全站仪远程控制系统及远程控制方法
【技术领域】
[0001]本发明全站仪远程控制系统及远程控制方法涉及无线通信技术、远程控制技术、计算机应用技术、网络测控技术、云计算及数据挖掘技术领域，特别是一种能实现对全站仪的远程控制系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]全站仪即全站型电子测距仪(Electronic Total Stat1n)，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。与光学经玮仪比较电子经玮仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。
[0003]现有的全站仪与计算机之间的数据通讯方式主要有三种:一种是利用全站仪配置的PC卡(U盘、SD卡等)进行数字通讯；另一种是利用全站仪的通讯接口(RS-232C、USB2.0)，通过电缆进行数据传输;第三种则是一些高端的全站仪上配备了蓝牙，可与PDA等外设蓝牙对接来交换数据。但这些都无法实现远程的实时数据传输，也无法对测绘过程中需要及时处理的数据做实时处理并回传给现场的全站仪，进而也无法满足诸如大型构造物自动化变形监测等的特定需求。
[0004]随着大规模工程构造物，如大型桥梁、大坝、地铁、高铁、隧道等的修建越来越多，对精密工程测量技术，尤其是变形监测技术提出了诸如实时、连续、高效率、自动化、动态监测等方面的需求。
[0005]移动通信是移动体之间或移动体与固定体之间的通信。移动通信系统从20世纪80年代诞生以来，到2020年将大体经过5代的发展历程。早在2010年，已从第3代过渡到了第4代(41:11-86116作1:;[011，46)。现在的46，除蜂窝电话系统外，宽带无线接入系统、毫米波1^、智能传输系统(ITS)和同温层平台(HAPS)系统正陆续投入使用。未来的移动通信系统最明显的趋势是要求更高的数据速率、更高的机动性和更大范围的无缝隙漫游。此外，系统性能(如蜂窝规模和传输速率)在很大程度上将取决于频率的高低。考虑到这些技术问题，有的系统将侧重提供高数据速率，有的系统将侧重增强机动性或扩大覆盖范围。
[0006]第三代移动通信技术(3rd-generati0n，3G)，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，其主要特征是可提供移动宽带多媒体业务。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，目前3G存在3种标准:CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。3G下行速度峰值理论可达3.6Mbit/s(一说2.8Mbit/s)，上行速度峰值也可达384kbit/s。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是针对上述不足之处提供一种全站仪远程控制系统及控制方法，在全站仪的外壳内插入一个智能终端，通过3G网络与通信基站相连，进而连接上云数据中心和远程控制系统的业务操作平台。通过该系统可实时查看全站仪的位置、工作时长、获取全站仪的综合工况数据，还可永久存储每个工程的测绘数据，进行有针对性的分析，还可给全站仪发送测绘文件，实现数据、文件等的实时传输，并在远程控制中心实时对全站仪进行远程监控。
[0008]本发明是采取以下技术方案实现的:
全站仪远程控制系统包括全站仪、智能终端、通信基站、云数据中心和远程控制中心，智能终端安插在全站仪外壳内；
所述智能终端内设有智能芯片、3G通信模块和GPS模块，所述GPS模块用于实现对全站仪的定位;智能芯片用于采集所述全站仪的各项信息，所述信息包括设备型号、设备编号、开机时间、关机时间、累计工作时长和测绘数据等，并将采集来的数据连同GPS位置数据一起传送给所述3G通信模块;3G通信模块用于转换无线信号并传输，所述3G通信模块处理并传输无线信号至所述通信基站;通信基站接收并转发所述3G通信模块传输的无线信号，所述3G通信模块通过通信基站将全站仪与云数据中心相联；
所述云数据中心设有核心数据库和数据处理服务单元组，所述数据处理服务单元组解析并存储数据至核心数据库和业务数据库;所述云数据中心的核心数据库建有存储表和分布式缓存，接收并存储所述全站仪产生的所有数据，同时数据处理服务单元组将云数据中心接收的数据处理后存储到业务数据库。
[0009]所述远程控制中心设有业务数据库和业务操作平台，所述业务操作平台从业务数据库调用所需数据信息并显示，从而实现对所述全站仪的远程实时监控。
[0010]所述全站仪采用市售的全站仪，所述智能芯片采用TZQZY型智能芯片，用来采集和处理数据。
[0011]—种远程控制系统远程控制全站仪的控制方法，包括以下步骤:
(1)将全站仪开机，所述智能终端通电运行并自动拨号上网；
(2)智能终端上的GPS模块自动连接卫星实现定位，并将获得的定位数据传送给智能芯片；同时，智能芯片通过USB口从全站仪USB总线采集设备型号、设备编号、开机时间、关机时间、累计工作时长、测绘数据等信息，并通过所述智能芯片按照与云数据中心事先定义好的通信协议格式组装数据，然后由3G通信模块将数据转成无线信号并发送给通讯基站；
(3)所述通讯基站接收并转发无线信号，将其传输至所述云数据中心；
(4)所述云数据中心的数据处理服务单元组对数据解析处理后把上述数据信息分别存入核心数据库和业务数据库；
(5)所述业务操作平台调用上述数据信息，实时远程监控所述全站仪的工作状态，需要时可以给所述全站仪下发指令或文件数据。
[0012]所述智能终端内还设有GPS精确定位模块，GPS精确定位模块与所述卫星连接通讯实现所述全站仪的精确定位。
[0013]步骤(2)中，所述智能终端获取到GPS位置信息或采集到全站仪各项信息后，根据约定的通信协议将采集来的数据加密传输至所述通信基站进行中转，然后转发至云数据中心。
[0014]本发明的有益效果:本发明由于采用了无线通信技术、远程控制技术、计算机应用技术、网络测控技术和云计算及数据挖掘技术方法，实现了能够将分散在各地的全站仪全部纳入到综合的远程管理系统中来。同时可以让内业人员对全站仪随时获取和下发数据、文件，座位全站仪管理单位可以随时查看全站仪在线情况、当前位置、工作时长、维修记录等信息，如发现全站仪有异常情况，还以对全站仪进行远程上锁或解锁，从而实现对全站仪的有效监控管理。
【附图说明】
[0015]图1为本发明全站仪远程控制系统的系统架构示意图；
图2为本发明全站仪远程控制系统的工作流程以及数据上行、数据存储、数据处理与展示的流程图；
图3为本发明全站仪远程控制系统的数据下行流程图。
【具体实施方式】
[0016]参照附图1?3，本发明全站仪远程控制系统包括全站仪、智能终端、通信基站、云数据中心和远程控制中心，智能终端安插在全站仪外壳内；
所述智能终端内设有智能芯片、3G通信模块和GPS模块，所述GPS模块用于实现对全站仪的定位;智能芯片用于采集所述全站仪的各项信息，如设备型号、设备编号、开机时间、关机时间、累计工作时长、测绘数据等，并将采集来的数据连同GPS位置数据一起传送给所述3G通信模块;3G通信模块用于转换无线信号并传输，所述3G通信模块处理并传输无线信号至所述通信基站;通信基站接收并转发所述3G通信模块传输的无线信号，所述3G通信模块通过通信基站将全站仪与云数据中心相联；
所述云数据中心设有核心数据库和数据处理服务单元组，所述数据处理服务单元组解析并存储数据至核心数据库和业务数据库;所述云数据中心的核心数据库