[发明专利]一种机房结构信息勘察与结构信息CAD图纸生成系统

权利要求书

1.一种机房结构信息勘察与结构信息CAD图纸生成系统，其特征在于，包括机房结构信息勘察终端和数据接收与生成终端；所述机房结构信息勘察终端包括电池、电源管理模块、微处理器、电子罗盘、两个配有光电编码盘的步进电机、两个超声波测距模块、蓝牙通信模块和水平校正模块；

所述电子罗盘、所述光电编码盘、所述步进电机、所述超声波测距模块、所述蓝牙通信模块和所述水平校正模块分别接所述微处理器；

所述光电编码盘的光栅盘固定在所述步进电机的主轴上，所述步进电机旋转时，所述光栅盘与所述步进电机同速旋转，所述光电编码盘用来反馈所述步进电机的旋转角度，以对所述步进电机的旋转角度进行校正；

所述两个超声波测距模块分别固定在两台所述步进电机的主轴上，所述超声波测距模块的超声波发射方向与所述步进电机的主轴垂直；

两个配有所述光电编码盘的所述步进电机轴心线在同一个平面内，并且轴心线相互垂直，一所述步进电机带动一所述超声波测距模块，不断测量在垂直平面内的测试点与天花板、墙面和地面的距离；

另一所述步进电机带动另一所述超声波测距模块，不断测量在水平面内的测试点与四周墙面的距离；

所述水平校正模块中的三轴加速度计的X轴与所述另一步进电机的轴心线平行，并且指向同一方向；

使用前，所述机房结构信息勘察终端和所述数据接收与生成终端进行蓝牙配对连接；

使用时，所述机房结构信息勘察终端将测量数据不断发送给所述数据接收与生成终端，所述数据接收与生成终端根据所述机房结构信息勘察终端所发送的测量数据生成勘察结构的CAD图纸；

所述机房结构信息勘察与结构信息CAD图纸生成系统的工作过程为:

第一步，现场勘察人员利用三脚架固定所述机房结构信息勘察终端，并启动所述机房结构信息勘察终端的电源；

第二步，所述机房结构信息勘察终端测量所述水平校正模块的输出加速度值，手工摆正所述机房结构信息勘察终端的放置倾角，直到所述一步进电机的轴心线平行于水平面、所述另一步进电机的轴心线垂直于水平面；

第三步，所述机房结构信息勘察终端根据所述电子罗盘的信息调整所述一步进电机的轴心线向正北方，所述一步进电机的超声波测距模块的发射方向指向正下方，所述另一步进电机的超声波测距模块的发射方向指向正北方；

第四步，所述机房结构信息勘察终端向所述数据接收与生成终端发送水平方向起始测量信号，同时所述机房结构信息勘察终端的所述另一步进电机的超声波测距模块开始对厂房结构进行第一点信息测量，并将测量数据作为起始点数据发送给所述数据接收与生成终端；

测量时，所述另一步进电机的超声波测距模块的超声波传感器发射单元向墙面发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，途中碰到墙面，声波就立即返回来，超声波接收器收到反射波立即停止计时，获得测试点距离墙面的距离；

所述机房结构信息勘察终端在水平方向上测量200个数据点以获得水平方向上360°的信息数据，所述机房结构信息勘察终端的所述另一步进电机每次带动超声波测距模块逆时针转动一个步进角度1.8°进行一次测量，并将得到的数据发送给所述数据接收与生成终端；所述机房结构信息勘察终端旋转完整的360°后，停止运动；

依照此方法，得到水平方向上360°的墙面信息数据，并自动确定该测试点在室内水平方向的位置；

第五步，所述机房结构信息勘察终端发送水平测试终止信号给所述数据接收与生成终端；

第六步，所述机房结构信息勘察终端向所述数据接收与生成终端发送垂直方向起始测量信号，同时所述机房结构信息勘察终端的所述一步进电机的超声波测距模块开始对厂房结构进行第二点信息测量，并将测量数据作为垂直方向测量起始点数据发送给所述数据接收与生成终端；

测量时，所述一步进电机的超声波测距模块的超声波传感器发射单元向地面发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，途中碰到地面，声波就立即返回来，超声波接收器收到反射波立即停止计时，获得测试点与地面的距离；

所述机房结构信息勘察终端在垂直方向上测量200个数据点以获得垂直方向上360°的信息数据，所述机房结构信息勘察终端的所述一步进电机每次带动超声波测距模块逆时针转动一个步进角度1.8°进行一次测量，并将得到的数据发送给所述数据接收与生成终端；所述机房结构信息勘察终端旋转完整的360°后，停止运动；

依照此方法，得到垂直方向上360°的墙面、地面和天花板信息数据，并自动确定该测试点在室内垂直高度的GIS位置；

第七步，所述数据接收与生成终端确认收到水平与垂直两个方向的结构信息后，结束测量，发信号终止此次测试；

第八步，所述数据接收与生成终端根据水平与垂直两个方向的结构信息，将所有的数据点直接相连，生成一个包含水平截面和垂直截面的机房结构信息CAD文件；

第九步，对暂时生成的所述CAD文件做测量信息校准，生成包含最终机房结构信息的CAD文件，利用软件依照以下方法做校准：(1)将水平截面和垂直截面做延伸，形成一个封闭的结构；(2)对相邻三个在同一条直线上的数据点连线做拟合，具体拟合方法包括：对任意在同一直线的数据点A、数据点B、数据点C，以及另一直线数据点D、数据点E、数据点F，将线段BC与线段DE沿同方向延伸，设两条射线相交的点为G，则更新测量信息为CG与GD，并删除结构信息中的CD线段。

2.根据权利要求1所述的机房结构信息勘察与结构信息CAD图纸生成系统，其特征在于，所述机房结构信息勘察终端包括显示屏，所述显示屏与所述微处理器连接。