一种全智能标高仪、标高系统以及施工标高测量方法技术方案

本发明专利技术适用于工程施工标高技术领域，提供一种全智能标高仪、标高系统以及施工标高测量方法。使用时，激光扫平仪的激光头在调整好水平后，发射出单束激光，激光束照射到光敏传感器上，控制器控制驱动电机动作，使得图像传感器移动到激光束照射位置，然后图像传感器输出激光束标高值，同时控制器接收移动终端输出的路基坐标参数、升降参数等，计算指针的移动数值，最后控制器控制驱动电机动作，实现控制指针装置达到该指示的位置。本标高仪操作简单，能准确快速找到标高点，操作人员直接在指示位置对标杆快速划线，施工效率提高，测量精度提高。反应迅速。

【技术实现步骤摘要】
一种全智能标高仪、标高系统以及施工标高测量方法
本专利技术属于工程施工标高
，尤其涉及一种全智能标高仪、标高系统以及施工标高测量方法。
技术介绍
目前工程施工采用路基密布标高施工工艺，具体采用水准仪和普通标高尺，水准仪需要调焦，普通标高尺没有指针移动功能，整个标高操作十分繁琐，效率低下，测量精度不足。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种全智能标高仪、标高系统以及施工标高测量方法，旨在解决现有工程施工标高方法操作繁琐、效率低下、测量精度不足的技术问题。一方面，所述全智能标高仪包括由透光材料制得的仪器罩以及设置在所述仪器罩内的驱动电机、滚珠丝杆、滚珠丝杆副以及导杆，所述仪器罩上沿高度方向设置有光敏传感器，所述滚珠丝杆与所述导杆平行设置，所述滚珠丝杆与所述驱动电机的输出轴同步，所述滚珠丝杆副前侧还安装有图像传感器，所述滚珠丝杆副上还设有指针装置，所述全智能标高仪还包括与所述光敏传感器和图像传感器连接的控制器，所述控制器内置有通信模块，所述仪器罩内还设有编码器，所述控制器通过所述编码器连接至所述驱动电机。另一方面，所述标高系统，包括所述全智能标高仪，还包括激光扫平仪和移动终端，所述激光扫平仪对准所述全智能标高仪，所述移动终端与所述全智能标高仪有线或者无线连接。第三方面，所述施工标高测量方法包括下述步骤：激光扫平仪的激光头在调整好水平后，发出水平回转的激光束，当激光束照射到光敏传感器上后，照射位置处的光敏传感器向控制器发送位置信号；控制器向激光扫平仪发出指令，控制激光束停转，同时向编码器输出控制指令，控制所述驱动电机动作，使得图像传感器移动到所述照射位置处，此时激光束照正好照射到所述图像传感器上；图像传感器向所述控制器输出激光束标高值；移动终端获取电子图纸上的路基坐标参数和升降参数，并将参数输出至所述控制器；所述控制器根据所述路基坐标参数和升降参数，并结合所述激光束标高值计算出全智能标高尺的标高位置；所述控制器向所述编码器输出移动指令，控制所述驱动电机动作，所述驱动电机驱动所述指针装置移动一定距离，指针停留的位置即为高度标记位置。本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术采用激光扫平仪、移动终端和全智能标高仪，自动完成标高测量，全智能标高仪计算得到指针装置的移动数值，然后控制指针达到该指示的位置，操作人员直接用在指针处对标杆快速划线，施工效率提高，测量精度提高；(2)本专利技术使用激光扫平仪取代传统的水准仪或激光水准仪，减少对焦的时间，提高工作效率；(3)本专利技术采用光敏传感器和图像传感器，能准确读出激光束标高值，取代了人工读取数据，整个检测标高过程没有手动，智能化程度非常高，效率也大为提高；(4)移动终端将电子图纸上的路基坐标参数和升降参数发送至全智能标高尺，全智能标高尺结合激光束标高值进行转换与计算，得出标高尺需要指示的位置，即标高位置，控制指针装置移动到相应位置即可，操作简单，反应迅速。附图说明图1是本专利技术第一实施例提供的全智能标高仪的结构图；图2是本专利技术第二实施例提供的标高系统的结构图；图3是本专利技术第三实施例提供的施工标高测量方法的流程图；图4是图3中步骤S4的具体流程图；图5是图3中步骤S5的具体流程图；图6是图5中步骤S51的具体流程图；图7是图5中步骤S52的具体流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一：图1示出了本专利技术实施例提供的全智能标高仪的结构，为了便于说明仅示出了与本专利技术实施例相关的部分。如图1所示，所述全智能标高仪包括由透光材料制得的仪器罩1以及设置在所述仪器罩1内的驱动电机2、滚珠丝杆3、滚珠丝杆副4以及导杆5，所述仪器罩1上沿高度方向设置有光敏传感器6，所述滚珠丝杆3与所述导杆5平行设置，所述滚珠丝杆3与所述驱动电机2的输出轴同步，所述滚珠丝杆副4前侧还安装有图像传感器7，所述滚珠丝杆副4上还设有指针装置8，所述全智能标高仪还包括与所述光敏传感器6和图像传感器7连接的控制器9，所述控制器内置有通信模块(图中未示出)，所述仪器罩9内还设有编码器10，所述控制器9通过所述编码器10连接至所述驱动电机2。本结构中，驱动电机用于驱动滚珠丝杆转动，在所述导杆作用下，所述滚珠丝杆副可以上下移动，以调整图像传感器的位置，另外，所述滚珠丝杆副还上设有指针装置，当计算得到需要移动的数值后，驱动滚珠丝杆副移动到对应位置，指针装置指示高度位置。具体使用时，激光扫平仪发出水平回转的激光束，当激光束照射到光敏传感器上后，照射位置处的光敏传感器向控制器发送位置信号，此时控制器向激光扫平仪发出指令，控制激光束停转，同时向编码器输出控制指令，控制所述驱动电机动作，这里所述驱动电机优选为步进电机，编码器接收到控制指令后转换为对应的步进数，然后控制驱动电机转动一定角度，在导杆的作用下，滚珠丝杆副移动一定距离，使得图像传感器移动到所述照射位置处，此时激光束照正好照射到所述图像传感器上。图像传感器向所述控制器输出激光束标高值。移动终端获取电子图纸上的路基坐标参数和升降参数，并将参数输出至所述控制器；所述控制器根据所述路基坐标参数和升降参数，并结合所述激光束标高值计算出全智能标高尺的标高位置；最后控制器向所述编码器输出移动指令，控制所述驱动电机动作，所述驱动电机驱动所述指针装置移动一定距离，指针停留的位置即为高度标记位置。本全智能标高仪全程无需人工干预，智能化程度非常高，能准确快速找到标高点，提高了测量效率。上述结构中，所述指针装置8为可以为指针或者标线激光器。选用指针结构简单，选用标线激光器，标线激光器可以发出激光直接照射在标杆上，方便划线。作为仪器罩内部的一种具体结构，所述仪器罩内上下两端均设有支架12，所述驱动电机2固定在其中一个支架上，图示中，驱动电机固定在下支架上。这两个支架为法兰式支架，将驱动电机和导杆固定安装，所述滚珠丝杆和导杆在两个支架之间，编码器装在驱动电机的尾座上。移动终端发送指令给全智能标高仪的控制器后，控制器直接控制驱动电机的伺服位置，驱动电机带动滚珠丝杆副上下移动，滚珠丝杆根据导杆导向，指针准可确快速移动。另外，所述仪器罩底部还设有充电电池11，所述充电电池为全智能标高仪供电。实施例二：图2示出了本专利技术实施例提供的标高系统的结构，为了便于说明仅示出了与本专利技术实施例相关的部分。如图2所示，所述标高系统包括实施例一所述的全智能标高仪100，还包括激光扫平仪200和移动终端300，所述激光扫平仪200对准所述全智能标高仪100，所述移动终端300与所述全智能标高仪200有线或无线连接。激光扫平仪的激光头在调整好水平后，发射出水平回转的束激光，激光束照射到光敏传感器上，控制器控制驱动电机动作，使得图像传感器移动到激光束照射位置，然后图像传感器输出激光束标高值，同时控制器接收移动终端输出的路基坐标参数、升降参数等，计算指针的移动数值，最后控制器控制驱动电机动作，实现控制指针装置达到该指示的位置，测量人员直接在指针处对标杆快速划线，完成标高操作。本实施例中，所述移动终端中或者移动终端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全智能标高仪，其特征在于，所述全智能标高仪包括由透光材料制得的仪器罩以及设置在所述仪器罩内的驱动电机、滚珠丝杆、滚珠丝杆副以及导杆，所述仪器罩上沿高度方向设置有光敏传感器，所述滚珠丝杆与所述导杆平行设置，所述滚珠丝杆与所述驱动电机的输出轴同步，所述滚珠丝杆副前侧还安装有图像传感器，所述滚珠丝杆副上还设有指示装置，所述全智能标高仪还包括与所述光敏传感器和图像传感器连接的控制器，所述控制器内置有通信模块，所述仪器罩内还设有编码器，所述控制器通过所述编码器连接至所述驱动电机。

【技术特征摘要】
1.一种全智能标高仪，其特征在于，所述全智能标高仪包括由透光材料制得的仪器罩以及设置在所述仪器罩内的驱动电机、滚珠丝杆、滚珠丝杆副以及导杆，所述仪器罩上沿高度方向设置有光敏传感器，所述滚珠丝杆与所述导杆平行设置，所述滚珠丝杆与所述驱动电机的输出轴同步，所述滚珠丝杆副前侧还安装有图像传感器，所述滚珠丝杆副上还设有指针装置，所述全智能标高仪还包括与所述光敏传感器和图像传感器连接的控制器，所述控制器内置有通信模块，所述仪器罩内还设有编码器，所述控制器通过所述编码器连接至所述驱动电机。2.如权利要求1所述全智能标高仪，其特征在于，所述仪器罩内上下两端均设有支架，所述驱动电机固定在其中一个支架上，所述导杆固定在两个支架之间。3.如权利要求2所述全智能标高仪，其特征在于，所述仪器罩底部还设有充电电池，所述充电电池为全智能标高仪供电。4.如权利要求1-3任一项所述全智能标高仪，其特征在于，所述指针装置为指针或标线激光器。5.一种标高系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求1-4任一项所述的全智能标高仪，还包括激光扫平仪和移动终端，所述激光扫平仪对准所述全智能标高仪，所述移动终端与所述全智能标高仪有线或者无线连接。6.一种施工标高测量方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求5所述的标高系统，所述方法包括：激光扫平仪的激光头在调整好水平后，发出水平回转的激光束，当激光束照射到光敏传感器上后，照射位置处的光敏传感器向控制器发送位置信号；控制器向激光扫平仪发出指令，控制激光束停转，同时向编码器输出控制指令，控制驱动电机动作，使得图像传感器移动到所述照射位置处，此时激光束照正好照射到所述图像传感器上；图像传感器向所述控制器输出激光束标高值；移动终端获取电子图纸上的路基坐标参数和升降参数，并将参数输出至所述控制器；所述控制器根据所述路基坐标参数和升降参数，并结合所述激光束标高值计算出全智能标高尺的标高位置；所述控制器向所述编码器输出移动指令，控制所述驱动电机动作，所述驱动电机驱动指针装置移动一定距离，指针停留的位置即为高度标记位置。7.如权利要求6所述方法，其特征在于，所述移动终端获取电子图纸上的路基坐标参数和升降参数的步骤具体包括：导入道路建设电子图纸；从电子图纸中找到起始桩号、变坡点桩号、竖曲线起止桩号以及变超高横坡斜率桩号，并按桩号编号大小，从小到大输入至数组B中，所述数组B中的第i个数据用bi表示；按照数组B中的桩号顺序，将设计路面高程栏中对应的高度数据输入到数组C中，所述数组C中的第i个数据用ci表示；按照数组B中的桩号顺序，将超高栏中对应的左横坡斜率数据输入到数组D中，将超高栏中对应的右横坡斜率数据输入到数组E中,其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海，吴修玉，王勇，徐忠辉，胡容玲，周少凯，沈裕进，
申请(专利权)人：刘海，
类型：发明
国别省市：湖北;42