本發(fā)明涉及各等級水準測量，尤其涉及一種基于超寬帶定位裝置的水準測量輔助測距方法和水準測量輔助測距裝置。

背景技術：

1、水準測量又名“幾何水準測量”，是用水準儀和水準尺測定地面上兩點間高差的方法。在地面兩點間安置水準儀，觀測豎立在兩點上的水準標尺，按尺上讀數(shù)推算兩點間的高差。

2、水準測量過程中，水準儀距離兩端水準標尺的距離往往需要人工進行測定，常見的有數(shù)步數(shù)、拉卷尺、推滾輪測距等傳統(tǒng)測距方式，當水準觀測的距離較長，測站數(shù)較多時，傳統(tǒng)測距方式成本較高，精度較低，效率偏低。

3、公開號cn208671956u?公開了一種水準儀測量系統(tǒng)，包括水準儀基體、兩個測量尺，所述水準儀基體上設置有rfid標簽，所述測量尺上均設置有用于讀取rfid標簽與測量尺間距的rfid閱讀器。rfid閱讀器讀取rfid標簽與測量尺之間的間距，拿取測量尺的工作人員通過rfid閱讀器即可了解測量尺與水準儀基體之間的間距。方便判斷測量尺的位置，減少了頻繁使用水準儀基體測量測量尺與水準儀基體間距過程。從而方便工作人員的測量。該方法在移動測量尺時，移動人員無法直觀地知道距離是否到位，同時測出的距離不是水準測量中需要的水平距離。

4、公開號cn217716374u公開了一種激光測距的測量裝置，包括水準儀，所述水準儀的底部設置有安裝腳架，所述安裝腳架的底端為尖角結構，所述安裝腳架的頂部基座下方設置有安裝結構，所述安裝結構的底部吊接有角度可調節(jié)的反射結構，所述反射結構為條片形狀，所述反射結構的頂部設置有吊裝部，所述水準儀的兩側分別設置有水準尺，所述水準尺包含氣泡對正結構，所述水準尺上分別設置有高度可調節(jié)的鎖扣結構，所述鎖扣結構上設置有激光測距儀，所述反射結構的兩個反光面正對所述激光測距儀設置；持尺員通過水準尺扶手轉動水準尺，使激光測距儀發(fā)出的光斑對準位于水準儀1下端的反射條片，對照后即可控制測量，獲取精度不低于0.1米的視距，根據(jù)前后視距差，前后持尺員通過測距和調整，以達到滿足水準測量規(guī)范要求的視距差。使用激光測距儀需要保證反射結構在光線可視范圍內，增加了人工操作難度。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有水準測量輔助測距技術的不足，本發(fā)明提供了一種基于超寬帶定位裝置的水準測量輔助測距方法和水準測量輔助測距裝置，能夠確定水準儀和測量尺之間的距離，用于輔助確定測量尺的位置，并且能夠及時有效地提醒操作人員，并且能夠減少人工作業(yè)，無需對測距進行過多的操作，大大提高了水準測量輔助測距精度和作業(yè)效率。

2、為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

3、提供一種基于超寬帶定位裝置的水準測量輔助測距方法，采用一臺水準儀、2根配套水準標尺、1套超寬帶定位裝置和2套uwb移動標簽；將超寬帶定位裝置安裝到水準儀上，2套uwb移動標簽分別安裝到2根配套水準標尺上。該方法包括：水準標尺面與水準儀正對，通過uwb移動標簽和超寬帶定位裝置實時獲取水準儀和兩套水準標尺之間的距離，工作人員根據(jù)語音播報和顯示屏看到的實時距離信息及時調整水準儀和水準標尺位置，實現(xiàn)各等級水準測量輔助測距。在本發(fā)明裝置中距離等數(shù)據(jù)信息的傳輸方式可采用無線傳輸?shù)确绞健?/p>

4、本發(fā)明創(chuàng)新性的結合uwb技術應用于水準測量技術當中，uwb技術主要包含了超寬帶定位裝置和uwb移動標簽。

5、其中uwb技術主要使用了公開號cn117896826a的中國專利提出的超寬帶定位裝置和定位方法，能夠獲取超寬帶定位裝置與uwb移動標簽之間的距離。

6、本發(fā)明提供了一種水準測量輔助測距裝置，該裝置包含了一臺水準儀、2根配套水準標尺、1套超寬帶定位裝置和uwb移動標簽，指示燈以及輔助標尺實現(xiàn)。

7、在水準測量開始前將超寬帶定位裝置固定在水準儀器上，將兩套uwb移動標簽分別對應固定到2根配套水準標尺上，優(yōu)選，固定在水準標尺的不覆蓋刻度的側邊，2根配套水準標尺置于水準路線上距離水準儀一定距離的前后兩側，每1根水準標尺上固定1套uwb移動標簽。

8、超寬帶定位裝置和uwb移動標簽上分別具有顯示模塊和語音播報模塊，能夠將獲取的實時距離顯示出來并且通過語音播報傳遞信息給作業(yè)人員。

9、由于采用uwb技術進行測距，所獲得的距離是超寬帶定位裝置和uwb移動標簽之間的直線距離，而uwb移動標簽在水準標尺上的位置對測量結果存在一定的影響，為了消除uwb移動標簽的位置影響，在每個標尺上設置的一套uwb移動標簽包括有兩個uwb標簽，預先將同一標尺中的兩個uwb標簽之間的距離輸入到超寬帶定位裝置配套的計算裝置中，再由超寬帶定位裝置獲得到的與同一標尺上的兩個uwb標簽的距離，即已知了三角形的三條邊的長度，在計算裝置中求三角形的水平方向的高即水準儀與對應水準標尺之間的水平距離，根據(jù)普通的數(shù)學關系即可得到。進一步地，每個標尺中同一標尺的兩個uwb標簽之間的距離可以不預先設置，而是可以自動獲取，兩個位于同一標尺上的標簽可以在標尺上下自行移動，具體的移動方式可以采取現(xiàn)有技術中任何一種方式配合標尺的材質和形狀進行適應性的安裝和設置，并且，每個標簽上均安裝有距離傳感器，可以獲取兩個標簽之間的距離，并通過無線的方式傳輸給超寬帶定位裝置配套的計算裝置，這樣就避免了預先設置距離；此外，還可以通過控制標簽上下運動，從而計算得出多個水平距離，再進行求平均處理，以獲得更加準確的水平距離值。在進行作業(yè)時，作業(yè)人員需要手持標尺移動到指定距離后安放標尺，在語音播報的基礎上，可以較為迅速的找到相應的位置放置標尺，但是由于語音播報的延后性，作業(yè)人員不能快速精準地找到放置點位。因此，在上述實施例的基礎上，本實施例在說明如何進行放置點位指示，在標尺的頂部安裝有水平伸縮尺，水平伸縮尺的端部底面按照有指示燈，例如在接近48.5米時（48.5為假設目標距離值），優(yōu)選為48米時（根據(jù)實際情況可以提前指示，僅需進行簡單的設置即可），水平伸縮尺沿遠離水準儀器的方向伸出0.5米，指示燈開啟，垂直向48.5米的地面發(fā)出指示燈光，以提示作業(yè)人員，在隨著作業(yè)人員接近48.5米過程中水平伸縮尺能夠逐漸回縮，指示燈均都能指向48.5米。水平伸縮尺可在控制裝置的控制下向遠離水準儀或靠近水準儀的方向伸出，并根據(jù)具體數(shù)值控制其伸縮尺度。

10、水準標尺上還可以設置滑動塊，伸縮機構可轉動設置在滑動塊上，伸縮機構的另一側可轉動設置有輔助標尺。在目標點位（指示燈指示位置處）不便于放置標尺時，可以使用輔助標尺，通過轉動、上下滑動和伸縮將輔助標尺安放到目標點位處，滑動塊、伸縮機構和輔助標尺可拆卸地滑動連接到標尺上，在需要使用時可將其安裝在標尺上，輔助標尺可以是與標尺相同的構造。伸縮機構優(yōu)選地采用x伸縮架，也可以采用連桿拼接，電動、液壓或氣動伸縮桿的形式。在輔助放置標尺時，需要保持標尺的尺面轉向水準儀，這里的可轉動連接可以采取任一種已知的轉動設置方式。

11、本發(fā)明提供了一種基于超寬帶定位裝置的水準測量輔助測距方法和水準測量輔助測距裝置，通過該裝置，水準儀操作人員能夠實時獲取兩個標尺和水準儀的精確距離，且該距離不受移動標簽位置的影響，標尺操作人員能夠實時獲取本標尺到水準儀的距離，為各等級水準測量提供了便利，相比于數(shù)步數(shù)、拉卷尺，推滾輪測距等傳統(tǒng)作業(yè)方式，減少了人工作業(yè)，大大提高了水準測量作業(yè)效率，還可以根據(jù)實際地面的情況選擇合適的位置安放標尺。