一种具备全地形适应能力的组网探测装置

文档序号:848842 发布日期:2021-03-16 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种具备全地形适应能力的组网探测装置 (Networking detection device with all-terrain adaptability ) 是由 杨景 唐良勇 王生水 韩明华 于 2021-02-04 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种具备全地形适应能力的组网探测装置,包括底座、多个探测单元和多个伸缩单元,所述底座内设有信号处理单元,各所述探测单元均与所述信号处理单元通讯相连;各所述探测单元与各伸缩单元一一对应,各所述伸缩单元的一端与所述探测单元相连,另一端旋转安装于所述底座上,以在底座位于的平面内旋转;所述底座上设有角度刻度线,用于获取伸缩单元的旋转角度;所述伸缩单元上设有长度刻度线,用于获取所述伸缩单元的伸缩长度。本发明具有结构简单、操作简便、拆装简便、探测精度高、效率高、全地形适应能力等优点。(The invention discloses a networking detection device with all-terrain adaptability, which comprises a base, a plurality of detection units and a plurality of telescopic units, wherein a signal processing unit is arranged in the base, and each detection unit is in communication connection with the signal processing unit; each detection unit corresponds to each telescopic unit one by one, one end of each telescopic unit is connected with the detection unit, and the other end of each telescopic unit is rotatably arranged on the base so as to rotate in the plane where the base is located; the base is provided with angle scale lines for acquiring the rotation angle of the telescopic unit; and the telescopic unit is provided with length scale marks for acquiring the telescopic length of the telescopic unit. The invention has the advantages of simple structure, simple and convenient operation, simple and convenient disassembly and assembly, high detection precision, high efficiency, full-terrain adaptability and the like.)

一种具备全地形适应能力的组网探测装置

技术领域

本发明主要涉及生命探测技术领域,具体涉及一种具备全地形适应能力的组网探测装置。

背景技术

生命探测设备主要用于山体滑坡、地震塌方、建筑物倒塌、矿井爆炸等情况下的掩盖在废墟中幸存者的探测搜索与快速定位,适用于消防、市政、矿山救护等机构。在救援现场,地理环境比较复杂,可能存在大量钢筋水泥、建筑物残骸、泥土等,即现场地形凹凸不平,可能导致生命探测设备布置困难。

现有的生命探测仪多为单设备工作,其覆盖范围受限,探测定位能力弱,对于大范围快速搜索场景下的多目标精准定位需求,响应能力偏弱。通过多台设备/传感器分布式布局、组网联合搜索,可以满足上述需求。但多台设备联合组网工作时,需要确定网内的设备/传感器间的相互位置关系,并且网内设备/传感器各自的数据要进行交互、通信,才能实现组网工作的目的。但是灾害现场的地形地质环境复杂,设备/传感器间的相互位置难以精确测量,或者测量需要耗费大量的时间,效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的问题,本发明提供一种结构简单、操作简便、探测精度高的具备全地形适应能力的组网探测装置。

为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:

一种具备全地形适应能力的组网探测装置,包括底座、多个探测单元和多个伸缩单元,所述底座内设有信号处理单元,各所述探测单元均与所述信号处理单元通讯相连;各所述探测单元与各伸缩单元一一对应,各所述伸缩单元的一端与所述探测单元相连,各所述伸缩单元的另一端旋转安装于所述底座上,以在底座位于的平面内旋转;所述底座上设有角度刻度线,用于获取伸缩单元的旋转角度;所述伸缩单元上设有长度刻度线,用于获取所述伸缩单元的伸缩长度。

作为上述技术方案的进一步改进:

各伸缩单元均包括水平伸缩杆和竖直伸缩杆,所述水平伸缩杆的一端与底座相连,另一端与所述竖直伸缩杆的一端相连,所述竖直伸缩杆的另一端与探测单元相连,所述水平伸缩杆与所述竖直伸缩杆之间垂直布置。

所述竖直伸缩杆的另一端与所述探测单元之间通过万向节连接。

所述长度刻度线位于所述水平伸缩杆和竖直伸缩杆上。

所述伸缩单元的另一端通过角度调节器旋转安装在底座上。

所述信号处理单元与各探测单元通过导线相连,所述导线布置于所述水平伸缩杆和竖直伸缩杆内部。

所述底座上还设有水平仪。

还包括上位机,所述上位机与所述信号处理单元相连。

与现有技术相比,本发明的优点在于:

本发明的组网探测装置,各探测单元可以在底座的水平面内旋转,可以通过伸缩单元实现与底座之间距离的调整,从而可以适用于不同地形;另外,配合有对应的角度刻度线和长度刻度线,便于获取各探测单元相对于底座的距离、角度,即得到各探测单元相对于底座的相对坐标,最终实现对目标的精准探测。

本发明通过改变水平伸缩杆的伸缩长度,从而调整探测单元在水平面的位置,通过改变竖直伸缩杆的长度,调整探测单元与水平面之间的高度差,最终实现各探测单元之间的位置调整,便于适用于地形凹凸不平的灾害现场。另外,万向节的设置,既可以调节水平方位角度,又可以调节俯仰角,其中调节俯仰角可以适应起伏不平的废墟等环境结构。通过伸缩单元以及和万向节之间的调整配合,可以精确调整探测单元发射信号的方位角,完成360°全方位测量。上述伸缩单元以及万向节的整体结构简单、调节方便。

本发明通过角度调节器、伸缩单元和万向节的配合使用,可以水平旋转、水平伸缩、竖直伸缩以及俯仰角度调整,机动性强,对废墟、山地等不平坦的位置有极强的适应性。同时上述结构构成以底盘中心为原点的柱坐标系,再配合有角度刻度线和伸缩长度刻度线,从而能够快速、精确获取各探测单元的相对坐标,实现网内的通信互联。

附图说明

图1为本发明在实施例的结构示意图。

图2为本发明的探测单元通过伸缩单元与角度调节器连接的示意图。

图3为本发明在实施例的伸缩、展开、旋转状态示意图。

图4为本发明的伸缩单元以及万向节在实施例的不同状态示意图。

图5为本发明在实施例的方框结构图。

图6为本发明中底座上的角度刻度线示意图。

图中标号表示:1、底座;2、探测单元;3、伸缩单元;301、水平伸缩杆;302、竖直伸缩杆;4、水平仪;5、角度调节器;6、万向节;7、上位机;8、信号处理单元。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示,本实施例的具备全地形适应能力的组网探测装置,包括底座1、多个探测单元2和多个伸缩单元3,底座1内设有信号处理单元8,各探测单元2均与信号处理单元8通讯相连;各探测单元2与各伸缩单元3一一对应,各伸缩单元3的一端与探测单元2相连,各伸缩单元3的另一端通过水平方位角度调节器5(常规结构)旋转安装于底座1上,通过角度调节器5将探测单元2围绕着底座1进行360°旋转;底座1上设有角度刻度线(如图6中圆形底座1周侧的角度刻度线),便于对伸缩单元3上各探测单元2的旋转角度进行精准调节(如调整两个探测单元2之间的角度),也便于精准获取各伸缩单元3的旋转角度;另外,伸缩单元3上设有长度刻度线(如图2中所示),用于获取伸缩单元3的伸缩长度。本发明的组网探测装置,各探测单元2可以在底座1位于的水平面内旋转,也可以通过伸缩单元3实现与底座1之间距离的调整,从而可以适用于不同地形;另外,配合有对应的角度刻度线和长度刻度线,便于获取各探测单元2相对于底座1的距离、角度,即得到各探测单元2相对于底座1的相对坐标,最终实现后续对目标的精准探测。

如图2所示,本实施例中,各伸缩单元3均包括水平伸缩杆301和竖直伸缩杆302,水平伸缩杆301的一端通过角度调节器5与底座1相连,另一端与竖直伸缩杆302的一端相连,竖直伸缩杆302的另一端通过万向节6与探测单元2相连,水平伸缩杆301与竖直伸缩杆302之间垂直布置。通过改变水平伸缩杆301的伸缩长度,从而调整探测单元2在水平面的位置,通过改变竖直伸缩杆302的长度,调整探测单元2与底座1之间在垂直水平面方向的高度差,最终实现各探测单元2之间的位置调整,便于适用于地形凹凸不平的灾害现场。另外,万向节6的设置,既可以调节水平方位角度,又可以调节俯仰角,其中调节俯仰角可以适应起伏不平的废墟等环境结构,如放置探测单元2的地面不平时,调整万向节6来改变探测单元2的放置角度,从而解决地面不是水平而无法固定探测单元2的问题。如图4所示,通过伸缩单元3以及和万向节6之间的调整配合,可以精确调整探测单元2发射信号的方位角,完成360°全方位测量。上述伸缩单元3以及万向节6的整体结构简单、调节方便。

进一步地,如图2所示,在水平伸缩杆301和竖直伸缩杆302上均设有长度刻度线,便于获取各伸缩杆的伸缩长度,从而得到各探测单元2的精准位置。

上述伸缩单元3与底座1以及探测单元2之间均可拆卸(如套管的形式,通过锁紧螺钉进行锁紧,将锁紧螺钉拧出即可抽出以实现拆卸),在不使用时拆卸,占用体积小,从而便于携带,在到达事发地后,通过将伸缩单元3与底座1与探测单元2进行连接,实现快速布置,结构简单,实用性高;然后通过对水平伸缩杆301进行调整,以其处于展开状态,然后再调整角度调节器5,使各伸缩单元3上的探测单元2进行旋转,以调整各探测单元2之间的夹角,具体调整过程如图3和图4所示。

本实施例中,底座1上还设有水平仪4(常规结构),用于检测底座1的水平状态。在进行测量时,通过水平仪4将底座1调整在水平状态,有利于精准调节各探测单元2的转动角度,提高后续的检测精度。

本实施例中,探测单元2为探测设备或者传感器。如果探测单元2为探测设备,其应包含完整的信号处理系统,能够独立完成生命探测工作。各探测单元2则与底座1上的信号处理单元8之间采用有线双向通信,各探测单元2将采集的数据经处理后,再传输至信号处理单元8,信号处理单元8再将各探测单元2的数据进行融合,从而实现精准检测。如果上述探测单元2为传感器,各传感器则将采集的数据未经处理后,传输至信号处理单元8,信号处理单元8则对数据进行预处理后,进行融合处理,从而实现目标的精准检测。

信号处理单元8则与各探测单元2通过导线(如数据传输线)相连,导线布置于水平伸缩杆301和竖直伸缩杆302内部,用于各探测单元2与底座1内信号处理单元8之间的通信。通过有线连接,使得信号处理单元8与探测单元2之间通信不受周围电磁干扰,提高了通信质量。

另外,还包括上位机7,上位机7采用无线(如WiFi信号)或者有线与信号处理单元8相连,从而实现上位机7与信号处理单元8之间的通信,如图5所示。

本发明通过角度调节器5、伸缩单元3和万向节6的配合使用,可以水平旋转、水平伸缩、竖直伸缩以及俯仰角度调整,机动性强,对废墟、山地等不平坦的位置有极强的适应性。同时上述结构构成以底盘中心为原点的柱坐标系,再配合有角度刻度线和伸缩长度刻度线,从而能够快速、精确获取各探测单元2的相对坐标,并实现网内的通信互联。

以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,应视为本发明的保护范围。

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