【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水准测量，更具体地说，本专利技术涉及一种精密水准测量系统及装置。
技术介绍
1、水准测量又名"几何水准测量"，是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差；水准测量可以为各类工程建设和科学研究提供精确的高程数据，确保工程质量和安全，同时为地震监测、地形测绘、水利工程、地下资源勘探等领域提供重要的基础数据。而精密水准测量一般指国家二等或二等以上的水准测量，是国家高程控制的全面基础。水准测量通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程，测量人员依据自身经验和现场实际情况确定水准原点与下一转点间的距离，于是放线仪就应运而生。
2、近些年来研究人员在水准测量工作中探索了多种方法和方便快捷的放线设备，前期使用的是人工测绳，但往往距离过长需要前后两个人员共同工作且对其他过路行人和车辆造成不便，极易引发危险的人身事故；之后测量人员又根据水准实际测量需求研发出了可以手推的小型轮车，在车的底部加有机械表盘，记录轮子所转圈数，轮子的周长为1米，因此表盘显示刻度同样等于已行走距离；
3、但是，上述方式由于机械表盘安装在车轮附近且数字显示字符过小，工作人员不便看到具体读数，使测量具有一定局限性，并且，当更换轮子或者手推车的时候就不能再准确显示距离；另一方面，上述方法都不能测量上下坡角度，需要测量人员通过经验进行估算从而确定标尺安插点，而估算结果往往对水准整体测量数据精准度产生较大影响，造成复测或结果偏差。因此，
4、鉴于此，本专利技术提出一种精密水准测量系统及装置以解决上述问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
2、一种精密水准测量系统，该系统集成于电子模块主体上，所述电子模块主体包括主控模块、编码器模块、传感器模块、串口一体屏、rs232通信模块、可充电电池和稳压模块；
3、所述主控模块为arduino_nano开发板；
4、所述编码器模块为增量式编码器，所述增量式编码器包括有三条脉冲输出线和两条电源线，三条脉冲输出线分别为a相、b相和z相，在将增量式编码器与arduino_nano开发板进行连接时，将增量式编码器的a相、b相和z相分别接入arduino_nano开发板的d2、d3、d8数字输入引脚；
5、所述传感器模块为mpu6050，其中，mpu6050的scl、sda引脚分别与arduino_nano开发板的scl、sda引脚相连；
6、所述arduino_nano开发板与rs232通信模块的rx、tx引脚互联，rs232通信模块与串口一体屏的rx2、tx2引脚互联；
7、所述可充电电池通过稳压模块与主控模块连接。
8、优选的，所述mpu6050与arduino_nano开发板之间采用iic通讯协议。
9、优选的，所述串口一体屏用于图文显示和声音播放，其中，所述串口一体屏使用232协议通讯。
10、优选的，所述串口一体屏的显示界面包括单位名称、数据显示窗口以及校准与清零按钮。
11、优选的，还包括主程序流程，所述主程序流程包括以下步骤：
12、s1、开始，编码器模块进行程序初始化；
13、s2、传感器模块进行数据清零；
14、s3、编码器模块进行水准测量且传感器模块读取数据；
15、s4、主控模块进行数值计算；
16、s5、通过串口一体屏对主控模块计算的数值进行接收，同时进行语音播报，直至水准测量结束。
17、优选的，在所述编码器模块进行程序初始化后，捕捉编码器模块的a、b相脉冲信号，并判断两者先后顺序，若用a相触发，在上升沿过程中检测到b相电平，高电平即为正转，低电平为反转。
18、优选的，启动并初始化所述传感器模块后，设定陀螺仪测量范围及系统时钟，经计算获得实时角度并通过arduino_nano开发板发送至串口一体屏进行显示。
19、一种精密水准测量装置，其特征在于，包括机械手推车、电子模块主体、以及放置电子模块主体的辅助平台，所述电子模块主体根据一种精密水准测量系统实现。
20、本专利技术一种精密水准测量系统及装置的技术效果和优点：
21、本专利技术能够应用于水准测量，并综合坡度分析、通视性分析、测距、语音提示等功能的测量装置代替传统测量仪器，能够帮助测量人员通过串口一体屏观察和记录已走距离和上下坡角度，同时经语音播报提示精准确定测量位置，利用水准测量原理实现下一转点定位功能，以最少转点个数完成选定水准路线测量工作，能够为测量人员反馈更加精准的定量数据，减少测量人员由经验引起的失误，并极大地提升工作效率。
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1.一种精密水准测量系统，该系统集成于电子模块主体上，其特征在于，所述电子模块主体包括主控模块、编码器模块、传感器模块、串口一体屏、RS232通信模块、可充电电池和稳压模块；
2.根据权利要求1所述的一种精密水准测量系统，其特征在于，所述MPU6050与Arduino_Nano开发板之间采用IIC通讯协议。
3.根据权利要求1所述的一种精密水准测量系统，其特征在于，所述串口一体屏用于图文显示和声音播放，其中，所述串口一体屏使用232协议通讯。
4.根据权利要求1所述的一种精密水准测量系统，其特征在于，所述串口一体屏的显示界面包括单位名称、数据显示窗口以及校准与清零按钮。
5.根据权利要求1所述的一种精密水准测量系统，其特征在于，还包括主程序流程，所述主程序流程包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种精密水准测量系统，其特征在于，在所述编码器模块进行程序初始化后，捕捉编码器模块的A、B相脉冲信号，并判断两者先后顺序，若用A相触发，在上升沿过程中检测到B相电平，高电平即为正转，低电平为反转。
7.根据权利要求
8.一种精密水准测量装置，其特征在于，包括机械手推车、电子模块主体、以及放置电子模块主体的辅助平台，所述电子模块主体根据权利要求1-7任意一项所述的一种精密水准测量系统实现。
...【技术特征摘要】
1.一种精密水准测量系统，该系统集成于电子模块主体上，其特征在于，所述电子模块主体包括主控模块、编码器模块、传感器模块、串口一体屏、rs232通信模块、可充电电池和稳压模块；
2.根据权利要求1所述的一种精密水准测量系统，其特征在于，所述mpu6050与arduino_nano开发板之间采用iic通讯协议。
3.根据权利要求1所述的一种精密水准测量系统，其特征在于，所述串口一体屏用于图文显示和声音播放，其中，所述串口一体屏使用232协议通讯。
4.根据权利要求1所述的一种精密水准测量系统，其特征在于，所述串口一体屏的显示界面包括单位名称、数据显示窗口以及校准与清零按钮。
5.根据权利要求1所述的一种精密水准测量系统，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：李林蔚，塔拉，徐东卓，申星，宋成科，丁宁，杜凯夫，
申请(专利权)人：中国地震局第一监测中心，
类型：发明
国别省市：
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