立木直徑測(cè)定器的制造方法
【專利摘要】一種立木直徑測(cè)定器，其特征是所述的測(cè)量器包括MCU(10)、MEMS測(cè)角傳感器(11)、激光測(cè)距傳感器(6)、存儲(chǔ)器(12)、液晶顯示器(1)、激光發(fā)射器(3)和電源(4)，電源(4)與各工作部件電氣連接，MEMS測(cè)角傳感器(11)和激光測(cè)距傳感器(6)相互雙向連接的同時(shí)與MCU(10)雙向連接，存儲(chǔ)器(12)以及液晶顯示器(1)同時(shí)與外部控制部件雙向連接的同時(shí)與MCE(10)雙向連接。所述的外部控制部件也與MCU雙向連接，激光發(fā)射器(3)直接與MCU雙向連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了非接觸式測(cè)量，具有操作方便，精度高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】立木直徑測(cè)定器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種森林計(jì)測(cè)工具，尤其涉及用于森林計(jì)測(cè)中立木直徑測(cè)定的儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]測(cè)樹學(xué)中，如何精準(zhǔn)獲取立木的直徑一直是林業(yè)研究者探討的熱門話題。傳統(tǒng)的量測(cè)立木直徑的工具有輪尺、直徑卷尺和鉤尺等工具，這些傳統(tǒng)立木直徑量測(cè)工具在使用過程中，要求量測(cè)者必須接觸到被量測(cè)立木，并且被量測(cè)立木的直徑位置不能太高，在量測(cè)者的可控制范圍內(nèi)。這樣的要求大大限制了量測(cè)立木直徑的范圍，對(duì)一些量測(cè)者不能到達(dá)或者很難到達(dá)區(qū)域的立木，無(wú)法進(jìn)行直徑量測(cè)；并且使得量測(cè)者無(wú)法量測(cè)到樹木高度2m以上的直徑。
[0003]隨著科技的發(fā)展，一些高科技技術(shù)及儀器在森林調(diào)查中應(yīng)用開來(lái)。三維激光掃描儀在非接觸式量測(cè)立木直徑中優(yōu)勢(shì)明顯:首先，對(duì)被量測(cè)的立木進(jìn)行激光掃描，獲取立木的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，然后，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，可以直接在計(jì)算機(jī)上量測(cè)任意段的立木直徑，非常方便而且精度非常高。目前，市場(chǎng)上一臺(tái)三維激光掃描儀價(jià)格在100萬(wàn)人民幣左右，體積笨重、攜帶不方便、操作繁瑣，且后期的數(shù)據(jù)處理對(duì)量測(cè)者的計(jì)算機(jī)水平要求很高，這些因素使得三維激光掃描儀量測(cè)立木直徑還在處于科研階段，距普及到森林資源調(diào)查中還有很長(zhǎng)的路程。近景攝影測(cè)量技術(shù)在立木直徑量測(cè)中應(yīng)用，也是一種非接觸式的量測(cè)立木直徑的方法，該方法在采集數(shù)據(jù)的時(shí)候過程簡(jiǎn)單，但后期針對(duì)照片提取立木直徑時(shí)，每個(gè)操作者對(duì)同一棵樹木同一處直徑的量測(cè)，獲取的數(shù)據(jù)精度不盡相同，受操作人員的技術(shù)水平影響很大，對(duì)操作人員的技術(shù)要求很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)目前危險(xiǎn)地段樹木直徑測(cè)量不便，存在安全隱患的問題，提供一種操作簡(jiǎn)單、攜帶方便、價(jià)格低廉、能自動(dòng)量測(cè)和量測(cè)精準(zhǔn)的立木直徑測(cè)定器。
[0005]一種立木直徑測(cè)定器，它包括MCUlO、MEMS測(cè)角傳感器11、激光測(cè)距傳感器6、存儲(chǔ)器12、液晶顯示器1、激光發(fā)射器3和電源4，電源4與各工作部件電氣連接，MEMS測(cè)角傳感器11和激光測(cè)距傳感器6相互雙向連接的同時(shí)與MCUlO雙向連接，存儲(chǔ)器12以及液晶顯示器I同時(shí)與外部控制部件雙向連接的同時(shí)與MCElO雙向連接。所述的外部控制部件也與MCU雙向連接，激光發(fā)射器3直接與MCU雙向連接。
[0006]所述的外部控制部件由手槍扳機(jī)5和液晶顯示器下面的3個(gè)控制按鈕Fl (8)，F(xiàn)2 (9), F3 (7)組成。
[0007]所述的激光測(cè)距傳感器6、MEMS測(cè)角傳感器11、液晶顯示器1、MCU(10、存儲(chǔ)器12、外部控制部件、激光發(fā)射器3和電源均安裝在一個(gè)槍狀殼體中，激光測(cè)距傳感器6安裝在槍狀殼體的槍口正中間，激光發(fā)射器3安裝在槍狀殼體的槍托2的底部，電源開關(guān)5安裝在槍托2上，液晶顯示器I安裝在槍桿尾部，在液晶顯示器I的下部安裝有3個(gè)控制按鈕Fl (8)，F(xiàn)2 (9)，F(xiàn)3 (7)，MCU10、存儲(chǔ)器12和電源4安裝在槍狀殼體中。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
[0009]1、充分發(fā)揮激光測(cè)距傳感器非接觸式量測(cè)的特點(diǎn)。
[0010]因林地或山地中地形復(fù)雜、或因藤條灌木繁多、或因地形險(xiǎn)要、或因避免森林有兇猛動(dòng)物、或因被測(cè)立木樹干部分偏高，量測(cè)者不能或很難接觸到被測(cè)立木。激光測(cè)距傳感器具有非接觸式量測(cè)的特點(diǎn)，可以發(fā)射出紅色激光柱，將紅色激光柱瞄準(zhǔn)被測(cè)立木部分，按下量測(cè)鍵可以測(cè)量出立木直徑測(cè)定器與激光瞄準(zhǔn)點(diǎn)的距離。從而克服了因上述各種原因?qū)е虏荒芑蚝茈y接觸到被測(cè)立木的缺點(diǎn)。
[0011]2、充分發(fā)揮 MEMS (micro-electro-mechanical systems)測(cè)角傳感器的量測(cè)角度功能
[0012]MEMS(micro-electro-mechanical systems)測(cè)角傳感器功能與激光測(cè)距傳感器的激光瞄準(zhǔn)特點(diǎn)的有效結(jié)合，克服了人眼在量測(cè)角度瞄準(zhǔn)時(shí)產(chǎn)生的人為誤差。
[0013]3、保證了立木直徑量測(cè)器的對(duì)中精度。
[0014]對(duì)中是指使儀器的中心和測(cè)站點(diǎn)的標(biāo)志中心在同一鉛垂線上，在手槍式外包裝盒的槍托下面的正中間安裝的激光發(fā)射器，可以實(shí)時(shí)發(fā)射激光，實(shí)現(xiàn)激光對(duì)中，從而保證了立木直徑量測(cè)器的對(duì)中精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的立木直徑測(cè)定器的原理框圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的立木直徑測(cè)定器的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的立木直徑測(cè)定器的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明的量測(cè)狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0020]實(shí)施例一
[0021]如圖1-3所示。
[0022]一種立木直徑測(cè)定器，它包括MCU10、MEMS測(cè)角傳感器11、激光測(cè)距傳感器6、存儲(chǔ)器12、液晶顯示器1、激光發(fā)射器3和電源4，電源4與各工作部件電氣連接，MEMS測(cè)角傳感器11和激光測(cè)距傳感器6相互雙向連接的同時(shí)與MCU10雙向連接，存儲(chǔ)器12以及液晶顯示器I同時(shí)與外部控制部件雙向連接的同時(shí)與MCE10雙向連接。所述的外部控制部件也與MCU雙向連接，激光發(fā)射器3直接與MCU雙向連接，如圖1所示。所述的外部控制部件由手槍扳機(jī)5和液晶顯示器下面的3個(gè)控制按鈕Fl (8)，F(xiàn)2 (9)，F(xiàn)3 (7)組成，如圖2。激光測(cè)距傳感器6安裝在槍狀殼體的槍口正中間，激光發(fā)射器3安裝在槍狀殼體的槍托2的底部，電源開關(guān)5安裝在槍托2上，液晶顯示器I安裝在槍桿尾部，在液晶顯示器I的下部安裝有3個(gè)控制按鈕Fl (8)，F(xiàn)2 (9)，F(xiàn)3(7)，MCU10、存儲(chǔ)器12和電源4安裝在槍狀殼體中，如圖3所
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[0023]詳述如下:
[0024]如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括量測(cè)部分、計(jì)算部分、對(duì)中部分、電源部分和手槍式外包裝盒部件，其特征是:量測(cè)部分包括激光測(cè)距傳感器6、MEMS(micro-electro-mechanical systems)測(cè)角傳感器11 ;計(jì)算部分包括數(shù)字顯不器1、MCU (微控制單元)10、存儲(chǔ)器12及外部控制部件5，7-9 ;對(duì)中部分包括激光發(fā)射器3。
[0025]所述的外部控制部件包括:手槍扳機(jī)5和顯示器下面的3個(gè)控制按鈕:F1 (8)，F(xiàn)2(9)， F3(7)。
[0026]所述的激光測(cè)距傳感器6安裝在手槍式外包裝盒的槍口正中間。
[0027]所述的激光發(fā)射器3安裝在手槍式外包裝盒的槍托下面的正中間。
[0028]實(shí)施例二
[0029]一種立木直徑測(cè)定器測(cè)量方法，如圖4所示，在選好的任一測(cè)點(diǎn)上，根據(jù)地形環(huán)境和通視情況，在地上標(biāo)志一個(gè)特征點(diǎn)，打開立木直徑測(cè)定器槍托下端的激光發(fā)射器，使激光瞄準(zhǔn)這個(gè)特征點(diǎn)，起到對(duì)中的作用，用立木直徑測(cè)定器I發(fā)射的激光瞄準(zhǔn)被測(cè)立木指定高度的樹干的一邊，量測(cè)出立木直徑測(cè)定器I與樹干2該點(diǎn)的距離D1及其水平角，水平移動(dòng)立木直徑測(cè)定器I的激光柱，使激光柱瞄準(zhǔn)樹干2另一邊，并量測(cè)出立木直徑測(cè)定器I與樹干2另一邊的距離D2及其水平角，由立木直徑測(cè)定器I量測(cè)立木指定高度樹干2的兩邊的水平角之差，獲取立木指定高度樹干2的兩邊與立木直徑測(cè)定器的夾角β，根據(jù)三角余弦定理得出立木指定高度的樹干兩邊的距離，即為立木直徑D。
[0030]其中:所述的對(duì)邊原理求兩點(diǎn)水平距離公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種立木直徑測(cè)定器，它包括MCU(10)、MEMS測(cè)角傳感器(11)、激光測(cè)距傳感器(6)、存儲(chǔ)器(12)、液晶顯示器(I)、激光發(fā)射器(3)和電源(4)，電源(4)與各工作部件電氣連接，MEMS測(cè)角傳感器(11)和激光測(cè)距傳感器(6)相互雙向連接的同時(shí)與MCU(IO)雙向連接，存儲(chǔ)器(12)以及液晶顯示器(I)同時(shí)與外部控制部件雙向連接的同時(shí)與MCF(IO)雙向連接，所述的外部控制部件也與MCU雙向連接，激光發(fā)射器(3)直接與MCU雙向連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定器，其特征是所述的外部控制部件由手槍扳機(jī)(5)和液晶顯示器⑴下面的3個(gè)控制按鈕Fl⑶，F(xiàn)2 (9)，F(xiàn)3(7)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定器，其特征是激光測(cè)距傳感器(6)安裝在槍狀殼體的槍口正中間，激光發(fā)射器(3)安裝在槍狀殼體的槍托(2)的底部，電源開關(guān)(5)安裝在槍托(2)上，液晶顯示器(I)安裝在槍桿尾部，在液晶顯示器(I)的下部安裝有3個(gè)控制按鈕F1(8)，F(xiàn)2(9)，F(xiàn)3(7)，MCU(10)、存儲(chǔ)器(12)和電源(4)安裝在槍狀殼體中。
【文檔編號(hào)】G01B11/08GK203744936SQ201320787885
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】何誠(chéng), 張思玉, 閆德民, 李廣元, 張水鋒, 陳戈萍 申請(qǐng)人:南京森林警察學(xué)院