УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ, СБОРА И РЕГИСТРАЦИИ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОБЪЕКТАХ НА ИССЛЕДУЕМОЙ МЕСТНОСТИ

Устройство для измерения расстояния, сбора и регистрации информации об объектах на исследуемой местности
Полезная модель относится к области геодезии и может быть использована при обследовании дорог, мостов и других дорожных сооружений, а также при проведении геолого - геофизических исследований и геодезических измерениях, в частности для определения местоположения ряда обьектов относительно исходной точки, например, при выполнении работ по дислокации дорожных знаков.
Известно устройство для измерения расстояния, пройденного автомобилем ( патент РФ № 1303827, МПК 6, G 01 С 22 / 00 ) , позволяющее измерять расстояния вдоль какой - либо трассы. Устройство содержит датчики пути, закрепленные на переднем и заднем колесах автомобиля, которые соответственно связаны со счетчиком пути и с блоком сравнения. Устройство решает задачу повышения точности измерений за счет учета изменения условий движения путем сравнения данных, снимаемых с переднего и заднего колес.
Недостатком известного устройства являются низкие функциональные возможности, в частности отсутствие возможности сбора информации об обьектах, расположенных по ходу движения в более широком объеме , ее хранения и оперативной обработки, что ограничивает применение данного устройства при решении широкого спектра различных изыскательских задач.
Задачей полезной модели является расширение арсенала технических средств, предназначенных для измерения расстояния, сбора и регистрации большого объема информации об объектах на местности, вдоль исследуемой трассы, в том числе и о их геодезических координатах.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для измерения расстояния, сбора и регистрации информации об объектах на местности, содержащем включающий устройство индикации счетчик пути, соединенный с датчиком пути , взаимодействующим с колесами транспортного средства, согласно полезной модели, счетчик пути выполнен в виде контроллера, содержащего управляющий микропроцессор, связанный с устройством клавиатуры и устройством индикации, при этом выход датчика пути связан с первым информационным входом управляющего микропроцессора, первый вход - выход которого связан с входом - выходом запоминающего устройств , а второй вход- выход выполнен возможностью подключения к персональному компьютеру.
Кроме того , устройство дополнительно содержит АЦП, подключенный к второму информационному входу управляющего микропроцессора контроллера. На фиг. 1 представлена блок - схема устройства согласно полезной модели, на фиг. 2 - внещний вид прибора согласно полезной модели.
Устройство согласно полезной модели ( фиг. 1 ) содержит датчик пути 1, установленный, например , на одном из колес транспортного средства . Выход датчика пути 1 связан с контроллером 2, содержащим управляющий микропроцессор 3, буквенно - цифровой жидкостнокристаллический индикатор 4, клавиатуру 5, запоминающее энергонезависимое устройство 6, аналого - цифровой преобразователь 7, блок питания 8. Выход датчика пути 1 связан с первым информационным входом микропроцессора 3, первый вход - выход которого связан с входом - выходом запоминающего устройства 6 , а второй вход - выход выполнен возможностью подключения к персональному компьютеру ( ПК ). К второму информационному входу управляющего микропроцессора 3 подключен аналогоцифровой преобразователь 7.
.
Датчик пути 1 представляет собой систему  ротор - статор , содержащую магнитные элементы и герконы. В процессе движения датчик пути 1 вырабатывает пропорционально пройденному пути импульсы, которые поступают на первый информационный вход управляющего микропроцессора 3 контроллера 2. Каждый последующий из этих импульсов есть результат единичного приращения пути, значение которого с учетом условий движения ( коэффициента коррекции ) заносится в память управляющего микропроцессора 3.
Управляющий микропроцессор 3, например АТ89С52, осуществляет следующие функции : съем информации с датчика пути 1 и при необходимости дополнительной информации через АЦП 7 с других внешних измерительных (аналоговых) устройств, вычисление пройденного расстояния S, прием и обработку информации, вводимой с клавиатуры 5, вывод информации на индикатор 4, запись информации в запоминающее устройство 6, обмен информацией с персональным компьютером ПК ( не показан ), отсчет времени, контроль за состоянием блока питания 8 .
Блок питания В обеспечивает энергопитанием все узлы контроллера 2, как при работе от встроенной аккумуляторной батареи (не показана ), так и при работе от внешнего источника питания ( 5- 15)в.
Клавиатура 5 предназначена для ввода информации и управления работой устройством, состоит из десяти цифровых и шести функциональных кнопок.
Устройство индикации 4 предназначено для отображения вводимой и поступающей в управляющий микропроцессор 3 информации, а также для вьшрда сообщений оператору.
Энергонезависимое запоминающее устройство 6 (ЗУ 6 ) предназначено для оперативного хранения текущей информации, получаемой с датчика пути 1, а также информации, вводимой с клавиатуры 5 или с персонального компьютера.
ЗУ 6 может быть выполнено , например, на электрическом стираемом программируемом запоминающем устройстве EEPROM емкостью от 32 Кб до 1 Мб и обеспечивает хранение информации при выключенном питании не менее 10 лет.
Работа устройства основана на предварительном кодировании существующих объектов на исследуемой местности (например, исскуственных сооружений, дефектов дороги и т.д. ) и введении с использованием клавиатуры 5 во время движения при пересечении того или иного обьекта соответствующего кода в ЗУ 6 контроллера 2, с одновременным фиксированием остальных заданных параметров движения и пересекаемых объектов.
В процессе работы с устройством при движении по заданному маршруту в контроллере 2 формируется файл, в который путем снятия информации с датчика пути 1 автоматически записывается расстояние S от исходного пункта до объекта , время фиксирования объекта на точке, код объекта, а также характеристика обьекта в зависимости от вида выполняемых работ (например, толщина снежного наката в данной точке или ее геофизические характеристики ). Вся информация хранится в виде кодов. После экспорта данных в ПК информация дешифруется и может быть представлена в табличном виде, где вместо кода ( или одновременно с кодом ) указывается наименование обьекта и его соответствующие характеристики.
Внешний вид прибора, разработанного согласно полезной модели, показан на фиг. 2, где представлены размещенный в пластмассовом корпусе контроллер 2 и датчик пути 1, выполненный в цилиндрическом металлическом корпусе.
Прибор может быть запрограммирован для решения конкретных задач, при этом в одновременно в памяти прибора может хранится десять программ. Предусмотрены , например, такие режимы работ: тарировка , гравиметрическая съемка, сейсморазведка, регистрация спутниковых измерений (координат ) и другие. Каждый режим работы содержит 99 кодов.
Работа с прибором иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Методика геодезического обеспечения крупномасштабной гравиметрической съемки с использованием прибора согласно полезной модели.
На исследуемом участке создавалась опорная гравиметрическая сеть, данные по которой ( .№ пункта, координаты X, Y, Z, и значение g ) перед проведением геодезической съемки с ПК экспортировались в прибор согласно полезной модели. Проектировалась траектория движения между опорными пунктами и всего маршрута в целом. В приборе согласно полезной модели задавалось проектное расстояние между съемочными точками. При движении от исходной к последующим точкам , при приближении к каждой последующей проектной точке ей автоматически присваивался порядковый номер (№, код ). После измерения значения силы тяжести g на данной точке эти данные с помощью клавиатуры 5 также заносились в ЗУ 6. Таким образом, для каждой точки маршрута ( опорной сети ) формировался файл со структурой : KQ маршрута, № точки, Sрасстояние, пройденное от исходной точки, дата и время съемки, значение силы тяжести g, координаты ( X, Y,Z ). После окончания съемки данные экспортировались в ПК для последующей обработки.
Пример 2. Использование прибора при паспортизации и инвертаризации автомобильных дорог.
Предварительно все дорожные объекты кодируются. Например, Ограждение- 01, водопропускная труба - 02, мост - 03. км. знак - 04 и т . д., всего 99 кодов. С использованием специальной программы с ПК эти данные экспортируются в память прибора ( в ЗУ 6 ). При движении по дороге измеряется пройденное расстояние , а при приближении к какому - либо из заданых объектов с испо ьзованим клавиатуры 5 в прибор вводится соответствующий код. При гюс дующем пересечении этого объекта его расположение, приведенное к исходному пункту, фиксируется нажатием на клавиатуре 5 клавиши Enter , при этом на индикаторе 4 высвечивается информация о расстоянии от исходного пункта
до данного объекта, его код и наименование.
Испытания прибора согласно полезной модели показали его высокую надежность, точность измерений,удобство в работе, значительные
функциональные возможности, в частности при проектировании, дислокации, паспортизации, определении дефектов автомобильных дорог, а также при геодезическом обеспечении геолого - геофизических работ. При этом очевидно, что прибор, согласно полезной модели, может с успехом заменить дорогостоящие импортные компьютеры , необходимые при решении специализированных задач, например, при проведении полевых геофизических исследований.
6