基于大数据的地质剖面测量方法与流程

1.本发明涉及地质测量领域，具体为一种基于大数据的地质剖面测量方法。


背景技术：

2.实测地质剖面，绘制地层柱状图是进行野外地质调查、地层和构造研究必不可少的一项工作，是开展地质工作的基础。地质剖面图是沿着一定方位测制的，传统的剖面和地层测量一般均采用导线法进行，由地形剖面线和地层及其他地质体与断层等在这条剖面上的投影绘制而成。在实际测量过程中，由于野外露头、地形和交通状况等因素的影响，地形剖面往往不是垂直于地层走向进行，而是由前后测手测量的若干次导线构成。这样由若干个首尾相连的导线连成的折线既不在同一水平面上，也不在同一铅直面上，因此不可避免要经过测量的导线方位角、倾伏角通过二次投影才能获得在同一水平面和铅直面上的横剖面(罗嵩，1982：吴志春等，2012)，从而获得一条地形剖面线，并获得地层的真厚度和视倾角，在这条地形剖面上绘制地层剖面图和地层厚度图。
3.大数据在地质测量中的作用越来越大，主要是利用gps获得地形控制点以及其他参数，从而投影绘制地质剖面图。该方法不再需要测绳，实现了地形剖面的数字化，且每个分层点都可以由gps点控制便于野外复查，受地形影响较小，但是现有的大数据的地质测量方法仍需人为控制测量流程，全程需测量人员参与，这样不免费事费力，且测量受到人为因素的影响大，容易影响测量的效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于大数据的地质剖面测量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于大数据的地质剖面测量方法，其特征在于包括如下步骤：
6.s1：设计一款基于大数据的地质剖面测量系统：
7.s2：通过gps定位系统，远程控制总台预先对需地质剖面的测量点进行定位，然后将测量系统精确定位到达各个预设测量点：
8.s3：启动测量系统的第三电机(16)，使盖板(18)转动至和行走小车(1)呈相互垂直上：
9.s4：启动第四电机(19)，使第二主动齿轮(20)带动第二从动齿轮(22)和螺纹筒(21)转动，使螺纹杆(24)延伸出，扩大测量杆套(30)和盖板(18)之间间距；
10.s5：启动液压缸(26)使铰接架(25)转动，使测量杆垂直地层走向转动，使电子罗盘(33)垂直气泡居中，得到目标地层的位置；
11.s6：启动第五电机(27)，使啮合齿(28)带动啮合齿环(29)、测量杆套(30)转动，控制尖脚(37)下移置点即为测量点，此时gps定位器(34)正对预设测量点，再通过激光测距仪(32)自动测距。
12.在本案中，所述基于大数据的地质剖面测量系统在行走小车(1)底端两侧的槽口内转动连接有转轴(2)，所述转轴(2)沿槽口内槽壁长度方向呈横向整列状分布；转轴(2)上固定套设有转辊(3)，位于同一槽口内呈阵列状分布的转辊(3)上套设有同一履带(4)，呈横向整列状分布的转轴(2)中一侧端所述转轴(2)上套设有第一从动齿轮(7)。
13.在本案中，所述行走小车(1)底端安装有第一电机(5)，且第一电机(5)输出端固定安装有第一主动齿轮(6)，所述第一主动齿轮(6)和两个第一从动齿轮(7)均啮合；所述行走小车(1)底端安装电动伸缩组件，且电动伸缩组件上安装成对连接杆(9)，两个所述连接杆(9)相邻侧连接同一连接板(11)，两个所述连接杆(9)上分别安装成对支撑柱(15)，且支撑柱(15)底端安装万向轮(10)；
14.所述连接板(11)上安装有第二电机(12)，且第二电机(12)输出端固定安装有轮罩(13)，所述轮罩(13)内转动安装有改向轮(14)，所述改向轮(14)轮底和万向轮(10)轮底位于同一水平面上；所述行走小车(1)上设有容纳槽，且容纳槽槽壁上转动安装有转杆(17)，所述转杆(17)通过第三电机(16)驱动，且转杆(17)上固定套设有盖板(18)，所述盖板(18)上转动安装有成对螺纹筒(21)，且两个螺纹筒(21)内分别螺纹安装有螺纹杆(23)；两个所述螺纹筒(21)上分别螺纹套设有第二从动齿轮(22)，且两个螺纹杆(23)上套设有同一套板(24)，所述盖板(18)上固定安装有第四电机(19)，且第四电机(19)输出端上固定安装有第二主动齿轮(20)；所述第二主动齿轮(20)和两个第二从动齿轮(22)均啮合，所述套板(24)上铰接有铰接架(25)，且铰接架(25)通过液压缸(26)控制转动，所述铰接架(25)上转动安装有测量杆套(30)，且测量杆套(30)顶端固定套设有啮合齿环(29)；所述铰接架(25)上固定安装有第五电机(27)，且第五电机(27)输出端上安装有啮合齿(28)，所述啮合齿(28)和啮合齿环(29)相啮合，所述测量杆套(30)底端螺纹安装有伸缩杆(35)，且伸缩杆(35)远离测量杆套(30)的一端固定安装有尖脚(37)；所述尖脚(37)内设gps定位器(34)，所述伸缩杆(35)上安装有导杆(36)，且导杆(36)活动安装于铰接架(25)上，所述测量杆套(30)上固定安装有安装板(31)，且安装板(31)上安装有激光测距仪和电子罗盘(33)；所述行走小车(1)车头端安装有成对弹性伸缩组件，且成对弹性伸缩组件上安装同一防撞罩(38)，所述防撞罩(38)内侧中部固定安装有插杆(42)，且插杆(42)远离防撞罩(38)的一端固定安装有卡座(43)；所述行走小车(1)车头端设有和卡座(43)对应的卡座槽，所述卡座(43)上设有安装槽，且安装槽内槽壁上固定安装有压力感应器(44)；所述行走小车(1)上的放置槽内放置蓄电池(48)，所述行走小车(1)上表面铰接有太阳能板(45)，且太阳能板(45)远离行走小车(1)上表面的一端可拆卸式活动安装于盖板(18)上，所述太阳能板(45)和蓄电池(48)电性连接；所述行走小车(1)上表面安装有控制主机(46)，且控制主机(46)与蓄电池(48)和压力感应器(44)均电性连接；所述电动伸缩组件包括液压伸缩柱(8)，所述液压伸缩柱(8)安装于行走小车(1)上，且成对液压伸缩柱(8)自由端安装同一连接杆(9)。
15.在本案中，所述盖板(18)两侧设有滑槽，且两个滑槽内分别滑动安装有滑座(49)，两个所述滑座(49)分别和太阳能板(45)两侧端相铰接。
16.在本案中，所述太阳能板(45)两侧分别螺纹安装有铰接块(51)，且两个铰接块(51)上分别转动套设有铰接板(50)，所述铰接板(50)远离相邻铰接块(51)的一端转动套设于相应滑座(49)上。
17.在本案中，所述行走小车(1)上表面安装有摄像头(47)，且摄像头(47)和控制主机
(46)电性连接。
18.在所述步骤s2中，行走小车(1)上的gps定位器(34)将行走小车精确定位至各个测量点，而行进过程可通过启动第一电机(5)，使第一主动齿轮(6)带动第一从动会齿轮(7)转动，从而使履带(4)转动带动行走小车(1)移送至各个测量点；所述太阳能板(45)将太阳能转化为电能储存于蓄电池(48)内，为行走小车(1)供电，行走小车(1)行走过程遇障碍时，障碍抵于防撞罩(38)上，近而使压力感应器(44)受压，将信号传递给控制主机(46)，控制主机控制第一电机(5)输出端反转，使第一主动齿轮(6)带动第一从动会齿轮(7)转动，从而使履带(4)转动带动行走小车(1)倒退，然后电动伸缩组件延伸，使万向轮(10)置于地面上，而整个行走小车(1)被抬起，启动第二电机(12)，使改向轮(14)转动改变行走方向，通过驱动电机驱动改向轮(14)，万向轮(10)辅助行走，整个行走小车(1)改向行走最终能到达预设测量点。
19.有益效果是：
20.本测量方法通过设将安装有激光测距仪、电子罗盘、gps定位器的测量杆件安装于可自动行走的行走小车上，行走小车安装带有压力感应器的防撞罩，遇障防撞罩受阻后，压力感应器将信号传递给控制主机，可控制行走小车自动转变行进方向，绕过障碍；
21.本测量方法通过将测量杆件设置于行走小车的盖板上，盖板可自动开闭，可自由控制测量杆件相对于盖板的横向伸缩位置、纵向伸缩位置以及倾仰角度，以满足自动化测量需求，保证自动进行地质剖面测量。
附图说明
22.图1为本测量方法所采用测量系统的立体结构示意图；
23.图2为本测量方法所采用测量系统的仰视结构示意图；
24.图3为本测量方法所采用测量系统的行走小车底端伸缩改向结构示意图；
25.图4为本测量方法所采用测量系统的俯视时盖板上测量构件结构示意图；
26.图5为本测量方法所采用测量系统的盖板和太阳能板连接结构示意图；
27.图6为本测量方法所采用测量系统的行走小车车头端部分结构示意图；
28.图7为本测量方法所采用测量系统的俯视结构示意图；
29.图8为本测量方法所采用测量系统的侧视时盖板上测量构件结构示意图；
30.图9为图5中a的结构放大示意图；
31.图10为本测量方法所采用测量系统的数据控制电脑内部系统结构框图。
32.图中：1行走小车、2转轴、3转辊、4履带、5第一电机、6第一主动齿轮、7第一从动齿轮、8液压伸缩柱、9连接杆、10万向轮、11连接板、12第二电机、13轮罩、14改向轮、15支撑柱、16第三电机、17转杆、18盖板、19第四电机、20第二主动齿轮、21螺纹筒、22第二从动齿轮、23螺纹杆、24套板、25铰接架、26液压缸、27第五电机、28啮合齿、29啮合齿环、30测量杆套、31安装板、32激光测距仪、33电子罗盘、34gps定位器、35伸缩杆、36导杆、37尖脚、38防撞罩、39导套、40导杆、41弹簧、42插杆、43卡座、44压力感应器、45太阳能板、46控制主机、47摄像头、48蓄电池、49滑座、50铰接板、51铰接块。
具体实施方式
33.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。
34.一种基于大数据的地质剖面测量方法，其特征在于包括如下步骤：
35.s1：设计一款基于大数据的地质剖面测量系统；
36.实施例一
37.请参阅图1-10，步骤s1中设计制造的基于大数据的地质剖面测量系统包括行走小车1，行走小车1底端两侧分别设有槽口，且槽口内口壁转动安装有转轴2，转轴2沿槽口内槽壁长度方向呈横向整列状分布，且转轴2上固定套设有转辊3。位于同一槽口内呈阵列状分布的转辊3上套设有同一履带4，呈横向整列状分布的转轴2中一侧端转轴2上套设有第一从动齿轮7，行走小车1底端安装有第一电机5。第一电机5输出端固定安装有第一主动齿轮6，第一主动齿轮6和两个第一从动齿轮7均啮合，行走小车1底端安装电动伸缩组件，且电动伸缩组件上安装成对连接杆9。两个连接杆9相邻侧连接同一连接板11，两个连接杆9上分别安装成对支撑柱15，且支撑柱15底端安装万向轮10，连接板11上安装有第二电机12，且第二电机12输出端固定安装有轮罩13。轮罩13内转动安装有改向轮14，且改向轮14通过驱动电机驱动。改向轮14轮底和万向轮10轮底位于同一水平面上，行走小车1上设有容纳槽，且容纳槽槽壁上转动安装有转杆17，转杆17通过第三电机16驱动，且转杆17上固定套设有盖板18。盖板18上转动安装有成对螺纹筒21，且两个螺纹筒21内分别螺纹安装有螺纹杆23，两个螺纹筒21上分别螺纹套设有第二从动齿轮22，且两个螺纹杆23上套设有同一套板24。盖板18上固定安装有第四电机19，且第四电机19输出端上固定安装有第二主动齿轮20，第二主动齿轮20和两个第二从动齿轮22均啮合，套板24上铰接有铰接架25，且铰接架25通过液压缸26控制转动，铰接架25上转动安装有测量杆套30，且测量杆套30顶端固定套设有啮合齿环29。铰接架25上固定安装有第五电机27，且第五电机27输出端上安装有啮合齿28，啮合齿28和啮合齿环29相啮合，测量杆套30底端螺纹安装有伸缩杆35，且伸缩杆35远离测量杆套30的一端固定安装有尖脚37。尖脚37内设gps定位器34，伸缩杆35上安装有导杆36，且导杆36活动安装于铰接架25上，测量杆套30上固定安装有安装板31，且安装板31上安装有激光测距仪32和电子罗盘33。行走小车1车头端安装有成对弹性伸缩组件，且成对弹性伸缩组件上安装同一防撞罩38，防撞罩38内侧中部固定安装有插杆42，且插杆42远离防撞罩38的一端固定安装有卡座43。行走小车1车头端设有和卡座43对应的卡座槽，卡座43上设有安装槽，且安装槽内槽壁上固定安装有压力感应器44，行走小车1上设有放置槽，且放置槽内放置蓄电池48。行走小车1上表面铰接有太阳能板45，且太阳能板45远离行走小车1上表面的一端可拆卸式活动安装于盖板18上，太阳能板45和蓄电池48电性连接，行走小车1上表面安装有控制主机46，且控制主机46与蓄电池48和压力感应器44均电性连接。
38.请参阅图1-10，电动伸缩组件包括液压伸缩柱8，液压伸缩柱8安装于行走小车1上，且成对液压伸缩柱8自由端安装同一连接杆9，通过控制液压伸缩柱8伸缩来控制改向轮14和履带之间相对高低位置，以便于对遇到障碍时对行走小车1进行改向。盖板18上固定安装有液压缸26，液压缸26自由端安装有铰接座，且铰接座和铰接架25相铰接，通过设铰接座来实现液压缸26和铰接架25之间的铰接。
39.导杆36呈反l字形，铰接架25上设有滑口，导杆36纵杆端贯穿滑口，且可沿滑口内
口壁滑动，设导杆36可在测量杆套30转动时实现导杆36伸缩调整，且沿限度的轨迹上。防撞罩38为塑性罩，且防撞罩38为弧状罩，这样对行走小车1在运行过程中撞击到障碍物上对撞击力起到缓冲作用，且增大对行走小车1的防护范围。
40.请参阅图1-10，弹性伸缩组件包括导套39、导杆40和弹簧41，导杆40插于导套39内，且导杆40远离导套39的一端固定于防撞罩38上，导套39固定于行走小车1上，且导套39内设弹簧41，弹簧41远离导套39内套壁的一端固定于导杆40上，防撞罩38受到撞击后会压缩弹簧41，使压力感应器44压于卡座槽槽壁上，从而将信号传递给控制主机46，控制主机46控制第一电机5输出端反转，使第一主动齿轮6带动第一从动会齿轮7转动，从而使履带4转动带动行走小车1倒退，然后电动伸缩组件延伸，使万向轮10置于地面上，而整个行走小车1被抬起，启动第二电机12，使改向轮14转动，改变行走方向，通过驱动电机驱动改向轮14，万向轮10辅助行走，整个行走小车1改向行走，最终能到达预设测量点。
41.请参阅图1-10，卡座43正对卡座槽的一侧呈中部凸出状，且压力感应器44安装于中部凸出端位置，卡座槽内设有缓冲垫，通过设缓冲垫避免压力感应器44挤压时受到意外损坏。
42.盖板18两侧设有滑槽，且两个滑槽内分别滑动安装有滑座49，两个滑座49分别和太阳能板45两侧端相铰接，太阳能板45两侧分别螺纹安装有铰接块51，且两个铰接块51上分别转动套设有铰接板50，铰接板50远离相邻铰接块51的一端转动套设于相应滑座49上，通过调整盖板18的开闭，可相应调整太阳能板45的倾仰角度，以适应光照需求。
43.实施例二
44.参照图1所示，行走小车1上表面安装有摄像头47，且摄像头47和控制主机46电性连接，通过设置摄像头47，可对全程环境以及测量操作进行实时记录，便于观察和复盘。
45.s2：通过gps定位系统，远程控制总台预先对需地质剖面的测量点进行定位，然后将测量系统精确定位到达各个预设测量点。
46.在所述步骤s2中，行走小车1上的gps定位器34将行走小车精确定位至各个测量点，而行进过程可通过启动第一电机5，使第一主动齿轮6带动第一从动会齿轮7转动，从而使履带4转动带动行走小车1移送至各个测量点；所述太阳能板45将太阳能转化为电能储存于蓄电池48内，为行走小车1供电，行走小车1行走过程遇障碍时，障碍抵于防撞罩38上，近而使压力感应器44受压，将信号传递给控制主机46，控制主机控制第一电机5输出端反转，使第一主动齿轮6带动第一从动会齿轮7转动，从而使履带4转动带动行走小车1倒退，然后电动伸缩组件延伸，使万向轮10置于地面上，而整个行走小车1被抬起，启动第二电机12，使改向轮14转动改变行走方向，通过驱动电机驱动改向轮14，万向轮10辅助行走，整个行走小车1改向行走最终能到达预设测量点。
47.s3：启动测量系统的第三电机16，使盖板18转动至和行走小车1呈相互垂直上；
48.s4：启动第四电机19，使第二主动齿轮20带动第二从动齿轮22和螺纹筒21转动，使螺纹杆24延伸出，扩大测量杆套30和盖板18之间间距；
49.s5：启动液压缸26使铰接架25转动，使测量杆垂直地层走向转动，使电子罗盘33垂直气泡居中，得到目标地层的位置；
50.s6：启动第五电机27，使啮合齿28带动啮合齿环29、测量杆套30转动，控制尖脚37下移置点即为测量点，此时gps定位器34正对预设测量点，再通过激光测距仪32自动测距。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。