“钟摆式”探地雷达数据采集装置的制作方法

本发明涉及探地雷达数据采集技术领域，具体地说是“钟摆式”探地雷达数据采集装置。

背景技术：

随着社会经济的不断发展，汽车销量快速增长，各种道路所承受的压力也急剧增加，相应的各种道路病害数量也大大增加，探地雷达(gpr)作为一种快速、无损、便捷的地球物理探测方法，被广泛应用于道路探测。

目前的探地雷达三维数据采集方式为在探测区域布设多条测线，但是后期需要处理解释的数据量过大，大大增加了室内工作量，反而延长了整个工作的周期，降低了效率。因此，如何进一步提高探地雷达工作效率，缩短探测周期，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种“钟摆式”探地雷达数据采集装置，以解决上述背景中提到的探地雷达探测室内处理解释数据量过大，探地雷达探测工作周期长，效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供了一种“钟摆式”探地雷达数据采集装置，包括系统移动平台车、探地雷达主机、探地雷达天线和钟摆控制系统，所述系统移动平台车包括平板小车、测距轮系统、系统装载平台及其伸缩装置，所述平板小车包括定向轮、小车和第一固定槽，所述测距轮系统位于平板小车左前轮位置，所述系统装载平台及其伸缩装置包括控制系统装载平台、伸缩装置和滑杆，所述控制系统装载平台下表面设置有第二固定槽，上表面设置有滑轨，所述滑杆前端设置有一块铁片，所述伸缩装置由四组相同的“x”型压缩结构组成，所述探地雷达主机安装于控制系统装载平台上部，通过光缆和探地雷达天线连接，所述探地雷达天线包括空气耦合天线、陀螺仪和天线吊挂装置，所述空气耦合天线内置陀螺仪，所述的钟摆控制系统包括步进电机、控制系统和可伸缩式钟摆杆，所述控制系统包括电源和驱动，所述可伸缩式钟摆杆包括内管和外管，所述外管上端设有开口。

进一步地，所述系统装载平台通过其伸缩装置和平板小车连接，面积为xm*ym。

进一步地，所述探地雷达主机安装于控制系统装载平台上部，通过光缆和探地雷达天线连接。

进一步地，所述伸缩装置由四组相同的“x”型压缩结构组成，所述伸缩装置和平板小车之间通过第一固定槽连接，所述伸缩装置和系统装载平台之间通过第二固定槽连接。

进一步地，所述步进电机置于滑杆前端上表面，与所述滑杆前端的铁片通过螺钉连接。

进一步地，所述控制系统包括驱动和电源，与所述系统装载平台上表面通过螺钉连接。

进一步地，所述可伸缩式摆动杆与所述步进电机通过咬合镶嵌连接。

进一步地，所述陀螺仪通过螺钉固定于空气耦合天线内部。

进一步地，所述吊挂装置和所述雷达天线通过螺钉连接。

进一步地，所述吊挂装置和所述可伸缩式钟摆杆通过焊接方式连接。

进一步地，所述把手和所述平板通过焊接方式连接。

进一步地，所述定向轮与所述平板通过螺钉连接。

进一步地，所述滑杆与所述系统装载平台上表面通过滑轨连接，所述滑杆和所述铁片通过焊接连接。

进一步地，所述外管上端设有开口，所述步进电机与所述外管通过咬合镶嵌连接。

进一步地，所述内管与所述吊挂装置通过焊接连接，所述内管长bmm。

进一步地，所述驱动、所述电源安装于系统装载平台上表面所述滑轨一侧，与所述系统装载平台通过螺钉连接。

进一步地，所述吊挂装置与所述内管通过焊接方式连接，所述吊挂装置与所述空气耦合天线通过木螺钉连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明“钟摆式”探地雷达数据采集装置的整体结构示意图；

图2为本发明“钟摆式”探地雷达数据采集装置的系统装载平台结构示意图。

其中1为测距轮，2为第一固定槽，3为定向轮，4为平板小车，5为系统装载平台，6为滑轨，7为雷达主机，8为滑杆，9为步进电机,10为铁片，11为外管，12为内管，13为天线吊挂装置，14为空气耦合天线，15为第二固定槽，16为伸缩结构，17为电源，18为驱动。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

1、在使用探地雷达进行公路三维数据采集时，测距轮系统可以精确测定沿测线方向上每一道数据对应的位置坐标，陀螺仪可以对每一道雷达数据在垂直于测线方向上的空间位置进行精确定位；

2、在探测过程中，可以通过调节控制系统从而控制雷达天线摆动的速率以及摆动的范围，本发明设置雷达摆动范围为垂直于公路路面方向左右各60度，摆动速率分为三档，周期分别为1s、2s、3s；

3、实际探测过程中，根据探测区域情况，可以通过调节可伸缩钟摆杆的长度来调节空气耦合天线离路面的高度，从而选取满足空气耦合天线最佳探测效果的最佳高度，本发明的可伸缩钟摆杆长度调节范围为amm-(a+b)mm；

4、在探测结束后，可通过伸缩装置缩放系统装载平台，以便存放。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1-图2，本具体实施方式提供了一种“钟摆式”探地雷达数据采集装置包括系统移动平台车、探地雷达主机、探地雷达天线和钟摆控制系统，所述系统移动平台车包括平板小车、测距轮系统、系统装载平台及其伸缩装置，所述平板小车包括定向轮、小车和第一固定槽，所述测距轮系统位于平板小车左前轮位置，所述控制系统装载平台下表面设置有第二固定槽，上表面设置有滑轨，所述滑杆前端设置有一块铁片，用来固定所述步进电机，所述伸缩装置包括两组对称的压缩结构，伸缩装置用以实现装置收缩存放的功能，所述探地雷达主机安装于控制系统装载平台上，所述探地雷达天线包括空气耦合天线、陀螺仪和天线吊挂装置，所述空气耦合天线内置陀螺仪，所述的钟摆控制系统包括步进电机、控制系统和可伸缩式钟摆杆，所述控制系统包括电源和驱动，所述可伸缩式钟摆杆包括内管和外管，所述外管上端设有开口。

系统装载平台通过其伸缩装置和平板小车连接，面积为xm*ym，伸缩装置由四组相同的“x”型压缩结构组成，伸缩装置和平板小车之间通过第一固定槽连接，伸缩装置和系统装载平台之间通过第二固定槽连接，探地雷达主机安装于控制系统装载平台上部，通过光缆和探地雷达天线连接，陀螺仪通过螺钉固定于空气耦合天线内部，吊挂装置和雷达天线通过螺钉连接，步进电机置于滑杆前端上表面，与滑杆前端的铁片通过螺钉连接，控制系统包括驱动和电源，与系统装载平台上表面通过螺钉连接，吊挂装置和可伸缩式钟摆杆通过焊接方式连接，把手和平板通过焊接方式连接，定向轮与平板通过螺钉连接，滑杆与系统装载平台上表面通过滑轨连接，滑杆和铁片通过焊接连接，可伸缩式钟摆杆包括外管和内管，外管上端设有开口，与步进电机通过咬合镶嵌连接，内管长bmm，与吊挂装置通过焊接连接，驱动和电源安装于系统装载平台上表面滑轨一侧，与系统装载平台通过螺钉连接，吊挂装置与内管通过焊接方式连接，吊挂装置与空气耦合天线通过木螺钉连接。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。