一种利用gps信号触发地质雷达采集的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种利用GPS信号触发地质雷达采集的装置及方法。
【背景技术】
[0002]地质雷达是一种利用超高频电磁波探测地下介质分布的雷达，是根据地下介质的电性差异，利用电磁波检测路基密实度分层的一种快速无损检测方法。由于其具有良好的检测性能，已被广泛应用于诸多领域。
[0003]地质雷达在探测过程中定位和数据采集是关键。现有技术中，地质雷达探测过程中主要利用测距轮触发、时间触发或人工键盘触发的方法进行数据采集和位置定位。而测距轮触发和时间触发为连续采集方式，人工键盘触发为点采集方式，这些方法在使用过程中，都是在特定的良好环境下，可以很好的开展探测工作，确定探测位置和距离标定。但是也存在以下缺陷:
[0004](I)测距轮触发是指在探测过程中依靠测距轮的旋转，使得与旋转轴连接的光学编码器，按照仪器设定的间距触发主机发射脉冲信号，从而按照一定的间距进行连续的发射、接收脉冲信号，进而获取探测信号。该方法工作过程中，需要测距轮与探测物表面良好接触，有效转动，但如果遇到障碍物或表面不平整等，测距轮不能有效转动，则产生探测位置、距离等误差。
[0005](2)时间触发是指在探测工作中，由主机设定脉冲信号发射的时间间距，进而按照该时间间距连续发射、接收信号进行探测工作。该方法工作过程中，需要地质雷达探测天线匀速运动，实际过程中很难做到，即使进行距离标记，精度也很低。
[0006](3)人工键盘触发是指在探测工作中，通过探测仪器以不连续的电测方式进行发射、接收脉冲信号进行探测工作。该方法工作过程中，主要针对距离较短不适宜连续测量的方式，探测位置、距离等精度低。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种利用GPS信号触发地质雷达采集的装置及方法，装置定位精度高，且结构简单。
[0008]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种利用GPS信号触发地质雷达采集的装置，包括触发芯片，触发芯片与雷达主机通过导线连接并进行数据传输；
[0009]触发芯片，用于采集地质雷达的GPS坐标数据变化量，并与预设的GPS坐标数据变化量进行比对，若两者相等，则发送触发信号至雷达主机；若不相等，则不发送触发信号；
[0010]雷达主机，用于根据接收的触发信号触发地质雷达的采集功能，开始采集数据。
[0011]本发明的有益效果是:通过触发芯片采集地质雷达的GPS坐标变化量，并且与预设的GPS坐标变化量比较，当两者相等时，则触发地质雷达的采集功能。这样，避免了传统地质雷达触发装置精度低的缺点，使用时可以随时记录探测的坐标位置，达到精确定位，减小测量误差。
[0012]在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0013]进一步，触发芯片包括单片机以及分别与单片机连接的数码管、控制端口、数据交换端口、数据传输模块和电源模块；
[0014]控制端口，用于根据触发脉冲控制数据交换端口采集地质雷达GPS坐标数据变化量;
[0015]数据交换端口，用于将采集的地质雷达GPS坐标数据变化量传输给单片机；
[0016]单片机，用于将采集的地质雷达GPS坐标数据变化量和预设的地质雷达GPS坐标数据变化量相比，若两者相等，则通过数据传输模块发送触发信号至地质雷达；若两者不相等，则不发送触发信号至地质雷达；
[0017]数码管，用于显示GPS数据坐标变化量；
[0018]电源模块，用于为单片机、数码管、控制端口、数据交换端口和数据传输模块供电。
[0019]进一步，还包括封闭结构的外部腔室，触发芯片设置在外部腔室内部，并且位于外部腔室底部的上表面，与外部腔室连接，外部腔室底部下表面与雷达主机连接。
[0020]采用上述进一步方案的有益效果是:由于探测雷达均是在野外进行工作，因此外部腔室能够对触发芯片起到保护作用，并且生产成本低。
[0021]进一步，触发芯片与外部腔室底部上表面为螺纹连接，外部腔室底部下表面与雷达主机通过魔术贴固定连接。
[0022]采用上述进一步方案的有益效果是:将触发芯片和外部腔室设置为螺纹连接，当触发芯片出现问题时，可以随时拆卸，方便检查；采用魔术贴使得当需要探测时，可以将外部腔室及触发芯片组成的触发采集装置整体与雷达分离，单独存储，需要探测时，则可以将外部腔室很好地固定在雷达主机上，固定性能好。
[0023]进一步，外部腔室为圆柱体形状。
[0024]采用上述进一步方案的有益效果是:携带方便，外形美观，有利于空间GPS坐标信号的接收。
[0025]进一步，圆柱体直径为10cm，高为4cm。
[0026]采用上述进一步方案的有益效果是:尺寸合理，小巧美观，既方便固定在雷达主机上又能满足内部触发芯片的空间要求。
[0027]进一步，外部腔室侧壁上还设置有与地质雷达相匹配的数据接口，触发芯片与雷达主机连接的导线穿过数据接口，且可拆卸。
[0028]采用上述进一步方案的有益效果是:将触发芯片与雷达主机连接的导线设置为可拆卸，使得在需要探测时通过导线将触发芯片和雷达主机连接起来，不需要探测时则可以将导线拆卸，将触发芯片和地质雷达分离并分别存储，结构简单，使用方便；数据接口能够将导线固定在外部腔室的外壳上，从而保证数据传输的有效性。
[0029]进一步，外部腔室内部底面上还设置有电源卡槽，电源卡槽通过导线与触发芯片连接并利用其中放置的电池为触发芯片供电。
[0030]一种利用GPS信号触发地质雷达采集的方法，包括以下步骤:
[0031]SI，触发芯片采集地质雷达GPS坐标数据变化量；
[0032]S2，触发芯片将采集的地质雷达GPS坐标数据变化量和预设的地质雷达GPS坐标数据变化量相比，若两者相等，则发送触发信号至地质雷达；若两者不相等，则不发送触发信号至地质雷达；
[0033]S3，地质雷达根据触发信号触发采集功能开始采集数据。
[0034]进一步，步骤SI之前还包括:
[0035]控制端口根据触发脉冲控制数据交换端口采集地质雷达GPS坐标数据变化量；
[0036]步骤SI为数据交换端口根据触发脉冲采集地质雷达GPS坐标数据变化量；
【附图说明】
[0037]图1为本发明一种利用GPS信号触发地质雷达采集的装置与雷达主机的连接关系示意图；
[0038]图2为本发明一种利用GPS信号触发地质雷达采集的装置的透视图；
[0039]图3为本发明中触发芯片的电路连接示意图；
[0040]图4为本发明触发芯片的内部电路图；
[0041]图5为本发明一种利用GPS信号触发地质雷达采集的方法的流程示意图。
[0042]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0043]1、触发芯片，2、雷达主机，3、外部腔室，4、电源卡槽，5、数据接口。
【具体实施方式】
[0044]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0045]如图1和图2所示，一种利用GPS信号触发地质雷达采集的装置，包括触发芯片I和封闭结构的外部腔室3，触发芯片2设置在外部腔室3内部，并且位于外部腔室3底部的上表面，与外部腔室3连接，外部腔室3底部下表面与雷达主机2连接；触发芯片I与雷达主机2通过导线连接并进行数据传输，与雷达主机2连接的导线端可拆卸；触发芯片与外部腔室3底部上表面为螺纹连接。
[0046]外部腔室3为圆柱体形状，可以由塑料制成，圆柱体直径为10cm，高为4cm。
[0047]外部腔室3底部下表面与雷达主机2通过魔术贴固定连接。
[0048]外部腔室3侧壁上还设置有与地质雷达相匹配的数据接口 5。
[0049]外部腔室3内部底面上还设置有电源卡槽4，电源卡槽4通过导线与触发芯片I连接并利用其中放置的电池为触发芯片I供电。
[0050]由于地质雷达一般都是在野外进行工作，因此，外部腔室3能够对触发芯片起到保护的作用，外部腔室3为塑料外壳，在制作时根据地质雷达的型号预留与地质雷达的型号匹配的数据接口 5，使用时，将外部腔室3通过魔术贴粘贴在地质雷达天线上，使其与地质雷达同步移动，这样，触发芯片就可以记录地质雷达运行过程中轨迹的坐标数据变化量，触发芯片I将记录的地质雷达的轨迹坐标数据变化量与预设的地质雷达轨迹坐标数据变化量