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1、(10)申请公布号 CN 102288114 A (43)申请公布日 2011.12.21 CN 102288114 A *CN102288114A* (21)申请号 201110191173.2 (22)申请日 2011.07.08 G01B 11/00(2006.01) (71)申请人 北京送变电公司 地址 102401 北京市房山区良乡昊天大街 8 号 (72)发明人 郎福堂 袁敬中 梅丰 王志勇 罗毅 刘波 袁富佳 刘明 紫献韬 崔巍 刘文增 王玮 张冬升 黄新平 (74)专利代理机构 北京鼎佳达知识产权代理事 务所 ( 普通合伙 ) 11348 代理人 王伟锋 姚铁 (54) 发明名。
2、称 输电线路基坑测量装置及系统 (57) 摘要 本发明公开了一种输电线路基坑测量装置及 系统， 其中输电线路基坑测量装置包括 ： 激光测 距模块， 用于水平及垂直距离测量 ； 数据转换模 块， 连接激光测距模块， 进行数据转换 ； 无线通信 模块， 与数据转换模块连接， 用于数据的发送和接 收 ； 电源， 为所述测量装置提供电能。本发明的输 电线路基坑测量装置的测量精度高， 并避免了人 员进入基坑带来的风险。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 CN 102288127 A1/1 页 2 1. 输。
3、电线路基坑测量装置， 其特征在于， 包括 ： 激光测距模块， 用于水平及垂直距离测量 ； 数据转换模块， 连接激光测距模块， 进行数据转换 ； 无线通信模块， 与数据转换模块连接， 用于数据的发送和接收 ； 电源， 为所述测量装置提供电能。 2. 根据权利要求 1 所述的输电线路基坑测量装置， 其特征在于， 所述激光测距模块为 三个， 三个激光测距模块呈 T 形设置。 3. 根据权利要求 1 所述的输电线路基坑测量装置， 其特征在于， 还包括用于水平旋转 激光测距模块的第一电机， 所述第一电机与第一电机控制模块连接， 所述第一电机控制模 块连接数据转换模块， 数据转换模块将无线通信模块接收的第。
4、一电机控制信号数据进行转 换并传递给第一电机控制模块。 4. 根据权利要求 1 所述的输电线路基坑测量装置， 其特征在于， 还包括用于视频采集 的视频采集模块， 所述视频采集同时连接数据转换模块和无线通信模块， 视频采集模块通 过无线通信模块直接将视频数据传输， 所述数据转换模块将无线通信模块接收的视频采集 模块控制信号数据转换并发送至视频采集模块。 5. 根据权利要求 1 所述的输电线路基坑测量装置， 其特征在于， 所述数据转换模块为 串口服务器。 6. 根据权利要求 1 所述的输电线路基坑测量装置， 其特征在于， 所述激光测距模块为 一个， 所述激光测距模块与垂直转向电机连接， 所述垂直转。
5、向电机用于垂直旋转激光模块， 所述垂直转向电机与垂直转向电机控制模块连接， 所述垂直转向电机控制模块连接数据转 换模块， 数据转换模块将无线通信模块接收的垂直转向电机控制信号数据进行转换并传递 给垂直转向电机控制模块。 7. 根据权利要求 1 所述的输电线路基坑测量装置， 其特征在于， 所述激光测距模块为 一个， 所述激光测距模块的下方设有旋转棱镜。 8. 根据权利要求 7 所述的输电线路基坑测量装置， 其特征在于， 所述旋转棱镜通过旋 转电机控制旋转， 所述旋转电机连接旋转电机控制模块， 所述旋转电机控制模块连接数据 转换模块， 数据转换模块将无线通信模块接收的旋转电机控制信号数据进行转换并。
6、传递给 旋转电机控制模块。 9. 输电线路基坑测量系统， 其特征在于， 包括测量装置和控制处理服务器， 测量装置与 控制处理服务器之间通过无线通信模块以无线方式传输数据和信号， 所述控制处理服务器 接收测量装置发送的数据并处理， 同时发送控制测量装置动作的信号， 所述测量装置为权 利要求 1-8 任一所述的测量装置。 权 利 要 求 书 CN 102288114 ACN 102288114 A CN 102288127 A1/4 页 3 输电线路基坑测量装置及系统 技术领域 0001 本发明涉及距离测量装置技术领域， 特别是用于电网施工中输电线路基坑尺寸、 形状测量的输电线路基坑测量装置及系统。
7、。 背景技术 0002 在输电线路掏挖基础、 人工挖孔桩等基础型式基坑施工中， 在基坑成型后， 需对成 孔的尺寸、 形状等进行全面质量检测， 目前国内普遍使用的检测方法为人工测量， 即由工程 质检人员携带钢卷尺等测量设备通过爬梯等工具下至基坑内部进行测量， 该方法工艺落 后， 效率较低， 不符合电网建设技术发展水平。 0003 由于测量工具的精度较低及人工操作的误差影响， 导致测量精度较低。且受工艺 方法及效率的限制， 一般只测量基坑的顶端、 底部及变截面处的尺寸， 难以实现任意断面处 的尺寸测量。人工测量方法数据处理效率较低， 测量数据需人工记录并还需要后期录入计 算机进行整理。同时还难以实。
8、现对每个基坑成孔实际状貌的影像资料留存。另外， 由于测 量时需要检测人员深入基坑内部， 存在安全风险。 0004 有鉴于上述现有的基坑尺寸、 形状测量的技术存在的缺陷， 本发明人积极加以研 究创新， 创设一种新型结构的输电线路基坑测量装置及系统， 以改进一般现有技术存在的 缺陷。 发明内容 0005 为了解决现有技术中存在的上述问题， 本发明提供了一种输电线路基坑测量装 置， 该装置的测量精度高， 避免了人员进入基坑带来的风险。 0006 为了解决上述技术问题， 本发明采用了如下技术方案 ： 0007 输电线路基坑测量装置， 包括 ： 0008 激光测距模块， 用于水平及垂直距离测量 ； 00。
9、09 数据转换模块， 连接激光测距模块， 进行数据转换 ； 0010 无线通信模块， 与数据转换模块连接， 用于数据的发送和接收 ； 0011 电源， 为所述测量装置提供电能。 0012 进一步， 所述激光测距模块为三个， 三个激光测距模块呈 T 形设置。 0013 进一步， 还包括用于水平旋转激光测距模块的第一电机， 所述第一电机与第一电 机控制模块连接， 所述第一电机控制模块连接数据转换模块， 数据转换模块将无线通信模 块接收的第一电机控制信号数据进行转换并传递给第一电机控制模块。 0014 进一步， 还包括用于视频采集的视频采集模块， 所述视频采集同时连接数据转换 模块和无线通信模块， 。
10、视频采集模块通过无线通信模块直接将视频数据传输， 所述数据转 换模块将无线通信模块接收的视频采集模块控制信号数据转换并发送至视频采集模块。 0015 进一步， 所述数据转换模块为串口服务器。 0016 进一步， 所述激光测距模块为一个， 所述激光测距模块与垂直转向电机连接， 所述 说 明 书 CN 102288114 ACN 102288114 A CN 102288127 A2/4 页 4 垂直转向电机用于垂直旋转激光模块， 所述垂直转向电机与垂直转向电机控制模块连接， 所述垂直转向电机控制模块连接数据转换模块， 数据转换模块将无线通信模块接收的垂直 转向电机控制信号数据进行转换并传递给垂直。
11、转向电机控制模块。 0017 进一步， 所述激光测距模块为一个， 所述激光测距模块的下方设有旋转棱镜。 0018 进一步， 所述旋转棱镜通过旋转电机控制旋转， 所述旋转电机连接旋转电机控制 模块， 所述旋转电机控制模块连接数据转换模块， 数据转换模块将无线通信模块接收的旋 转电机控制信号数据进行转换并传递给旋转电机控制模块。 0019 本发明的另一目的为提供一种输电线路基坑测量系统， 该系统的测量精度高， 避 免了人员进入基坑带来的风险。 0020 实现上述目的的技术方案如下 ： 0021 输电线路基坑测量系统， 包括测量装置和控制处理服务器， 测量装置与控制处理 服务器之间通过无线通信模块以。
12、无线方式传输数据和信号， 所述控制处理服务器接收测量 装置发送的数据并处理， 同时发送控制测量装置动作的信号， 所述测量装置为上述任一种 测量装置。 0022 与现有技术相比， 本发明的有益效果在于 ： 0023 1、 本发明的输电线路基坑测量装置适用于掏挖基础、 人工挖孔桩基础等基础型式 成孔质量检测。 0024 2、 本发明的输电线路基坑测量装置提高了测量精度， 有效降低了因测量设备精度 及人工操作等因素造成的误差。 0025 3、 本发明的输电线路基坑测量装置能自动对测量数据进行整理， 可同步绘制处基 坑实际成型剖面图和立体图及相关尺寸， 便于核对误差， 能自动留存坑孔实际状貌影像资 料。
13、， 提高数据可靠性。 0026 4、 本发明的输电线路基坑测量装置避免测量人员深入基坑带来的安全风险， 质检 人员在地面通过控制处理服务器来操作激光成像测量仪探入坑孔进行测量及摄像。 附图说明 0027 图 1 为本发明的输电线路基坑测量装置及系统的较佳实施例的原理框图 ； 0028 图 2 为本发明的输电线路基坑测量装置的较佳实施例的结构示意图 ； 0029 图 3 为本发明的输电线路基坑测量装置的实施例 2 的结构示意图 ； 0030 图 4 为本发明的输电线路基坑测量装置及系统的实施例 2 的原理框图 ； 0031 图 5 为本发明的输电线路基坑测量装置的实施例 3 的结构示意图 ； 0。
14、032 图 6 为本发明的输电线路基坑测量装置及系统的实施例 3 的原理框图 ； 0033 图 7 为本发明的输电线路基坑测量系统的控制处理服务器的操作窗口的界面图。 具体实施方式 0034 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述， 但不作为对本发明的限 定。 0035 实施例 1 0036 图 1 为本发明的输电线路基坑测量装置及系统的较佳实施例的结构框图 ； 图 2 为 说 明 书 CN 102288114 ACN 102288114 A CN 102288127 A3/4 页 5 本发明的输电线路基坑测量装置的较佳实施例的结构示意图。如图 1 和图 2 所示， 输电线 路基坑测。
15、量装置， 包括用于水平及垂直距离测量的呈 T 形设置的三个激光测距模块 6、 串口 服务器 8、 为整个装置提供电能的电源 9 和无线通信模块 10。其中三个激光测距模块 6 分 别与串口服务器 8 连接。串口服务器 8 与无线通信模块 10 连接。无线通信模块 10 与控制 处理服务器之间实现数据的无线传输。三个激光测距模块和串口服务器设置在一外壳 11 内， 其中两个激光测距模块成一直线水平设置， 另一个激光测距模块向下垂直设置呈 T 形 设置。呈 T 形设置的三个激光测距模块实现深度及直径的测量。激光测距模块 6 可在市场 上购得所需的型号。该外壳 11 与用于水平旋转激光测距模块 6 。
16、的第一电机连接 3， 第一电 机 3 与第一电机控制模块 5 连接， 第一电机控制模块 5 与串口服务器 8 连接。该第一电机 3 的设置可以通过控制处理服务器来控制激光测距模块在水平方向上旋转， 易于控制， 提供 了工作效率。为了更加准确地了解基坑内的情况， 本实施例的测量装置还包括视频采集模 块， 视频采集模块 7 分别与串口服务器 8 和无线通信模块 10 连接。视频采集模块 7 直接通 过无线通信模块与控制处理服务器实现数据交换。 而控制处理服务器通过串口服务器实现 对视频模块的控制。三个激光测距模块 6 及第一电机控制模块 5 通过串口服务器 8 实现与 控制处理服务器之间数据的转换。
17、， 串口服务器 8 主要的作用是将控制处理服务器发出的操 作指令数据转换成激光测距模块和第一电机控制模块可以识别的数据格式， 使三个激光测 距模块及第一电机按照指令完成规定的动作， 串口服务器还将三个激光测距模块反馈的测 量数据转换成控制处理服务器可以识别的数据格式。数据的传输通过无线通信模块 10 实 现。视频模块则直接通过无线模块与 PC 之间完成数据交换。电源 9 采用锂蓄电池。 0037 实施例 2 0038 图 3 为本发明的输电线路基坑测量装置的实施例 2 的结构示意图。图 4 为本实施 例的原理框图 ( 包括控制处理服务器部分 )。如图 3 和图 4 所示， 本实施例与实施例 1。
18、 不同 在于激光测距模块为一个。为实现对基坑水平及垂直距离的测量， 激光测距模块与一垂直 转向电机 12 连接。垂直转向电机控制激光测距模块在水平方向和垂直方向之间切换， 达到 测量水平和垂直距离的目的。垂直转向电机与垂直转向电机控制模块连接， 垂直转向电机 控制模块与串口服务器连接。控制处理服务器控制垂直转向电机的动作。 0039 实施例 3 0040 图5为本发明的输电线路基坑测量装置的实施例3的激光测距模块部分的结构示 意图。图 6 为本实施例的原理框图 ( 包括控制处理服务器部分 )。如图 5 和图 6 所示， 本实 施例与实施例 1 不同在于激光测距模块为一个。为实现对基坑水平及垂直。
19、距离的测量， 在 该激光测距模块的下方设有旋转棱镜13。 通过转动旋转棱镜13的角度， 实现调整该激光测 距模块发出的激光在水平或垂直方向的切换。该旋转棱镜 13 通过旋转电机 14 控制旋转。 该旋转电机与旋转电机控制模块连接， 旋转电机控制模块与串口服务器连接。控制处理服 务器控制旋转电机的动作来调节旋转棱镜的角度。 0041 实施例1和实施2及实施例3相比， 成本要高些。 但操作更加方便， 工作效率更高。 0042 实施例 4 0043 本实施例为本发明的输电线路基坑测量系统的具体实施例。参考图 1、 图 4 和图 6， 本发明的输电线路基坑测量系统是在上述任意一种输电线路基坑测量装置的。
20、基础上增 加了一控制处理服务器， 上述测量装置与控制处理服务器之间通过无线通信模块实现无线 说 明 书 CN 102288114 ACN 102288114 A CN 102288127 A4/4 页 6 数据及信号的传输。控制处理服务器接收测量装置发送的数据并处理， 同时发送控制测量 装置动作的信号对测量装置进行相应的调整。 0044 以实施例 1 的输电线路基坑测量装置为例， 本发明的工作过程如下 ： 控制处理服 务器采用笔记本电脑即可， 携带方便， 可以根据需要对数据进行相应的处理。 三个激光测距 模块及第一电机控制模块通过串口服务器实现与控制服务器的无线连接， 串口服务器主要 的作用是。
21、将操作指令数据信息转换成激光测距模块和第一电机控制模块可以识别的信息， 使其按照指令完成规定的动作。然后再将反馈的测量数据转换成电脑可以识别的数据。视 频模块则直接通过无线模块与 PC 之间完成数据交换。但仍需通过串口服务器将操作指令 转换成视频模块可识别的信息， 使其按照指令完成规定的动作。 0045 控制处理服务器可以完成对测量数据的分析、 编辑、 整理、 保存， 同时还可实现在 操作界面左侧直接显示出被检测基坑的成型各部位尺寸， 且是随着测量深度的进展， 同步 绘制， 效果生动明显。同时为更加直观的查看基坑内成型质量， 增加了视频功能区。 0046 因此， 在控制处理服务器的操作窗口主要。
22、包括三部分内容 ： 视频显示区、 剖面图绘 制区和数据显示区， 以及各种指令键。图 7 为本实施例中的控制处理服务器的操作窗口的 界面图。 0047 以上实施例仅为本发明的示例性实施例， 不用于限制本发明， 本发明的保护范围 由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内， 对本发明做出各 种修改或等同替换， 这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。 说 明 书 CN 102288114 ACN 102288114 A CN 102288127 A1/3 页 7 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102288114 ACN 102288114 A CN 102288127 A2/3 页 8 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102288114 ACN 102288114 A CN 102288127 A3/3 页 9 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 102288114 ACN 102288114 A 。