專(zhuān)利名稱(chēng)：具備定位功能的原位測(cè)試采集儀及其定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及原位測(cè)試的方法及系統(tǒng)，尤其涉及一種具備定位功能的原位測(cè)試采集儀及其定位方法。
背景技術(shù)：
在巖土工程勘察中，原位測(cè)試是重要勘察方法之一，外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)采用原位測(cè)試采集儀記錄，但目前使用的原位測(cè)試采集儀不具有定位功能，外業(yè)實(shí)施完成后原位測(cè)試位置需采用專(zhuān)門(mén)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，這樣工作繁瑣，效率不高，且容易在室內(nèi)造假，對(duì)于一些移位較大的測(cè)試孔，當(dāng)出現(xiàn)外業(yè)施工隊(duì)伍弄虛作假情況時(shí)，就不能真實(shí)反映外業(yè)實(shí)際測(cè)試位置與設(shè)計(jì)位置的偏差。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有全球定位功能，能采集并記錄勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)的原位測(cè)試采集儀及其定位方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種具備定位功能的原位測(cè)試采集儀，包括AD轉(zhuǎn)換單元、GPS模塊、顯示屏和單片機(jī)處理芯片；所述AD轉(zhuǎn)換單元用于接收模擬信號(hào)并將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后將所述數(shù)字信號(hào)傳送給所述單片機(jī)處理芯片，所述模擬信號(hào)包括原位測(cè)試探頭傳感器采集到的貫入阻力數(shù)據(jù)及其對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)；所述GPS模塊用于自動(dòng)收集衛(wèi)星信號(hào)、采集勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)并將所述勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳送到所述單片機(jī)處理芯片；所述單片機(jī)處理芯片用于處理外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)，其中所述外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)包括所述勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)、所述貫入阻力數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)和采集信息數(shù)據(jù)，所述采集信息數(shù)據(jù)包括工程名稱(chēng)、工程編號(hào)、勘探孔孔號(hào)和設(shè)計(jì)孔深；所述顯示屏與所述單片機(jī)處理芯片相連接，用于顯示所述經(jīng)單片機(jī)處理芯片處理過(guò)的外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)。上述技術(shù)方案中，所述AD轉(zhuǎn)換單元為多通道AD轉(zhuǎn)換單元。上述技術(shù)方案中，所述顯示屏為觸摸式點(diǎn)陣顯示屏。上述技術(shù)方案中，所述觸摸式點(diǎn)陣顯示屏還用于顯示所述外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)所述單片機(jī)處理芯片處理后形成的數(shù)據(jù)曲線。上述技術(shù)方案中，所述原位測(cè)試采集儀還包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存卡，所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存卡與所述單片機(jī)處理芯片相連接，用于儲(chǔ)存所述經(jīng)單片機(jī)處理芯片處理后的外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)。上述技術(shù)方案中，所述原位測(cè)試采集儀整機(jī)采用3. 3V電壓設(shè)計(jì)。上述技術(shù)方案中，所述單片機(jī)處理芯片為8位低功耗高速單片機(jī)。 上述技術(shù)方案中，所述AD轉(zhuǎn)換單元為美國(guó)ADI公司的可編程放大倍數(shù)高精度測(cè)量 M位AD轉(zhuǎn)換專(zhuān)用集成芯片。上述技術(shù)方案中，所述GPS模塊為RFIII處理芯片的ARM7內(nèi)核模塊。本發(fā)明還提供了一種原位測(cè)試采集儀的定位方法，包括如下步驟
啟動(dòng)原位測(cè)試采集儀，并輸入采集信息，同時(shí)所述原位測(cè)試采集儀中的內(nèi)置GPS 模塊自動(dòng)收集衛(wèi)星信號(hào)、采集勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)并將所述勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)處理芯片，所述采集信息包括工程名稱(chēng)、工程編號(hào)、勘探孔孔號(hào)和設(shè)計(jì)孔深；進(jìn)行原位測(cè)試工作由原位測(cè)試探頭傳感器每深入巖土 Xcm采集一次貫入阻力數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)，并將所采集的所述貫入阻力數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)以模擬信號(hào)的方式傳送到AD轉(zhuǎn)換單元中，所述X值根據(jù)不同工程而設(shè)定，其范圍為 8彡X彡12 ；所述AD轉(zhuǎn)換單元將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將所述數(shù)字信號(hào)傳送至所述單片機(jī)處理芯片進(jìn)行處理；外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)所述單片機(jī)處理芯片處理后，在所述原位測(cè)試采集儀自帶的顯示屏上顯示，所述外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)包括勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)、所述貫入阻力數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)和所述采集信息；將所述經(jīng)單片機(jī)處理芯片處理過(guò)的外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸并儲(chǔ)存到客戶電腦。上述技術(shù)方案中，所述AD轉(zhuǎn)換單元采用多通道AD轉(zhuǎn)換單元。上述技術(shù)方案中，所述顯示屏為觸摸式點(diǎn)陣顯示屏。上述技術(shù)方案中，所述原位測(cè)試探頭傳感器每深入巖土 IOcm采集一次貫入阻力數(shù)據(jù)。上述技術(shù)方案中，所述外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)所述單片機(jī)處理芯片處理后，存儲(chǔ)于所述原位測(cè)試采集儀自帶的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存卡。上述技術(shù)方案中，所述外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)所述單片機(jī)處理芯片處理后形成數(shù)據(jù)曲線，所述數(shù)據(jù)曲線在所述觸摸式點(diǎn)陣顯示屏上顯示。上述技術(shù)方案中，將所述數(shù)據(jù)曲線傳輸?shù)剿隹蛻綦娔X。上述技術(shù)方案中，所述原位測(cè)試采集儀整機(jī)采用3. 3V電壓設(shè)計(jì)。上述技術(shù)方案中，所述單片機(jī)處理芯片采用8位低功耗高速單片機(jī)。上述技術(shù)方案中，所述GPS模塊采用RFIII處理芯片的ARM7內(nèi)核模塊。本發(fā)明是在現(xiàn)有原位測(cè)試采集儀的基礎(chǔ)上加載內(nèi)置GPS模塊，使其具有全球定位功能，這樣就能采集到勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)并記錄、儲(chǔ)存下來(lái)，在數(shù)據(jù)輸出時(shí)將勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)和采集儀所測(cè)得的貫入阻力數(shù)據(jù)一起導(dǎo)出，終端軟件不僅能顯示貫入阻力數(shù)據(jù)和及其數(shù)據(jù)曲線，還能顯示原位測(cè)試位置坐標(biāo)信息，真實(shí)地反映實(shí)際測(cè)試位置與設(shè)計(jì)位置的偏差情況，可有效控制外業(yè)施工質(zhì)量，且不需再攜帶專(zhuān)門(mén)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，提高了工作效率。以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。


圖1是本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例的工作流成圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種具備定位功能的原位測(cè)試采集儀，包括多通道AD轉(zhuǎn)換單元、單片機(jī)處理芯片、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存卡、觸摸式點(diǎn)陣顯示屏和GPS模塊；所述多通道AD轉(zhuǎn)換單元用于接收模擬信號(hào)并將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后將所述數(shù)字信號(hào)傳送給所述單片機(jī)處理芯片，所述模擬信號(hào)包括原位測(cè)試探頭傳感器采集到的貫入阻力數(shù)據(jù)及其對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)；所述GPS模塊用于自動(dòng)收集衛(wèi)星信號(hào)、采集勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)并將所述勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳送到所述單片機(jī)處理芯片；所述單片機(jī)處理芯片用于處理外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)并形成數(shù)據(jù)曲線，其中所述外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)包括所述勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)、所述貫入阻力數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)和采集信息數(shù)據(jù)，所述采集信息數(shù)據(jù)包括工程名稱(chēng)、工程編號(hào)、勘探孔孔號(hào)和設(shè)計(jì)孔深。所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存卡與所述單片機(jī)處理芯片相連接，用于儲(chǔ)存所述經(jīng)單片機(jī)處理芯片處理后的外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)；所述觸摸式點(diǎn)陣顯示屏與所述單片機(jī)處理芯片相連接，用于顯示所述經(jīng)單片機(jī)處理芯片處理過(guò)的外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)及其數(shù)據(jù)曲線。本發(fā)明還公開(kāi)了一種原位測(cè)試采集儀的定位方法，包括如下步驟啟動(dòng)原位測(cè)試采集儀，并輸入采集信息，同時(shí)所述原位測(cè)試采集儀中的內(nèi)置GPS 模塊自動(dòng)收集衛(wèi)星信號(hào)、采集勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)并將所述勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)處理芯片，所述采集信息包括工程名稱(chēng)、工程編號(hào)、勘探孔孔號(hào)和設(shè)計(jì)孔深。進(jìn)行原位測(cè)試工作將原位測(cè)試探頭貫入巖土，所述原位測(cè)試探頭每深入巖土 10cm，探頭上的傳感器采集一次貫入阻力數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)，并將所采集的所述貫入阻力數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)以模擬信號(hào)的方式傳送到多通道AD轉(zhuǎn)換單元中。所述AD轉(zhuǎn)換單元將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將所述數(shù)字信號(hào)傳送至所述單片機(jī)處理芯片進(jìn)行處理。外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)所述單片機(jī)處理芯片處理后形成數(shù)據(jù)曲線，并在所述原位測(cè)試采集儀自帶的觸摸式點(diǎn)陣顯示屏上顯示，以方便外業(yè)操作人員讀取，同時(shí)將經(jīng)所述單片機(jī)處理芯片處理后的外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)及其數(shù)據(jù)曲線輸送到客戶電腦；所述外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)所述單片機(jī)處理芯片處理后，存儲(chǔ)于所述原位測(cè)試采集儀自帶的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存卡，所述外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)包括所述勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)、所述貫入阻力數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)和所述采集信息數(shù)據(jù)。所述客戶電腦接收所述外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)及其數(shù)據(jù)曲線。在上述兩個(gè)技術(shù)方案中，其中原位測(cè)試采集儀整機(jī)芯片采用3. 3V低電壓設(shè)計(jì)，降低了整機(jī)功耗，其中單片機(jī)處理芯片為8位低功耗高速單片機(jī)；而AD轉(zhuǎn)換單元為美國(guó)ADI 公司的可編程放大倍數(shù)高精度測(cè)量M位AD轉(zhuǎn)換專(zhuān)用集成芯片，有利于提高采集精度；GPS 部分采用了 RFIII處理芯片的ARM7內(nèi)核的小體積模塊，具有搜尋快，定位精度高的特點(diǎn)。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具備定位功能的原位測(cè)試采集儀，包括AD轉(zhuǎn)換單元、GPS模塊、顯示屏和單片機(jī)處理芯片；所述AD轉(zhuǎn)換單元用于接收模擬信號(hào)并將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后將所述數(shù)字信號(hào)傳送給所述單片機(jī)處理芯片，所述模擬信號(hào)包括原位測(cè)試探頭傳感器采集到的貫入阻力數(shù)據(jù)及其對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)；所述GPS模塊用于自動(dòng)收集衛(wèi)星信號(hào)、采集勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)并將所述勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳送到所述單片機(jī)處理芯片；所述單片機(jī)處理芯片用于處理外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)，其中所述外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)包括所述勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)、所述貫入阻力數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)和采集信息數(shù)據(jù)，所述采集信息數(shù)據(jù)包括工程名稱(chēng)、工程編號(hào)、勘探孔孔號(hào)和設(shè)計(jì)孔深；所述顯示屏與所述單片機(jī)處理芯片相連接，用于顯示所述經(jīng)單片機(jī)處理芯片處理過(guò)的外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的具備定位功能的原位測(cè)試采集儀，其中，所述AD轉(zhuǎn)換單元為多通道AD轉(zhuǎn)換單元。
3.如權(quán)利要求1所述的具備定位功能的原位測(cè)試采集儀，其中，所述顯示屏為觸摸式點(diǎn)陣顯示屏。
4.如權(quán)利要求3所述的具備定位功能的原位測(cè)試采集儀，其中，所述觸摸式點(diǎn)陣顯示屏還用于顯示所述外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)所述單片機(jī)處理芯片處理后形成的數(shù)據(jù)曲線。
5.如權(quán)利要求1所述的具備定位功能的原位測(cè)試采集儀，其中，所述原位測(cè)試采集儀還包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存卡，所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存卡與所述單片機(jī)處理芯片相連接，用于儲(chǔ)存所述經(jīng)單片機(jī)處理芯片處理后的外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述的具備定位功能的原位測(cè)試采集儀，其中，所述原位測(cè)試采集儀整機(jī)采用3. 3V電壓設(shè)計(jì)。
7.如權(quán)利要求1所述的具備定位功能的原位測(cè)試采集儀，其中，所述單片機(jī)處理芯片為8位低功耗高速單片機(jī)。
8.如權(quán)利要求1所述的具備定位功能的原位測(cè)試采集儀，其中，所述AD轉(zhuǎn)換單元為美國(guó)ADI公司的可編程放大倍數(shù)高精度測(cè)量M位AD轉(zhuǎn)換專(zhuān)用集成芯片。
9.如權(quán)利要求1所述的具備定位功能的原位測(cè)試采集儀，其中，所述GPS模塊為RFIII 處理芯片的ARM7內(nèi)核模塊。
10.一種原位測(cè)試采集儀的定位方法，包括如下步驟啟動(dòng)原位測(cè)試采集儀，并輸入采集信息，同時(shí)所述原位測(cè)試采集儀中的內(nèi)置GPS模塊自動(dòng)收集衛(wèi)星信號(hào)、采集勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)并將所述勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)處理芯片，所述采集信息包括工程名稱(chēng)、工程編號(hào)、勘探孔孔號(hào)和設(shè)計(jì)孔深；進(jìn)行原位測(cè)試工作由原位測(cè)試探頭傳感器每深入巖土 Xcm采集一次貫入阻力數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)，并將所采集的所述貫入阻力數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)以模擬信號(hào)的方式傳送到AD轉(zhuǎn)換單元中，所述X值根據(jù)不同工程而設(shè)定，其范圍為 8彡X彡12 ；所述AD轉(zhuǎn)換單元將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將所述數(shù)字信號(hào)傳送至所述單片機(jī)處理芯片進(jìn)行處理；外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)所述單片機(jī)處理芯片處理后，在所述原位測(cè)試采集儀自帶的顯示屏上顯示，所述外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)包括所述勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)、所述貫入阻力數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的巖土深度數(shù)據(jù)和所述采集信息；將所述經(jīng)單片機(jī)處理芯片處理過(guò)的外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸并儲(chǔ)存到客戶電腦。
11.如權(quán)利要求10所述的原位測(cè)試采集儀的定位方法，其中，所述AD轉(zhuǎn)換單元采用多通道AD轉(zhuǎn)換單元。
12.如權(quán)利要求10所述的原位測(cè)試采集儀的定位方法，其中，所述顯示屏為觸摸式點(diǎn)陣顯示屏。
13.如權(quán)利要求10所述的原位測(cè)試采集儀的定位方法，其中，所述原位測(cè)試探頭傳感器每深入巖土 IOcm采集一次貫入阻力數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求10所述的原位測(cè)試采集儀的定位方法，其中，所述外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)所述單片機(jī)處理芯片處理后，存儲(chǔ)于所述原位測(cè)試采集儀自帶的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存卡。
15.如權(quán)利要求12所述的原位測(cè)試采集儀的定位方法，其中，所述外業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)所述單片機(jī)處理芯片處理后形成數(shù)據(jù)曲線，所述數(shù)據(jù)曲線在所述觸摸式點(diǎn)陣顯示屏上顯示。
16.如權(quán)利要求15所述的原位測(cè)試采集儀的定位方法，其中，將所述數(shù)據(jù)曲線傳輸?shù)剿隹蛻綦娔X。
17.如權(quán)利要求10所述的原位測(cè)試采集儀的定位方法，其中，所述原位測(cè)試采集儀整機(jī)采用3. 3V電壓設(shè)計(jì)。
18.如權(quán)利要求10所述的原位測(cè)試采集儀的定位方法，其中，所述單片機(jī)處理芯片采用8位低功耗高速單片機(jī)。
19.如權(quán)利要求10所述的原位測(cè)試采集儀的定位方法，其中，所述GPS模塊采用RFIII 處理芯片的ARM7內(nèi)核模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具備定位功能的原位測(cè)試采集儀，是在現(xiàn)有原位測(cè)試采集儀的基礎(chǔ)上加載內(nèi)置GPS模塊，使其具有全球定位功能，這樣就能采集到勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)并記錄、儲(chǔ)存下來(lái)，在數(shù)據(jù)輸出時(shí)將勘探孔的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)和采集儀所測(cè)得的貫入阻力數(shù)據(jù)一起導(dǎo)出，終端軟件不僅能顯示貫入阻力數(shù)據(jù)和及其數(shù)據(jù)曲線，還能顯示原位測(cè)試位置坐標(biāo)信息，真實(shí)地反映實(shí)際測(cè)試位置與設(shè)計(jì)位置的偏差情況，可有效控制外業(yè)施工質(zhì)量，且不需再攜帶專(zhuān)門(mén)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，提高了工作效率。本發(fā)明還公開(kāi)了上述原位測(cè)試采集儀的定位方法。
文檔編號(hào)G01S19/42GK102296582SQ201110153350
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者徐敏生, 殷立宏, 沈日庚 申請(qǐng)人:上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究院