气囊式测绘仪器跌倒自动保护系统的制作方法

本实用新型涉及测绘类和电子信息类领域，具体为气囊式测绘仪器跌倒自动保护系统。

背景技术：

中国，这个基建能力世界领先的国家，在全球开启了许多工程。而做好一个工程，测绘是其中必不可少的一环，水准、高程，定点、放样……测绘仪器随着工程推进的脚步架满了全球，相比早期的测绘工具，现在的仪器已经大大地方便了人们的工作，仪器的安全使用，也极大提高了工程的效率，但同时优良的仪器成本也大大增加，百密终有一疏，如果不小心发生意外，昂贵的仪器就有可能摔在地上而导致无法使用，在效率和经济上造成巨大的损失。

现有仪器跌倒自动保护装置主要的目的是起到预防作用，但在问题发生时无法最小化损失；同时对现有的设备进行了改变，加大了换购成本和减少了通用性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供气囊式测绘仪器跌倒自动保护系统，为了克服上述的技术问题，能够在意外情况下保障仪器的安全，通过陀螺仪检测到仪器的不稳定状态后，利用安全气囊进行迅速保护。从而消除或减少仪器损坏的可能性，为仪器的使用安全提供最后一道屏障。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：一种气囊式测绘仪器跌倒自动保护系统，包括保护机构、测绘仪器和支架，所述测绘仪器安装于所述保护机构的顶部，所述支架安装于所述保护机构的底部；

所述保护机构包括柱体外壳和固定在所述柱体外壳内部的电源模块、姿态检测模块和气体发生模块，还包括固定在所述柱体外壳表面的电源开关；所述电源模块连接所述电源开关，所述电源开关连接所述姿态检测模块和气体发生模块。

作为本实用新型进一步的方案：所述电源模块包括蓄电池及电源管理单元，所述蓄电池连接所述电源管理单元。

作为本实用新型进一步的方案：所述姿态检测模块包括处理器和陀螺仪，所述处理器固定在柱体外壳的中心处，陀螺仪安装在柱体外壳内部的一侧，陀螺仪和处理器连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述气体发生模块包括气体发生器和安全气囊，所述安全气囊位于柱体外壳的边缘处，所述气体发生器连通所述安全气囊。

作为本实用新型进一步的方案：所述安全气囊为多个，数量等于所述柱体外壳底面的边数。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过合理的结构设计，在启动状态遭遇意外情况下保护测绘仪器的安全，通过陀螺仪检测到测绘仪器的不稳定状态后，利用安全气囊进行迅速保护，从而消除或减少仪器损坏的可能性，为仪器的使用安全提供最后一道屏障；弥补了在测绘仪器意外跌倒后的保护方面的空白，使测绘仪器的使用安全得到了更高的保障，对于拥有昂贵仪器的企业或开展有仪器培训的高校来说，能有效减少仪器的维修和更换，以便节约资金，同时相比于现有的其他技术，配件式的硬件成本更低，避免重新购买设备而产生的二次支付费用；将物联网硬件与测绘仪器结合，为测绘仪器的发展提供了新的方法-配件式开发而不是整体开发；相比仪器的制作成本，气囊式保护系统成本低廉，体积小，操作简便，学习成本低；采用倾斜角度和加速度双重判别，对角度和加速度的阈值进行多次反复测试得出，提高倾斜判断的准确性，避免因为人为或微小的环境因素引起的误判从而错误的打开安全气囊。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型保护机构内部结构示意图。

图中：1、保护机构；2、测绘仪器；3、支架；4、蓄电池；5、处理器；6、陀螺仪；7、安全气囊；8、气体发生器；9、电源开关。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2所示，一种气囊式测绘仪器跌倒自动保护系统，包括保护机构1、测绘仪器2和支架3，保护机构1顶部安装有测绘仪器2，保护机构1底部安装有支架3；

保护机构1包括柱体外壳和固定在柱体外壳内部的电源模块、姿态检测模块和气体发生模块，还包括固定在柱体外壳表面的电源开关9：电源模块连接所述电源开关9，所述电源开关9连接姿态检测模块和气体发生模块。

电源模块包括蓄电池4及电源管理单元，蓄电池4连接电源管理单元。蓄电池4为1.8-3.6v电压的蓄电池，且蓄电池4安装在柱体外壳内部，为系统稳定的供电。电源管理单元监测蓄电池4的电量，电量不足时进行报警，对蓄电池4进行低压、过压、过流保护，提高系统安全性。

姿态检测模块包括处理器5和陀螺仪6，处理器5固定在柱体外壳的中心处，陀螺仪6安装在柱体外壳内部的一侧，陀螺仪6和处理器5连接。在本实用新型的实施例中，处理器5型号为msp430，陀螺仪6型号为mpu9250，处理器5安装在柱体外壳中心处，陀螺仪6安装在柱体内部一侧，陀螺仪6和处理器5电性连接，姿态检测模块采集x、y、z轴的加速度和角度信息，通过滤波算法和姿态融合算法来检测被保护。

气体发生模块包括气体发生器8和安全气囊7，安全气囊7位于柱体外壳的边缘处，气体发生器8连通所述安全气囊7。安全气囊为多个，数量等于所述柱体外壳底面的边数。在本实用新型的一个实施例中，柱体外壳的底面为三角形，安全气囊7的数量为3，分别位于底面的三边处。气体发生器8位于柱体外壳内部且位于处理器5外侧，当系统监测到仪器发生跌倒时，气体发生模块会在处理器5控制下在测绘仪器2跌倒前迅速产生气体，弹出对应方向的充盈安全气囊7来减小仪器受到的伤害。

电源开关9连接在电源模块和其他模块之间。在需要系统为测绘仪器提供保护时，打开电源开关9启动系统；在测绘仪器处于非测量状态的移动过程中，关闭电源开关9，禁止气囊的意外弹出，避免在无需保护的搬运、贮藏等状态造成触发。

本实用新型的工作原理：保护机构1在支架3和测绘仪器2之间被固定，设备采用1.8-3.6v电压的蓄电池4供电，当系统启动后，使得陀螺仪6正常采集实时的姿态和加速度数据，此时安全气囊7部分等其他部分休眠，当处理器5检测到陀螺仪6数据异常即被保护的测绘仪器2姿态异常时，处理器5进入仪器保护程序即根据三轴角度数据的正负变化判断倾斜方位，向气体发生器8发出信号，优先打开该方位的安全气囊7，同时为了避免测绘仪器2在倾倒到后的翻滚造成的伤害，其他两个方向安全气囊7在保护方向安全气囊7打开后打开，此时保护机构1连同测绘仪器2跌倒，由于安装气囊的保护，测绘仪器2并为触地，保证了测绘仪器2的安全。

本实用新型通过合理的结构设计，在意外情况下测绘仪器2的安全，通过陀螺仪6检测到测绘仪器2的不稳定状态后，利用安全气囊7进行迅速保护，从而消除或减少仪器损坏的可能性，为仪器的使用安全提供最后一道屏障；弥补了在测绘仪器2意外跌倒后的保护方面的空白，使测绘仪器2的使用安全得到了更高的保障，对于拥有昂贵仪器的企业或开展有仪器培训的高校来说，能有效减少仪器的维修和更换，以便节约资金，同时相比于现有的其他技术，配件式的硬件成本更低，避免重新购买设备而产生的二次支付费用；将物联网硬件与测绘仪器2结合，为测绘仪器2的发展提供了新的方法-配件式开发而不是整体开发；相比仪器的制作成本，气囊式保护系统成本低廉，体积小，操作简便，学习成本低；采用倾斜角度和加速度双重判别，对角度和加速度的阈值进行多次反复测试得出，提高倾斜判断的准确性，避免因为人为或微小的环境因素引起的误判从而错误的打开安全气囊7。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。