计算单元相电性连接，用于通过控制所述信号发生器的工作电流或电压对所述通信光信号进行调制，以至少将所述放样误差数据加载到所述通信光信号。
[0011]在一个优选的实施例中，所述光信号发射组件包括信号发生器、控制电路和电光调制器，所述控制电路与所述放样误差计算单元相电性连接，所述电光调制器用于根据所述控制电路发送的信号对所述信号发生器发射的通信光信号进行调制，以至少将所述放样误差数据加载到所述通信光信号。
[0012]本发明另一方面还提供一种放样测量装置，包括全站仪和放样指示器，所述全站仪包括电性连接的光信号发射组件和放样误差计算单元；所述放样指示器包括目标棱镜和光信号接收组件；
[0013]所述光信号发射组件用于发射测距光信号至放样指示器的目标棱镜并发射经过调制后，至少加载了所述放样误差数据后的通信光信号至所述光信号接收组件；
[0014]所述放样误差计算单元，用于计算放样误差数据；
[0015]所述目标棱镜，用于接收所述测距光信号并反射所述测距光信号至所述全站仪；
[0016]所述光信号接收组件，用于接收并解调所述通信光信号得到所述放样误差数据。
[0017]在一个优选的实施例中，
[0018]所述光信号发射组件包括信号发生器和控制电路，所述控制电路与所述放样误差计算单元相电性连接，用于通过控制所述信号发生器的工作电流或电压对所述通信光信号进行调制，以至少将所述放样误差数据加载到所述通信光信号；或，所述光信号发射组件包括信号发生器、控制电路和电光调制器，所述控制电路与所述放样误差计算单元相电性连接，所述电光调制器用于根据所述控制电路发送的信号对所述信号发生器发射的通信光信号进行调制，以至少将所述放样误差数据加载到所述通信光信号；
[0019]所述光信号接收组件包括电解调器及至少一个光电传感器；所述光电传感器安装在所述目标棱镜的中心或周缘；所述至少一个光电传感器，用于接收所述通信光信号并将所述通信光信号转换为电信号；所述电解调器，用于对所述电信号进行解调获得所述放样误差数据。
[0020]在一个优选的实施例中，所述光信号接收组件还包括光分离器，用于对所述测距光信号和所述通信光信号进行分离；
[0021]其中，所述测距光信号和所述通信光信号为所述光信号发射组件采用频分复用方式进行调制得到；或，所述测距光信号和所述通信光信号为所述光信号发射组件采用时分复用方式进行调制得到。
[0022]在一个优选的实施例中，所述测距光信号和所述通信光信号通过空间上不同的光传输通道传输至所述放样指示器。
[0023]在一个优选的实施例中，所述放样指示器包括显示终端，用于显示所述放样误差数据；
[0024]或，
[0025]所述放样指示器包括音频播放装置，用于将所述放样误差数据播放出来。
[0026]在一个优选的实施例中，所述放样指示器光还包括设置在所述目标棱镜中心及周围的至少两根光纤，所述光纤一端连接至所述光信号接收组件。
[0027]本发明中通过采用光通信的方式，能够实时的将全站仪测量计算到的放样误差数据发送至放样指示器。光通信的方式技术、迅速且准确性高，使得放样指示器端的操作人员能够及时的获得放样误差信息并据此进行下一步操作，提高了工作效率。另外全站仪能够自动计算偏差信息，无需依赖全站仪操作人员，进一步提高了放样测量的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本发明放样测量装置的示意图；
[0030]图2是本发明实施例一的放样测量装置的结构图；
[0031]图3是本发明实施例二的放样测量装置的结构图；
[0032]图4是本发明实施例三中的一种光信号发射组件的结构图；
[0033]图5是本发明实施例四中的一种光信号发射组件的结构图；
[0034]图6是本发明实施例五中的一种光信号接收组件的结构图。
[0035]
【具体实施方式】
[0036]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]本发明涉及一种全站仪及基于该全站仪的放样测量装置。图1为该放样测量装置的示意图。从图1中可以看出，该装置包括全站仪I和放样指示器2。其中放样指示器上端为一目标棱镜21。其中全站仪I用于发射测距光信号A至目标棱镜21,目标棱镜21把收到的绝大多数测距光信号A原路反射回全站仪1，全站仪I比较其发射的测距光信号A及收到的测距光信号A’的时间差计算出全站仪I到目标棱镜21的距离。另外，全站仪I根据当前所照准目标棱镜21以及后视点的立体夹角就可以计算出当前目标棱镜的立体极坐标，而全站仪I当前的绝对三维坐标及后视点的三维坐标为已知(至少在此之前已测出)。因此全站仪I根据以上已知条件可以计算出当前所测量点即目标棱镜21所在点与目标放样点的放样误差数据。
[0038]本发明在此基础上利用光信号进行通信，将全站仪I计算得到的放样误差数据载波于光束上，发送至放样指示器2，以使放样指示器2获取放样误差数据。以下为几种具体实施例。
[0039]实施例一
[0040]图2示出了本发明实施例一的放样测量装置的结构图。参见图2，该放样测量装置包括全站仪3以及放样指示器4。其中全站仪3包括放样误差计算单元31和光信号发射组件32。放样指示器4包括目标棱镜41和光信号接收组件42。其中，放样误差计算单元31和光信号发射组件32电性连接。放样误差计算单元32用于计算放样误差数据，光信号发射组件32用于发射测距光信号A至目标棱镜41，并发射经过调制后，至少加载了所述放样误差数据后的通信光信号B至光信号接收组件42。其中，测距光信号A和通信光信号B为空间上相互独立的两束光。目标棱镜41用于将接收到的测距光信号A反射回全站仪3。光信号接收组件42用于接收所述通信光信号B并对其进行解调获得记载于其上的放样误差数据。
[0041 ] 在实施例一中，可以通过两束光纤分别对测距光信号A和通信光信号B进行传输。
[0042]在优选实施例中，放样指示器4还包括显示终端43或音频播放装置44，与光信号接收组件42相连，分别用于显示上述放样误差数据或播放上述放样误差数据。以使放样指示器4 一端的操作人员可以实时、准确的获知放样误差信息，以安排后续操作。
[0043]实施例二
[0044]图3示出了本发明实施例二中的放样测量装置的结构图。参见图3，该装置包括:
[0045]全站仪5以及放样指示器6。其中全站仪5包括放样误差计算单元51和光信号发射组件52。放样指示器6包括目标棱镜61和光信号接收组件62。其中光信号接收组件62还包括光分离器621。其中，放样误差计算单元51和光信号发射组件52电性连接。放样误差计算单元52用于计算放样误差数据，光信号发射组件52用于发射测距光信号A至目标棱镜61，并发射经过调制后，至少加载了所述放样误差数据后的通信光信号B至光信号接收组件62。其中，测距光信号A和通信光信号B为空间上的同一光束。光信号发射组件52可以采用频分复用或时分复用方式发射所述测距光信号A和通信光信号B。
[0046]本实施例中，光信号接收组件62置于目标棱镜的中心或周缘。光分离器63对接收到的光束进行分离。具体分离方式视光信号发射组件52采用频分复用或时分复用方式而确定。分离后得到的两束光，分别为测距光信号A和通信光信号B。其中测距光信号A被目标棱镜61反射回全站仪5，通信光信号B被光信号接收组件62解调以获得其上的放样误差数据。
[0047]需要说明的是，光信号接收组件安装在目标棱镜的中心或周缘，因此，发射到目标棱镜的光信号，也同时会被光信号接收组件接收到。
[0048]在优选实施例中，放样指示器6还包括显示终端63或音频播放装置64，与光信号接收组件62相连，分别用于显示上述放样误差数据或播放上述放样误差数据。以使放样指示器6 —端的操作人员可以实时、准确的获知放样误差信息，以安排后续操作。
[0049]上述实施例一、二中，放样指示器还包括设置在目标棱镜中心及周围的至少两根光纤，光纤一端连接至光信号接收组件，用于接收通信光信号并发送至光信号接收组件。
[0050]上述实施例中，还可以根据需要将其他信息加载到通信光信号上。本发明不做详细论述。
[0051]上述实施例一、二中的光信号发射组件具有多种具体形式。参见以下实施例。
[0052]实施例三
[0053]图4示出了本发明实施例三中的一种光信号发射组件的结构图。该光信号发射组件包括:
[0054]信号发生器121和控制电路122，控制电路122与放样误差计算单元相电性连接，用于通过控制信号发生器121的工作电流或电压对通信光信号B进行调制，以至少将放样误差数据加载到通信光信号B上。
[0055]实施例四
[0056]图5示出了本发明实施例四中的一种光信号发射组件的结构图。该光信号发射组件包括:
[0057]信号发生器321、控制电路322和电光调制器323，控制电路322与放样误差计算单元相电性连接，电光调制器323用于根据控制电路322发送的信号对信号发生器321发射的通信光信号进行调制，以至少将放样误差数据加载到通信光信号B上。
[0058]上述实施例一、二中的光信号接收组件也具有多种具体形式。参见以下实施例。
[0059]实施例五
[0060]图6示出了本发明实施例五中的一种光信号接收组件的结构图。该光信号接收组件包括:
[0061]电解调器221及至少一个光电传感器222 ;光电传感器222安装在目标棱镜的中心或周缘，用于接收通信光信号并将通信光信号转换为电信号；电解调器221，用于对电信号进行解调获得放样误差数据。
[0062]实施例六
[0063]本发明实施例六中的一种光信号接收组件的包括:
[0064]电解调器421、光分离器423和至少一个光电传感器422 ;光分离器423用于将接收的光信号进行分离，获得测距光信号和通信光信号。光电传感器422安装在目标棱镜的中心或周缘，用于将通信光信号转换为电信号；电解调器421，用于对电信号进行解调获得放样误差数据。
[0065]通过上述技术方案，全站仪能够将放样误差信息通过光信号发送给放样指示器，数据传输过程受外界影响小，提高了数据传输的准确性、及时性。而且棱镜安置人员能够直接通过放样指示器指示的内容进行棱镜的安置，提高了工作效率。
[0066]以上对本发明提供的一种全站仪及放样测量装置进行了介绍，本文应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种全站仪，包括用于发射测距光信号至放样指示器的目标棱镜的光信号发射组件和用于计算放样误差数据的放样误差计算单元，其特征在于，所述光信号发射组件与所述放样误差计算单元相电性连接，用于发射经过调制后，至少加载了所述放样误差数据后的通信光信号至所述放样指示器，以便所述放样指示器根据所述通信光信号获取所述放样误差数据。
2.如权利要求1所述的全站仪，其特征在于，所述光信号发射组件用于对所述测距光信号和所述通信光信号采用频分复用方式进行调制并发射至所述目标棱镜； 或， 所述光信号发射组件用于对所述测距光信号和所述通信光信号采用时分复用方式进行调制并发射至所述目标棱镜； 或， 所述测距光信号和所述通信光信号通过空间上不同的光传输通道传输至所述放样指示器。
3.如权利要求1所述的全站仪，其特征在于，所述光信号发射组件包括信号发生器和控制电路，所述控制电路与所述放样误差计算单元相电性连接，用于通过控制所述信号发生器的工作电流或电压对所述通信光信号进行调制，以至少将所述放样误差数据加载到所述通信光信号。
4.如权利要求1所述的全站仪，其特征在于，所述光信号发射组件包括信号发生器、控制电路和电光调制器，所述控制电路与所述放样误差计算单元相电性连接，所述电光调制器用于根据所述控制电路发送的信号对所述信号发生器发射的通信光信号进行调制，以至少将所述放样误差数据加载到所述通信光信号。
5.一种放样测量装置，包括全站仪和放样指示器，其特征在于，所述全站仪包括电性连接的光信号发射组件和放样误差计算单元；所述放样指示器包括目标棱镜和光信号接收组件； 所述光信号发射组件用于发射测距光信号至放样指示器的目标棱镜并发射经过调制后，至少加载了所述放样误差数据后的通信光信号至所述光信号接收组件； 所述放样误差计算单元，用于计算放样误差数据； 所述目标棱镜，用于接收所述测距光信号并反射所述测距光信号至所述全站仪； 所述光信号接收组件，用于接收并解调所述通信光信号得到所述放样误差数据。
6.如权利要求5所述的放样测量装置，其特征在于， 所述光信号发射组件包括信号发生器和控制电路，所述控制电路与所述放样误差计算单元相电性连接，用于通过控制所述信号发生器的工作电流或电压对所述通信光信号进行调制，以至少将所述放样误差数据加载到所述通信光信号；或，所述光信号发射组件包括信号发生器、控制电路和电光调制器，所述控制电路与所述放样误差计算单元相电性连接，所述电光调制器用于根据所述控制电路发送的信号对所述信号发生器发射的通信光信号进行调制，以至少将所述放样误差数据加载到所述通信光信号； 所述光信号接收组件包括电解调器及至少一个光电传感器；所述光电传感器安装在所述目标棱镜的中心或周缘；所述至少一个光电传感器，用于接收所述通信光信号并将所述通信光信号转换为电信号；所述电解调器，用于对所述电信号进行解调获得所述放样误差数据。
7.如权利要求6所述的放样测量装置，其特征在于，所述光信号接收组件还包括光分离器，用于对所述测距光信号和所述通信光信号进行分离， 其中，所述测距光信号和所述通信光信号为所述光信号发射组件采用频分复用方式进行调制得到；或，所述测距光信号和所述通信光信号为所述光信号发射组件采用时分复用方式进行调制得到。
8.如权利要求6所述的放样测量装置，其特征在于，所述测距光信号和所述通信光信号通过空间上不同的光传输通道传输至所述放样指示器。
9.如权利要求5所述的放样测量装置，其特征在于，所述放样指示器包括显示终端，用于显示所述放样误差数据； 或， 所述放样指示器包括音频播放装置，用于将所述放样误差数据播放出来。
10.如权利要求1所述的放样测量装置，其特征在于，所述放样指示器光还包括设置在所述目标棱镜中心及周围的至少两根光纤，所述光纤一端连接至所述光信号接收组件。
【文档编号】G01C15/00GK104165622SQ201410276803
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】陈祚海, 李鹏鹏, 祁强, 冯天书, 鲁义 申请人:苏州一光仪器有限公司