[發明專利]一種林業用便攜式測量系統

在審

• 申請號: 201911229693.0
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN110887458A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 成濮生;柴魏峰;董金防;劉玉曉;崔玲娣;何多豐
• 申請（專利權）人: 成濮生
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00;G01C9/00;G01C15/00;G01B5/24;G01B5/00
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產權代理有限公司 50219
• 代理人: 張建斌

本發明涉及林業測量領域，尤其涉及一種林業用便攜式測量系統，包括，手持機身、MCU控制器、傾角傳感器、SD存儲器、LCD液晶顯示屏、蜂鳴裝置、激光燈、按鍵、JTAG接口、USB接口和電源模塊；所述系統模塊包括，LCD模塊、儲存模塊、高度測量模塊和角規檢尺模塊；本發明使得林業領域在便攜、自動測量儀器方面得到普及，克服目前樹木測量儀器大多需要人力人工，造成生產力落后，工作效率低下的問題，本發明設計的測量系統操作簡單，經濟實惠，適用高校學生，果林巡護人和小范圍的護林人，節約了人力物力，可以實現數據的讀取和記錄，具有較廣的市場推廣價值。

技術領域

本發明涉及林業測量領域，尤其涉及一種林業用便攜式測量系統。

背景技術

20世紀末，林業管理部門對森林資源的勘測的定位還處于手工記錄、羅盤儀測量階段，從而導致工作效率低下、外業工作量大，在很大程度上影響了勘測的效率和結果的精確性。同時，在進行森林資源可持續性發展調查中，大多數也是利用用手工操作獲取指標數據，從而導致數據獲取較為困難，計算周期較長。

長期以來，我國森林資源管理自動化水平低，工具和方法是很落后，調查一次會花費大量物力、財力和人力，且數據的處理常常需要1-2年，這種落后的森林調查方法，往往趕不上森林本身的發展與變化。為了提高工作效率，我們需要對樹木測量的方法進行改善。隨著科技水平的不斷發展，各種電子技術在森林資源調查上得到了廣泛的應用，相關林業管理部門一般都有專業的測量設備。

反而對于目前小范圍內的護林人、果林巡護人部分果農，以及一些林業相關高等院校，缺少能夠快速測量相關數據的測量系統以及設備。

發明內容

本發明一種林業用便攜式測量系統，其目的在于，提供一種輕量化，能夠快速測量立木高度，以及快速測定林分蓄積量，并且能夠林業用便攜式測量系統。

本發明的技術方案如下：

一種林業用便攜式測量系統，包括手持機身、MCU控制器、傾角傳感器、SD存儲器、LCD液晶顯示屏、蜂鳴裝置、激光燈、按鍵、JTAG接口、USB接口和電源模塊；還包括LCD模塊、儲存模塊、高度測量模塊和角規檢尺模塊；所述LCD液晶顯示器嵌設在手持機身上，按鍵設置在所述LCD液晶屏側面，所述激光燈安裝在手持機身上的激光發射孔中；所述MCU控制器、傾角傳感器、SD存儲器、蜂鳴裝置、JTAG接口、USB接口和電源模塊設置在手持機身內部；所述傾角傳感器、SD儲存器、LCD液晶顯示屏、蜂鳴裝置、激光燈、按鍵、JTAG接口和USB接口均與MCU接口連接；

硬件方面所述MCU控制器是較為成熟的ARM Cortex-M系列架構的控制器，本發明選用STM32系列的32為MCU，高性能，低成本，低功耗；傳感器選用傾角傳感器，而不是加速度傳感器，因為雖然兩者都是基于慣性原理，但傾角傳感器主要用于加速度較小的時的靜態傾角測量，本發明只獲取豎直方向的設備仰角，則選用單軸的傾角傳感器；芬蘭VTI公司是全球范圍內傾角傳感器先驅，本發明選用SCA830-D07單軸傳感器進行立木高度測量。

所述高度測量模塊，采用三角原理，根據使用者通過按鍵選定測高方法與功能，使用激光燈輔助視覺定點，配合傾角傳感器所獲得的傾角值，經過MCU控制器計算得出待測立木的，記錄存儲在SD存儲器上，并配合LCD模塊，用LCD液晶顯示屏顯示；

所述角規檢尺模塊，采用同心圓原理、三角函數原理和擴大圓原理，若要對林分蓄積量進行測算，在高度測量模塊獲得林分標準木高度后，可進入角規檢尺模塊，配合林業測量通用的角規片進行角規繞測，該模塊能夠在角規繞測過程中進行計數，并在繞測計數完畢后，根據設定的樹種形數和測得的標準木高度自動計算林分蓄積量并給予顯示。

優選的，所述JTAG接口還包括串口，所述串口采用MAX3232芯片；所述串口還包括電平轉換電路；選用MAX3232芯片，其功性能高，功耗低，節約成本，符合本發明的設計定位。