立木直径测定器的制造方法
【专利摘要】一种立木直径测定器，其特征是所述的测量器包括MCU(10)、MEMS测角传感器(11)、激光测距传感器(6)、存储器(12)、液晶显示器(1)、激光发射器(3)和电源(4)，电源(4)与各工作部件电气连接，MEMS测角传感器(11)和激光测距传感器(6)相互双向连接的同时与MCU(10)双向连接，存储器(12)以及液晶显示器(1)同时与外部控制部件双向连接的同时与MCE(10)双向连接。所述的外部控制部件也与MCU双向连接，激光发射器(3)直接与MCU双向连接。本实用新型实现了非接触式测量，具有操作方便，精度高的优点。
【专利说明】立木直径测定器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种森林计测工具，尤其涉及用于森林计测中立木直径测定的仪器。
【背景技术】
[0002]测树学中，如何精准获取立木的直径一直是林业研究者探讨的热门话题。传统的量测立木直径的工具有轮尺、直径卷尺和钩尺等工具，这些传统立木直径量测工具在使用过程中，要求量测者必须接触到被量测立木，并且被量测立木的直径位置不能太高，在量测者的可控制范围内。这样的要求大大限制了量测立木直径的范围，对一些量测者不能到达或者很难到达区域的立木，无法进行直径量测；并且使得量测者无法量测到树木高度2m以上的直径。
[0003]随着科技的发展，一些高科技技术及仪器在森林调查中应用开来。三维激光扫描仪在非接触式量测立木直径中优势明显:首先，对被量测的立木进行激光扫描，获取立木的点云数据，然后，将数据导入计算机，可以直接在计算机上量测任意段的立木直径，非常方便而且精度非常高。目前，市场上一台三维激光扫描仪价格在100万人民币左右，体积笨重、携带不方便、操作繁琐，且后期的数据处理对量测者的计算机水平要求很高，这些因素使得三维激光扫描仪量测立木直径还在处于科研阶段，距普及到森林资源调查中还有很长的路程。近景摄影测量技术在立木直径量测中应用，也是一种非接触式的量测立木直径的方法，该方法在采集数据的时候过程简单，但后期针对照片提取立木直径时，每个操作者对同一棵树木同一处直径的量测，获取的数据精度不尽相同，受操作人员的技术水平影响很大，对操作人员的技术要求很高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对目前危险地段树木直径测量不便，存在安全隐患的问题，提供一种操作简单、携带方便、价格低廉、能自动量测和量测精准的立木直径测定器。
[0005]一种立木直径测定器，它包括MCUlO、MEMS测角传感器11、激光测距传感器6、存储器12、液晶显示器1、激光发射器3和电源4，电源4与各工作部件电气连接，MEMS测角传感器11和激光测距传感器6相互双向连接的同时与MCUlO双向连接，存储器12以及液晶显示器I同时与外部控制部件双向连接的同时与MCElO双向连接。所述的外部控制部件也与MCU双向连接，激光发射器3直接与MCU双向连接。
[0006]所述的外部控制部件由手枪扳机5和液晶显示器下面的3个控制按钮Fl (8)，F2 (9), F3 (7)组成。
[0007]所述的激光测距传感器6、MEMS测角传感器11、液晶显示器1、MCU(10、存储器12、外部控制部件、激光发射器3和电源均安装在一个枪状壳体中，激光测距传感器6安装在枪状壳体的枪口正中间，激光发射器3安装在枪状壳体的枪托2的底部，电源开关5安装在枪托2上，液晶显示器I安装在枪杆尾部，在液晶显示器I的下部安装有3个控制按钮Fl (8)，F2 (9)，F3 (7)，MCU10、存储器12和电源4安装在枪状壳体中。
[0008]本发明的有益效果是:
[0009]1、充分发挥激光测距传感器非接触式量测的特点。
[0010]因林地或山地中地形复杂、或因藤条灌木繁多、或因地形险要、或因避免森林有凶猛动物、或因被测立木树干部分偏高，量测者不能或很难接触到被测立木。激光测距传感器具有非接触式量测的特点，可以发射出红色激光柱，将红色激光柱瞄准被测立木部分，按下量测键可以测量出立木直径测定器与激光瞄准点的距离。从而克服了因上述各种原因导致不能或很难接触到被测立木的缺点。
[0011]2、充分发挥 MEMS (micro-electro-mechanical systems)测角传感器的量测角度功能
[0012]MEMS(micro-electro-mechanical systems)测角传感器功能与激光测距传感器的激光瞄准特点的有效结合，克服了人眼在量测角度瞄准时产生的人为误差。
[0013]3、保证了立木直径量测器的对中精度。
[0014]对中是指使仪器的中心和测站点的标志中心在同一铅垂线上，在手枪式外包装盒的枪托下面的正中间安装的激光发射器，可以实时发射激光，实现激光对中，从而保证了立木直径量测器的对中精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的立木直径测定器的原理框图。
[0016]图2为本发明的立木直径测定器的正面结构示意图。
[0017]图3为本发明的立木直径测定器的侧面结构示意图。
[0018]图4为本发明的量测状态示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0020]实施例一
[0021]如图1-3所示。
[0022]一种立木直径测定器，它包括MCU10、MEMS测角传感器11、激光测距传感器6、存储器12、液晶显示器1、激光发射器3和电源4，电源4与各工作部件电气连接，MEMS测角传感器11和激光测距传感器6相互双向连接的同时与MCU10双向连接，存储器12以及液晶显示器I同时与外部控制部件双向连接的同时与MCE10双向连接。所述的外部控制部件也与MCU双向连接，激光发射器3直接与MCU双向连接，如图1所示。所述的外部控制部件由手枪扳机5和液晶显示器下面的3个控制按钮Fl (8)，F2 (9)，F3 (7)组成，如图2。激光测距传感器6安装在枪状壳体的枪口正中间，激光发射器3安装在枪状壳体的枪托2的底部，电源开关5安装在枪托2上，液晶显示器I安装在枪杆尾部，在液晶显示器I的下部安装有3个控制按钮Fl (8)，F2 (9)，F3(7)，MCU10、存储器12和电源4安装在枪状壳体中，如图3所
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[0023]详述如下:
[0024]如图1、图2、图3所示，本发明包括量测部分、计算部分、对中部分、电源部分和手枪式外包装盒部件，其特征是:量测部分包括激光测距传感器6、MEMS(micro-electro-mechanical systems)测角传感器11 ;计算部分包括数字显不器1、MCU (微控制单元)10、存储器12及外部控制部件5，7-9 ;对中部分包括激光发射器3。
[0025]所述的外部控制部件包括:手枪扳机5和显示器下面的3个控制按钮:F1 (8)，F2(9)， F3(7)。
[0026]所述的激光测距传感器6安装在手枪式外包装盒的枪口正中间。
[0027]所述的激光发射器3安装在手枪式外包装盒的枪托下面的正中间。
[0028]实施例二
[0029]一种立木直径测定器测量方法，如图4所示，在选好的任一测点上，根据地形环境和通视情况，在地上标志一个特征点，打开立木直径测定器枪托下端的激光发射器，使激光瞄准这个特征点，起到对中的作用，用立木直径测定器I发射的激光瞄准被测立木指定高度的树干的一边，量测出立木直径测定器I与树干2该点的距离D1及其水平角，水平移动立木直径测定器I的激光柱，使激光柱瞄准树干2另一边，并量测出立木直径测定器I与树干2另一边的距离D2及其水平角，由立木直径测定器I量测立木指定高度树干2的两边的水平角之差，获取立木指定高度树干2的两边与立木直径测定器的夹角β，根据三角余弦定理得出立木指定高度的树干两边的距离，即为立木直径D。
[0030]其中:所述的对边原理求两点水平距离公式为:
【权利要求】
1.一种立木直径测定器，它包括MCU(10)、MEMS测角传感器(11)、激光测距传感器(6)、存储器(12)、液晶显示器(I)、激光发射器(3)和电源(4)，电源(4)与各工作部件电气连接，MEMS测角传感器(11)和激光测距传感器(6)相互双向连接的同时与MCU(IO)双向连接，存储器(12)以及液晶显示器(I)同时与外部控制部件双向连接的同时与MCF(IO)双向连接，所述的外部控制部件也与MCU双向连接，激光发射器(3)直接与MCU双向连接。
2.根据权利要求1所述的测定器，其特征是所述的外部控制部件由手枪扳机(5)和液晶显示器⑴下面的3个控制按钮Fl⑶，F2 (9)，F3(7)组成。
3.根据权利要求1所述的测定器，其特征是激光测距传感器(6)安装在枪状壳体的枪口正中间，激光发射器(3)安装在枪状壳体的枪托(2)的底部，电源开关(5)安装在枪托(2)上，液晶显示器(I)安装在枪杆尾部，在液晶显示器(I)的下部安装有3个控制按钮F1(8)，F2(9)，F3(7)，MCU(10)、存储器(12)和电源(4)安装在枪状壳体中。
【文档编号】G01B11/08GK203744936SQ201320787885
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】何诚, 张思玉, 闫德民, 李广元, 张水锋, 陈戈萍 申请人:南京森林警察学院