楊云洋　肖慧琴

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津　300142)

Application of non Leica total station instrument in GeoMos software

YANG Yunyang　XIAO Huiqin

非徠卡全站儀在GeoMos軟件中的應(yīng)用研究

楊云洋肖慧琴

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津300142)

Application of non Leica total station instrument in GeoMos software

YANG YunyangXIAO Huiqin

摘要GeoMos軟件是徠卡公司研發(fā)的一款非常優(yōu)秀、穩(wěn)定的變形監(jiān)測(cè)軟件，但是該軟件只支持徠卡公司的產(chǎn)品。研究使用單片機(jī)攔截、轉(zhuǎn)發(fā)COM口數(shù)據(jù)的方法，有效地解決了非徠卡全站儀與GeoMos間的兼容性問題。

關(guān)鍵詞GeoMos單片機(jī)監(jiān)測(cè)全站儀

GeoMos軟件是徠卡公司研發(fā)的一款非常優(yōu)秀、穩(wěn)定的變形監(jiān)測(cè)軟件，在變形監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，該軟件應(yīng)用最廣泛。GeoMos軟件可通過COM口指令控制全站儀、水準(zhǔn)儀、測(cè)距儀等設(shè)備進(jìn)行周期性自動(dòng)測(cè)量，但是該軟件只支持徠卡公司生產(chǎn)的產(chǎn)品(例如全站儀、水準(zhǔn)儀、測(cè)距儀等)，為整合資源，節(jié)約生產(chǎn)成本，研究了使用單片機(jī)攔截、轉(zhuǎn)發(fā)COM口數(shù)據(jù)的方法，有效地解決了GeoMos軟件兼容其他品牌全站儀的方法。

1解決方法的主體思想

GeoMos軟件進(jìn)行周期性自動(dòng)化監(jiān)測(cè)用到的主要設(shè)備有(以全站儀為例)：裝有GeoMos軟件的計(jì)算機(jī)、通信電纜、徠卡全站儀等。將計(jì)算機(jī)通過電纜與全站儀進(jìn)行連接，如圖1所示，通信電纜一頭連接電腦的COM口，另一頭連接全站儀的COM口。

圖1　計(jì)算機(jī)與全站儀通信連接

GeoMos軟件控制全站儀進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量的方法為：GeoMos向COM口發(fā)送指令，全站儀收到指令后執(zhí)行相應(yīng)的操作(例如進(jìn)行距離測(cè)量、讀取角度值等)，然后將結(jié)果返回給計(jì)算機(jī)，發(fā)送的指令和返回的結(jié)果都為字符串形式。

其他品牌的全站儀(以拓普康全站儀為例)，也可通過向COM口發(fā)送指令形式控制全站儀進(jìn)行測(cè)量，發(fā)送的指令和返回的結(jié)果也為字符串形式。在計(jì)算機(jī)與全站儀的通信線纜中間加一個(gè)設(shè)備，用來進(jìn)行如下操作：①將GeoMos軟件發(fā)送的徠卡全站儀指令轉(zhuǎn)換為拓普康全站儀指令；②將拓普康全站儀返回的結(jié)果轉(zhuǎn)為徠卡全站儀的格式，即可將問題解決。以拓普康全站儀為例敘述該方法的實(shí)現(xiàn)手段。

2解決方法的實(shí)現(xiàn)手段

采用在計(jì)算機(jī)與全站儀的通信線纜中間加一個(gè)單片機(jī)來轉(zhuǎn)換全站儀指令格式與返回結(jié)果，如圖2所示。單片機(jī)主要任務(wù)如下：①攔截來自GeoMos軟件的徠卡全站儀指令后，將其轉(zhuǎn)換為拓普康全站儀指令并向全站儀發(fā)送；②攔截到拓普康全站儀返回值后，將其轉(zhuǎn)換為徠卡全站儀格式并向GeoMos軟件發(fā)送。

圖2　實(shí)現(xiàn)手段示意

2.1　單片機(jī)要求

單片機(jī)為雙COM口單片機(jī)，單片機(jī)的COM1與計(jì)算機(jī)連接，COM2與全站儀進(jìn)行連接。自動(dòng)化監(jiān)測(cè)通常為長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)，通常需要監(jiān)測(cè)好幾個(gè)月，然而單片機(jī)受到外界因素的影響可能會(huì)有死機(jī)的情況發(fā)生。為保證穩(wěn)定性，單片機(jī)必須帶有“看門狗”(“看門狗”探測(cè)到單片機(jī)死機(jī)后，會(huì)自動(dòng)重啟單片機(jī))，如圖3所示。

圖3　自帶“看門狗”的雙COM口單片機(jī)

2.2　單片機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)

上述單片機(jī)的COM1接電腦，COM2接全站儀，需要編寫的代碼有：①COM1攔截GeoMos軟件發(fā)送來的指令；②轉(zhuǎn)換COM1攔截下來的指令，進(jìn)行轉(zhuǎn)換并向COM2發(fā)送；③COM2攔截全站儀的返回結(jié)果，進(jìn)行轉(zhuǎn)換并向COM1發(fā)送。

以下為部分程序代碼：

void uart_isr()interrupt 4 //COM1攔截來自GeoMos軟件的徠卡全站儀指令

{

if( RI ) RI=0;

dat_Com1=SBUF;

if( TI ) TI=0;

if(dat_Com1==0x25)

oIndex_com1=0;

dats_Com[oIndex_com1]=dat_Com1;

oIndex_com1++;

if(oIndex_com1>=2)

{

if(dats_Com[oIndex_com1-2]==0x0d&&dats_Com[oIndex_com1-1]==0x0a)

{

flag_com1=1;

oIndex_com1=0;

}

}

}

void uart2_isr()interrupt 8 //COM2攔截來自拓普康全站儀的返回值

{

if( S2CON & 0x01 )

{

S2CON &=～0x01;

dat_Com2=S2BUF;

}

if( S2CON & 0x02 )

{

S2CON &=～0x02;

}

if(dat_Com2==0x25)

oIndex_com2=0;

dats_Com[oIndex_com2]=dat_Com2;

oIndex_com2++;

if(oIndex_com2>=2)

{

if(dats_Com[oIndex_com2-1]==0x0d)

{

flag_com2=1;

oIndex_com2=0;

}

}

}

void main()

{

init();

WDT_CONTR=0x36;//看門狗，防止單片機(jī)死機(jī)

while(1)

{

if(flag_com1==1)

{

......//向串口2發(fā)送數(shù)據(jù)

flag_com1=0;

}//if(flag_com1==1)

if(flag_com2==1)

{

......//向串口1發(fā)送數(shù)據(jù)

flag_com2=0;

}//if(flag_com2==1)

WDT_CONTR=0x36;//看門狗，防止單片機(jī)死機(jī)}

}

3應(yīng)用案例

某地鐵附近進(jìn)行深基坑的開挖，基坑離地鐵14 m，要求對(duì)地鐵250 m左右的范圍進(jìn)行24 h監(jiān)測(cè)，需要用到2臺(tái)全站儀?，F(xiàn)有一臺(tái)徠卡全站儀，一臺(tái)拓普康全站儀，為實(shí)現(xiàn)使用GeoMos軟件控制兩臺(tái)全站儀進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，使用了本文所述的解決方法，成功地將拓普康全站儀接入GeoMos軟件，運(yùn)行半年多以來，未出現(xiàn)故障，取得了良好的效果。圖4為監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，圖5為監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)所用到的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備。

圖4　監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)

圖5　采集箱內(nèi)部

4應(yīng)用前景與展望

該方法有效地解決了其他品牌的全站儀在GeoMos軟件中的兼容性問題，有效地整合了現(xiàn)有資源，節(jié)約了生產(chǎn)成本，取得了良好的效果。本方法可進(jìn)一步應(yīng)用在解決其他品牌的水準(zhǔn)儀、測(cè)距儀、傾斜傳感器等設(shè)備與GeoMos軟件的兼容性問題。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號(hào)：P209

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-7479(2015)02-0027-03

作者簡(jiǎn)介：第一楊云洋(1981—)，2009年畢業(yè)于武漢大學(xué)大地測(cè)量學(xué)與測(cè)量工程專業(yè)，碩士，工程師，E-mail:yyuny998@126.com。

收稿日期：2015-01-12