[发明专利]一种融合空间定位的三维激光扫描设备及其定位定向方法

说明书

本发明涉及一种融合空间定位的三维激光扫描设备及其定位定向方法，所述三维激光扫描设备包括支架、受所述支架支撑的升降杆、三维激光扫描仪、卫星定向定位装置和支架底座，所述支架底座连接所述支架，所述升降杆靠近所述支架底座的一端连接所述三维激光扫描仪，另一端连接所述卫星定向定位装置，所述三维激光扫描仪和卫星定向定位装置均设有无线传输模块，所述三维激光扫描设备采用RTK定位技术进行定位、采用短基线定向技术进行定向。与现有技术相比，本发明使用时，作业人员几乎不用下井，只需将三维激光扫描仪放入井脖以下，具有采集效率高、采集数据精度高和设备稳定性和可靠性高等优点。

技术领域

本发明涉及地下电缆工井领域，尤其是涉及一种融合空间定位的三维激光扫描设备及其定位定向方法。

背景技术

随着科技的不断发展与进步，二维图形、图像数据已经不能满足人们日常生产、生活的需求，三维可视化技术经过不断的发展，相关的配套设备也逐渐完善，使用三维可视化技术能够更加直观、方便、准确的展现真实情况，三维可视化技术的应用领域也越来越广，因此社会上各行业对三维数据获取的需求也越来越突出。在电力系统中，如何能够高效、精确的获取到目标的三维数据，并利用三维可视化技术向运维检修人员提供精准可追溯的数据，一直以来都是相关领域的研究热点。

由于地下电缆工井中光线较暗、空间狭小、环境恶劣，即使人员下井也难以完全掌握工井内部情况，通过传统的采集工井数据的方法效率较低，获取到的数据精度也不高，最终获取到三维数据的成果也不理想。

通过全景影像来查看电缆工井的内部情况，可以做到对工井内部结构一目了然，不但可以直观的查看断面管孔的使用情况，还可以理清电缆在工井内部的穿线情况，但是由于工井内部光线较暗，常规的拍照方式难以获得清晰的全景影像。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能在电缆工井被获取清晰的全景影像，并提高采集数据效率和精度的融合空间定位的三维激光扫描设备及其定位定向方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种融合空间定位的三维激光扫描设备，所述三维激光扫描设备包括支架、受所述支架支撑的升降杆、三维激光扫描仪、卫星定向定位装置和支架底座，所述支架底座连接所述支架，所述升降杆靠近所述支架底座的一端连接所述三维激光扫描仪，另一端连接所述卫星定向定位装置，所述三维激光扫描仪和卫星定向定位装置均设有无线传输模块，用于连接移动设备，传输检测数据，所述升降杆上标有刻度。

进一步地，所述卫星定向定位装置包括GNSS定位定向模块和两个卫星接收天线，两个所述卫星接收天线均连接所述GNSS定位定向模块，所述卫星接收天线和GNSS定位定向模块均连接所述升降杆。

进一步地，所述三维激光扫描设备还包括定向点位置标识杆，该定向点位置标识杆连接所述升降杆，所述定向点位置标识杆分别连接所述卫星定位天线和激光点云扫描仪，使得所述定向点位置标识杆、卫星定位天线和激光点云扫描仪三者的角度保持一致。

进一步地，所述三维激光扫描设备还包括辅助定位装置，该辅助定位装置包括激光发射器。

进一步地，所述三维激光扫描设备还包括设备状态指示器，该设备状态指示器连接GNSS定位定向模块，所述设备状态指示器用于显示基本信息，该基本信息包括电源状态、电池电量、设备运行状态、RTK运行状态和4G基站运行状态。

进一步地，所述三维激光扫描仪为相位式三维激光扫描仪。

本发明还提供一种采用上述的三维激光扫描设备的定位定向方法，采用RTK定位技术进行定位、采用短基线定向技术进行定向。

进一步地，所述RTK定位技术包括以下步骤：