专利名称：用于路基施工的数字化测量系统和控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于路基施工的数字化测量系统，以及含有该测量系统的控制系统，属于路基施工技术领域。
背景技术：
据申请人所知，目前我国路基施工中，通常是测量队使用全站仪或水准仪进行施工测量，通过打桩放样控制道路平面位置和高程，待监理检查验收通过后再进入下一道工序。这种方法存在着平面与高程精度只能局部得到控制，夜间无法精确测量、作业效率低下、容易出错、返工等诸多问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于:针对上述现有技术存在的问题，提出一种用于路基施工的数字化测量系统，能对施工区域实施全面的测量；并在此基础上提出控制系统，能全面控制施工精度，提高作业效率。为了达到以上目的，本实用新型的技术方案如下:一种用于路基施工的数字化测量系统，由基准站和流动站构成；其特征是，所述基准站包括与GPS卫星通信连接的第一 GPS定位单元、以及输入端与第一 GPS定位单元输出端连接的第一无线通讯单元；所述流动站包括与GPS卫星通信连接的第二 GPS定位单元、输入端与第二 GPS定位单元输出端连接的计算单元、以及分别与计算单元数据连接的第二无线通讯单元和显示屏；所述第一无线通讯单元与第二无线通讯单元通信连接。采用该结构即能对施工区域实施全面的测量，为规划精准的施工方案打下坚实的基础。—种用于路基施工的数字化控制系统，其特征是，包括前述测量系统、以及控制装置和传感器，所述测量系统的流动站、控制装置、传感器均位于外部机械上；所述控制装置包括处理单元、及输出端与处理单元信号连接的第三无线通讯单元，所述第三无线通讯单元与第二无线通讯单元通信连接；所述处理单元具有与传感器信号输出端连接的信号输入端。采用该结构即能全面控制施工精度，提高作业效率。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
具体实施方式
实施例1[0013]本实施例用于路基施工的数字化测量系统基本结构如图1所示，由基准站和流动站构成；基准站包括与GPS卫星通信连接的第一 GPS定位单元、以及输入端与第一 GPS定位单元输出端连接的第一无线通讯单元；流动站包括与GPS卫星通信连接的第二 GPS定位单元、输入端与第二 GPS定位单元输出端连接的计算单元、以及分别与计算单元数据连接的第二无线通讯单元和显示屏；第一无线通讯单元与第二无线通讯单元通信连接。计算单元包括处理器和与处理器信号连接的存储器，处理器分别与第二无线通讯单元、显示屏信号连接。处理器可以是单片机或PLC。显示屏为触控型显示屏。第一、第二无线通讯单元可采用GSM/GPRS通讯模块。第一、第二 GPS定位单元可采用 Trimble NetRS GPS 接收机。使用过程:(1)在目标区域内选定一个基准点和若干个测量点。(2)将基准站固定在基准点，基准站的第一 GPS定位单元与GPS卫星通信，得到该基准点的WGS84坐标，并通过第一无线通讯单元发送出去。(3)由测量人员带着流动站在各测量点分别停留一段时间(通常为若干秒)，此时流动站的第二 GPS定位单元与GPS卫星通信，得到该测量点的WGS84坐标并发至计算单元；同时第二无线通讯单元将收到的基准点WGS84坐标发至计算单元；计算单元根据该测量点与基准点的坐标差、基准点WGS84坐标,通过坐标转换得出该测量点的平面坐标X、Y和海拔高H，并显示于显示屏，从而完成数字化测量过程，得到目标区域的全面测量情况，之后即可根据该测量情况全面规划施工方案。实施例2 本实施例用于路基施工的数字化控制系统基本结构如图2所示，包括实施例1的测量系统、以及控制装置和传感器，测量系统的流动站、控制装置、传感器均位于外部机械上；控制装置包括处理单元、及输出端与处理单元信号连接的第三无线通讯单元(可采用GSM/GPRS通讯模块)，第三无线通讯单元与第二无线通讯单元通信连接；处理单元具有与传感器信号输出端连接的信号输入端。传感器可以是用以监控外部机械行程的行程传感器(可采用GUD-960行程传感器)，此时，处理单元还具有与外部机械液压阀受控端连接的控制端。传感器也可以是用以监控路面压实度的压实度传感器(可采用A104高精度无线加速度传感器)。此外，控制装置还包括与处理单元数据连接的显示屏。处理单元可以是单片机或PLC。使用过程:(I)将测量系统的基准站放置在施工区域基准点。(2)在现场清表和粗平作业时，由推土机承载监控其铲刀行程的行程传感器、测量系统的流动站、控制装置在施工区域内作业，与此同时，测量系统流动站按实施例1记载过程得出当前施工点的坐标平面坐标Χ、γ和海拔高H，并发至控制装置的第三无线通讯单元，处理单元先将发来的坐标数据与预设值进行比较、运算得出差值，处理单元再根据行程传感器发来信号判断铲刀动作是升还是降，然后控制液压阀动作使铲刀自动找平。操作手只需进行简单的前进或后退操作即可。(3)在场地精平作业时，由平地机承载监控其铲刀行程的行程传感器、测量系统的流动站、控制装置在施工区域内作业，与此同时，测量系统流动站按实施例1记载过程得出当前施工点的坐标平面坐标Χ、γ和海拔高H，并发至控制装置的第三无线通讯单元，处理单元先将发来的坐标数据与预设值进行比较、运算得出差值，处理单元再根据行程传感器发来信号判断铲刀动作是升还是降，然后控制液压阀动作使铲刀自动找平。操作手只需进行简单的前进或后退操作即可。(4)在路面碾压作业时，由压路机承载压实度传感器、测量系统的流动站、控制装置在施工区域内作业，与此同时，测量系统流动站按实施例1记载过程得出当前施工点的坐标平面坐标Χ、γ和海拔高H，并发至控制装置的第三无线通讯单元，处理单元在接收到压实度传感器发来信号后，将坐标和压实度数据实时显示在显示屏上。操作手只需进行简单的前进或后退操作即可。(5)在路基边坡整修作业时，由挖机承载监控其挖斗行程的行程传感器、测量系统的流动站、控制装置在施工区域作业，与此同时，测量系统流动站按实施例1记载过程得出当前施工点的坐标平面坐标Χ、γ和海拔高H，并发至控制装置的第三无线通讯单元，处理单元在收到行程传感器发来信号后将挖斗位置数据、施工点坐标数据与预设值进行比较、运算得出填挖值，并显示于显示屏上，操作手根据提示即可轻松修整边坡。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案， 均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种用于路基施工的数字化测量系统，由基准站和流动站构成；其特征是，所述基准站包括与GPS卫星通信连接的第一 GPS定位单元、以及输入端与第一 GPS定位单元输出端连接的第一无线通讯单元；所述流动站包括与GPS卫星通信连接的第二 GPS定位单元、输入端与第二 GPS定位单元输出端连接的计算单元、以及分别与计算单元数据连接的第二无线通讯单元和显示屏；所述第一无线通讯单元与第二无线通讯单元通信连接。
2.根据权利要求1所述用于路基施工的数字化测量系统，其特征是，所述计算单元包括处理器和与处理器信号连接的存储器，处理器分别与第二无线通讯单元、显示屏信号连接。
3.根据权利要求2所述用于路基施工的数字化测量系统，其特征是，所述处理器为单片机或PLC ;所述显示屏为触控型显示屏。
4.一种用于路基施工的数字化控制系统，其特征是，包括权利要求1至3任一项所述的测量系统、以及控制装置和传感器，所述测量系统的流动站、控制装置、传感器均位于外部机械上；所述控制装置包括处理单元、及输出端与处理单元信号连接的第三无线通讯单元，所述第三无线通讯单元与第二无线通讯单元通信连接；所述处理单元具有与传感器信号输出端连接的信号输入端。
5.根据权利要求4所述用于路基施工的数字化控制系统，其特征是，所述传感器为用以监控外部机械行程的行程传感器；所述处理单元还具有与外部机械液压阀受控端连接的控制端。
6.根据权利要求4所述用于路基施工的数字化控制系统，其特征是，所述传感器为用以监控路面压实度的压实度传感器。
7.根据权利要求5或6所述用于路基施工的数字化控制系统，其特征是，所述控制装置还包括与处理单元数据连接的显示屏。
8.根据权利要求7所述用于路基施工的数字化控制系统，其特征是，所述处理单元为单片机或PLC。
专利摘要本实用新型涉及一种用于路基施工的数字化测量系统，以及含有该测量系统的控制系统，属于路基施工技术领域。该测量系统由基准站和流动站构成；基准站包括第一GPS定位单元、第一无线通讯单元；流动站包括第二GPS定位单元、计算单元、以及第二无线通讯单元和显示屏；第一无线通讯单元与第二无线通讯单元通信连接。该控制系统包括前述测量系统、以及控制装置和传感器。本实用新型测量系统能对施工区域实施全面的测量；控制系统能全面控制施工精度，提高作业效率。
文档编号G05B19/04GK202956103SQ20122063979
公开日2013年5月29日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者陶洪才, 万继生, 孙继宁, 许余才, 许瑞, 熊魁 申请人:南京润盛建设集团有限公司