便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置，包括殼體、測(cè)距儀組件、水平軸編碼器、俯仰軸編碼器、處理器和AHRS，測(cè)距儀組件、水平軸編碼器、俯仰軸編碼器、處理器和AHRS分別設(shè)于殼體內(nèi)，殼體底部設(shè)有水平調(diào)節(jié)基座，水平軸編碼器通過水平軸與水平調(diào)節(jié)基座連接，俯仰軸編碼器通過俯仰軸與測(cè)距儀組件連接，AHRS與測(cè)距儀組件連接，測(cè)距儀組件、水平軸編碼器、俯仰軸編碼器和AHRS分別與處理器連接。本便實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積較小，可靈活地應(yīng)用于管道安裝及檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，且可精確獲得管道上各目標(biāo)點(diǎn)的精確位置并自動(dòng)繪制單線圖，測(cè)量結(jié)果快速而準(zhǔn)確。
【專利說明】便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及壓力管道的測(cè)量及繪圖【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]壓力管道是工業(yè)生產(chǎn)及日常生活當(dāng)中廣泛使用的一種特種承壓設(shè)備，快速、準(zhǔn)確、詳細(xì)地測(cè)繪出壓力管道單線圖，對(duì)壓力管道整個(gè)行業(yè)(包括設(shè)計(jì)單位、安裝單位、使用單位、監(jiān)察機(jī)構(gòu)和檢驗(yàn)機(jī)構(gòu))都是很有幫助的，既能產(chǎn)生良好的社會(huì)效益，又能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]在管道安裝和檢驗(yàn)等階段，傳統(tǒng)的測(cè)繪方法是:先在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量并通過手工繪制壓力管道單線圖，然后在電腦上用CAD等軟件繪制電子版，最后打印出圖使用。該測(cè)繪方法中，對(duì)人員的專業(yè)素質(zhì)要求很高，勞動(dòng)強(qiáng)度較大而且繪制速度非常慢，效率低下。同時(shí)，由于采用人工測(cè)繪，其測(cè)繪精度較低，容易造成錯(cuò)漏，不利于施工及檢驗(yàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種使用方便、測(cè)繪速度較快且測(cè)量精度較高的便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置，包括殼體、測(cè)距儀組件、水平軸編碼器、俯仰軸編碼器、處理器和AHRS，測(cè)距儀組件、水平軸編碼器、俯仰軸編碼器、處理器和AHRS分別設(shè)于殼體內(nèi)，殼體底部設(shè)有水平調(diào)節(jié)基座，水平軸編碼器通過水平軸與水平調(diào)節(jié)基座連接，俯仰軸編碼器通過俯仰軸與測(cè)距儀組件連接，AHRS與測(cè)距儀組件連接，測(cè)距儀組件、水平軸編碼器、俯仰軸編碼器和AHRS分別與處理器連接。
[0006]所述測(cè)距儀組件包括激光測(cè)距儀和測(cè)距儀外殼，AHRS設(shè)于激光測(cè)距儀上，AHRS和激光測(cè)距儀設(shè)于測(cè)距儀外殼內(nèi)。
[0007]所述測(cè)距儀外殼的兩側(cè)分別設(shè)有固定板，測(cè)距儀外殼兩側(cè)分別通過俯仰軸與固定板連接，位于測(cè)距儀外殼一側(cè)的俯仰軸上設(shè)有俯仰軸編碼器。固定板的作用主要是用于安裝俯仰軸編碼器和處理器，方便其固定。激光測(cè)距儀上下俯仰時(shí)，測(cè)距儀外殼也隨著擺動(dòng)，此時(shí)俯仰軸轉(zhuǎn)動(dòng)，俯仰軸編碼器通過測(cè)量俯仰軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，從而得到測(cè)距儀組件的俯仰角度。
[0008]所述殼體底部通過水平軸與水平調(diào)節(jié)基座連接，水平軸的端部設(shè)有水平軸編碼器。使用時(shí)，整個(gè)測(cè)繪裝置通過水平軸相對(duì)于水平調(diào)節(jié)基座轉(zhuǎn)動(dòng)，水平軸編碼器測(cè)量的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度，即為測(cè)距儀組件的水平旋轉(zhuǎn)角度。
[0009]所述水平軸的旋轉(zhuǎn)角度為O?360°，俯仰軸的俯仰角度為-45?65° (以水平方向?yàn)?° ) O
[0010]所述AHRS為三自由度的姿態(tài)航向參考系統(tǒng)(Attitude and Heading ReferenceSystem), AHRS內(nèi)設(shè)有電子指南針。AHRS可以測(cè)量水平方位角和俯仰角度，在測(cè)繪裝置使用前，通過AHRS獲取水平方位角校正水平軸編碼器的零度，通過AHRS獲取俯仰角度校正俯仰軸編碼器的零度。在測(cè)量過程中使用水平軸編碼器的角度和俯仰軸編碼器的角度分別作為激光測(cè)距儀的水平旋轉(zhuǎn)角度和俯仰角度，從而避免了測(cè)量過程環(huán)境對(duì)AHRS干擾而帶來的誤差。
[0011]所述處理器為STM32微處理器，該處理器是基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)，它通過1口采集俯仰軸編碼器及水平軸編碼器上的數(shù)據(jù)和手柄上按鈕是否按下去的狀態(tài)，通過串行通訊接口與AHRS通訊獲取數(shù)據(jù)，并通過串行通訊接口與平板電腦進(jìn)行通訊，將數(shù)據(jù)發(fā)送給平板上。
[0012]所述殼體頂部設(shè)有提手，方便測(cè)繪裝置的攜帶和安裝。
[0013]所述殼體一側(cè)設(shè)有測(cè)量手柄，測(cè)量手柄上設(shè)有測(cè)量開關(guān)，便于在調(diào)節(jié)激光測(cè)距儀位置之后，直接通過按按鈕確認(rèn)點(diǎn)并繪制單線圖，而無需回到平板上操作。
[0014]所述殼體底部設(shè)有平板支架，平板支架上設(shè)有平板電腦，平板電腦通過串行通訊接口與處理器連接。
[0015]本便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置使用時(shí)，其原理是:先將待測(cè)繪的管道分成多段，并在各段上分別取一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)；通過AHRS預(yù)設(shè)好測(cè)距儀組件后，選用一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)作為起點(diǎn)，調(diào)節(jié)測(cè)距儀組件，使其激光光斑對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)，然后通過水平軸編碼器和俯仰軸編碼器分別測(cè)量測(cè)距儀組件的水平旋轉(zhuǎn)角度和俯仰角度，并將各數(shù)據(jù)傳送給處理器，由處理器計(jì)算管道長(zhǎng)度及方位，并送至平板電腦；其它目標(biāo)點(diǎn)的測(cè)量方法相同，各目標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)送至平板電腦后，即可由平板電腦中的CAD軟件完成繪圖。
[0016]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:
[0017]本便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積較小，可靈活地應(yīng)用于管道安裝及檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)；本測(cè)繪裝置通過設(shè)置水平軸編碼器、俯仰軸編碼器和AHRS，結(jié)合測(cè)距儀組件，可精確獲得管道上各目標(biāo)點(diǎn)的精確位置，測(cè)量結(jié)果快速而準(zhǔn)確。同時(shí)，本測(cè)繪裝置的使用可通過平板電腦在現(xiàn)場(chǎng)生成管道布圖，使用方便而簡(jiǎn)單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置的原理示意圖。
[0020]圖3為本便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置使用時(shí)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0022]實(shí)施例
[0023]本實(shí)施例一種便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置，如圖1所示，包括殼體1、測(cè)距儀組件、水平軸編碼器3、俯仰軸編碼器4、處理器5和AHRS6，測(cè)距儀組件、水平軸編碼器、俯仰軸編碼器、處理器和AHRS分別設(shè)于殼體內(nèi)，殼體底部設(shè)有水平調(diào)節(jié)基座7，水平軸編碼器通過水平軸與水平調(diào)節(jié)基座連接，俯仰軸編碼器通過俯仰軸與測(cè)距儀組件連接，AHRS與測(cè)距儀組件連接，如圖2所示，測(cè)距儀組件、水平軸編碼器、俯仰軸編碼器和AHRS分別與處理器連接。
[0024]如圖1所示，測(cè)距儀組件包括激光測(cè)距儀2和測(cè)距儀外殼14，AHRS設(shè)于激光測(cè)距儀上，AHRS和激光測(cè)距儀設(shè)于測(cè)距儀外殼內(nèi)。
[0025]測(cè)距儀外殼的兩側(cè)分別設(shè)有固定板8，測(cè)距儀外殼兩側(cè)分別通過俯仰軸與固定板連接，位于測(cè)距儀外殼一側(cè)的俯仰軸上設(shè)有俯仰軸編碼器。固定板的作用主要是用于安裝俯仰軸編碼器和處理器，方便其固定。激光測(cè)距儀上下俯仰時(shí)，測(cè)距儀外殼也隨著擺動(dòng)，此時(shí)俯仰軸轉(zhuǎn)動(dòng)，俯仰軸編碼器通過測(cè)量俯仰軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，從而得到測(cè)距儀組件的俯仰角度。
[0026]殼體底部通過水平軸與水平調(diào)節(jié)基座連接，水平軸的端部設(shè)有水平軸編碼器。使用時(shí)，整個(gè)測(cè)繪裝置通過水平軸相對(duì)于水平調(diào)節(jié)基座轉(zhuǎn)動(dòng)，水平軸編碼器測(cè)量的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度，即為測(cè)距儀組件的水平旋轉(zhuǎn)角度。
[0027]水平軸的旋轉(zhuǎn)角度為O?360°，俯仰軸的俯仰角度為-45?65° (以水平方向?yàn)?O。) O
[0028]本實(shí)施例中，AHRS采用三自由度的姿態(tài)航向參考系統(tǒng)(Attitude and HeadingReference System), AHRS內(nèi)設(shè)有電子指南針。AHRS可以測(cè)量水平方位角和俯仰角度，在測(cè)繪裝置使用前，通過AHRS獲取水平方位角校正水平軸編碼器的零度，通過AHRS獲取俯仰角度校正俯仰軸編碼器的零度。在測(cè)量過程中使用水平軸編碼器的角度和俯仰軸編碼器的角度分別作為激光測(cè)距儀的水平旋轉(zhuǎn)角度和俯仰角度，從而避免了測(cè)量過程環(huán)境對(duì)AHRS干擾而帶來的誤差。
[0029]處理器采用STM32微處理器，該處理器是基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)，它通過1 口采集俯仰軸編碼器及水平軸編碼器上的數(shù)據(jù)和手柄上按鈕是否按下去的狀態(tài)，通過串行通訊接口與AHRS通訊獲取數(shù)據(jù)，并通過串行通訊接口與平板電腦進(jìn)行通訊，將數(shù)據(jù)發(fā)送給平板上。
[0030]如圖3所示，殼體頂部設(shè)有提手9，方便測(cè)繪裝置的攜帶和安裝。
[0031]殼體一側(cè)設(shè)有測(cè)量手柄10，測(cè)量手柄上設(shè)有測(cè)量開關(guān)11，便于在調(diào)節(jié)激光測(cè)距儀位置之后，直接通過按按鈕確認(rèn)點(diǎn)并繪制單線圖，而無需回到平板上操作。
[0032]殼體底部設(shè)有平板支架12，平板支架上設(shè)有平板電腦13，如圖2所示，平板電腦通過串行通訊接口與處理器連接。
[0033]本便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置使用時(shí)，其原理是:先將待測(cè)繪的管道分成多段，并在各段上分別取一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)；通過AHRS預(yù)設(shè)好測(cè)距儀組件后，選用一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)作為起點(diǎn)，調(diào)節(jié)測(cè)距儀組件，使其激光光斑對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)，然后通過水平軸編碼器和俯仰軸編碼器分別測(cè)量測(cè)距儀組件的水平旋轉(zhuǎn)角度和俯仰角度，并將各數(shù)據(jù)傳送給處理器，由處理器計(jì)算管道長(zhǎng)度及方位，并送至平板電腦；其它目標(biāo)點(diǎn)的測(cè)量方法相同，各目標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)送至平板電腦后，即可由平板電腦中的CAD軟件完成繪圖。
[0034]如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用來限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍；即凡依本實(shí)用新型內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本實(shí)用新型權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置，其特征在于，包括殼體、測(cè)距儀組件、水平軸編碼器、俯仰軸編碼器、處理器和AHRS，測(cè)距儀組件、水平軸編碼器、俯仰軸編碼器、處理器和AHRS分別設(shè)于殼體內(nèi)，殼體底部設(shè)有水平調(diào)節(jié)基座，水平軸編碼器通過水平軸與水平調(diào)節(jié)基座連接，俯仰軸編碼器通過俯仰軸與測(cè)距儀組件連接，AHRS與測(cè)距儀組件連接，測(cè)距儀組件、水平軸編碼器、俯仰軸編碼器和AHRS分別與處理器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置，其特征在于，所述測(cè)距儀組件包括激光測(cè)距儀和測(cè)距儀外殼，AHRS設(shè)于激光測(cè)距儀上，AHRS和激光測(cè)距儀設(shè)于測(cè)距儀外殼內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置，其特征在于，所述測(cè)距儀外殼的兩側(cè)分別設(shè)有固定板，測(cè)距儀外殼兩側(cè)分別通過俯仰軸與固定板連接，位于測(cè)距儀外殼一側(cè)的俯仰軸上設(shè)有俯仰軸編碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置，其特征在于，所述殼體底部通過水平軸與水平調(diào)節(jié)基座連接，水平軸的端部設(shè)有水平軸編碼器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置，其特征在于，所述水平軸的旋轉(zhuǎn)角度為0?360°，俯仰軸的俯仰角度為-45?65°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置，其特征在于，所述AHRS為三自由度的姿態(tài)航向參考系統(tǒng)，AHRS內(nèi)設(shè)有電子指南針。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置，其特征在于，所述處理器為STM32微處理器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置，其特征在于，所述殼體頂部設(shè)有提手。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置，其特征在于，所述殼體一側(cè)設(shè)有測(cè)量手柄，測(cè)量手柄上設(shè)有測(cè)量開關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式的壓力管道單線圖測(cè)繪裝置，其特征在于，所述殼體底部設(shè)有平板支架，平板支架上設(shè)有平板電腦，平板電腦通過串行通訊接口與處理器連接。
【文檔編號(hào)】G01S17/89GK204101729SQ201420449088
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】陳鹍棠, 李茂東, 吳從容, 張松平, 向小勇, 馬瓊雄, 陳月軍, 李杞儀, 陳仲禹, 歐陽瑞伏, 陳偉華, 李榕根, 陳元利 申請(qǐng)人:廣州特種承壓設(shè)備檢測(cè)研究院, 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院