[发明专利]一种基于激光测距的水准测量装置、测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种基于激光测距的水准测量装置，其特征在于：包括水平旋转调整组件(100)、设于水平旋转调整组件(100)输出端的竖直旋转调整组件(200)以及设于竖直旋转调整组件(200)输出端的底板(101)，所述底板(101)的下端设有激光测距传感器(302)，所述激光测距传感器(302)的激光反射信号接收屏的中心点为水平旋转调整组件(100)的旋转轴与竖直旋转调整组件(200)的旋转轴的交点。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的水准测量装置，其特征在于：所述水平旋转调整组件(100)包括底座(301)及转动设置于底座(301)的转盘(102)；所述竖直旋转调整组件(200)包括支架(201)及装设于支架(201)的舵机(202)，所述支架(201)装设于转盘(102)，所述底板(101)装设于舵机(202)的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光测距的水准测量装置，其特征在于：所述转盘(102)还装设有主控板、电源及显示屏(104)，所述激光测距传感器(302)、舵机(202)、电源及显示屏(104)均与主控板电连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的水准测量装置，其特征在于：所述底板(101)的上端设有带十字形的望远镜(303)。

5.一种基于激光测距的水准测量系统，其特征在于：包括第一竖杆(402)、与第一竖杆(402)间隔设置的第二竖杆(403)及设置于垂直相切于第一竖杆(402)与第二竖杆(403)之间的平面的如权利要求1-4任一项所述的水准测量装置(401)，所述第一竖杆(402)的竖直方向上设有两个第一反射片(404)，所述第二竖杆(403)的竖直方向上设有两个第二反射片(405)，两个第一反射片(404)的中心距离与两个第二反射片(405)的中心距离一致，两个第一反射片(404)的中心距离为500mm，第一反射片(404)及第二反射片(405)均为边长为30mm的正方形。

6.一种应用于权利要求4的水准测量系统的水准测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

A.将第一竖杆(402)放置于已知点A，选取第一竖杆(402)上端的第一反射片(404)的中心点为目标点A1，第一竖杆(402)下端的第一反射片(404)的中心点为目标点A2；

B.将第二竖杆(403)放置于待测点B，选取第二竖杆(403)上端的第二反射片(405)的中心点为目标点B1，第二竖杆(403)下端的第二反射片(405)的中心点为目标点B2；

C.将水准待测装置放置于已知点A与待测点B之间的所在直线上；

D.选取激光测距传感器(302)的激光反射信号接收屏的中心点为仪器中心，调节水平旋转调整组件(100)以及竖直旋转调整组件(200)，同时启动启动激光测距传感器(302)，启动激光测距传感器(302)使得其发出的激光点落于目标点A1、目标点A2、目标点B1及目标点B2，并记录仪器中心至目标点A1的距离d1、仪器中心至目标点A2的距离d2、仪器中心至目标点B1的距离d3及仪器中心至目标点B2的距离d4；

F.根据D步骤中的d1、d2、d3及d4，由主控板计算出仪器中心至目标点A1所在直线与第一竖杆(402)之间的角度α的cosα、仪器中心至目标点B1所在直线与第二竖杆(403)之间的角度β的cosα、目标点A1与仪器中心的高差h1以及目标点B1与仪器中心的高差h2；

G.得出已知点与待测点之间的高度差为|h2-h1|。

7.根据权利要求6所述的一种水准测量方法，其特征在于：步骤F中主控板的计算过程为：

cosα＝(d1²+500²-d2²)/1000×d1、

cosβ＝(d3²+500²-d4²)/1000×d3、

h1＝d1×cosα、h2＝d3×cosβ。