三维车载式探地雷达的制作方法

1.本实用新型涉及探地雷达技术领域，具体而言涉及三维车载式探地雷达。


背景技术：

2.探地雷达方法是基于地下介质的电性差异，利用雷达向地下发射高频电磁波，并对接收的地下介质反射的电磁波进行处理、分析、解释的一项工程探测技术，电磁波在地下传播过程中遇到不同的目标体(岩石、土体、混凝土、空洞等)的电性差异界面时，产生不同时差电磁波反射回来，被接收天线接收，并由主机记录，得到从发射天线经地下界面反射回到接收天线的双程走时，根据反射波组的波形与强度特征，通过同相轴的追踪，可研究地下介质特征、地下结构，确定反射波组的地质含义。
3.目前对于主干道路的探测均是在机动车后牵引车载式探地雷达，对道路下方的地质情况勘探，一般在道路上进行多条测线的探测，可了解场地目标体平面分布情况，在探测过程中雷达需要保持水平状态，能够提高发射、接收电磁波信号的精度，但行驶过程中，颠簸路面及减速带等均会使行驶中的车载雷达产生较大的晃动，影响雷达的检测精度。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种技术方案，一种三维车载式探地雷达，包括：
5.车架，被设置呈矩形框架，且前后端均固定设有两个叉架；
6.支撑轮，转动安装在位于所述车架后端的两个所述叉架上，且所述叉架与支撑轮之间安装电动升降装置；
7.牵引架，铰接安装在位于所述车架前端的两个所述叉架上；
8.信号发射和接收机，被设置固定安装在定位框架内侧，用于向地下发射高频电磁波，并接收地下介质反射的电磁波，且所述信号发射和接收机的顶部固定设有定位装置；
9.其中，所述车架与定位框架之间设有抗摆支架，所述抗摆支架包括设置于同一平面内且由外向内分布的外框体和内框体，所述外框体与车架通过第一转轴连接，使所述外框体能沿x向转动，所述内框体与外框体之间通过第二转轴连接，使所述内框体与外框体之间能沿y向转动，所述x向和y向相互垂直，所述定位框架固定安装在所述内框体的内侧，使所述车架歪斜状态下，所述信号发射和接收机仍保持水平姿态。
10.优选的，所述外框体和内框体包括截面为圆形或矩形的框体。
11.优选的，所述x向垂直于所述车架的行进方向，y向平行于所述车架的行进方向。
12.优选的，所述外框体与车架之间偏转角度小于15
°
，所述内框体与外框体之间的偏转角度小于15
°
。
13.优选的，所述定位框架的四角处均固定设有搭接座，所述搭接座通过螺栓固定在所述内框体的顶部。
14.优选的，所述搭接座与所述内框体的连接处安装橡胶垫。
15.优选的，所述信号发射和接收机的工作频率在200mhz～1ghz。
16.优选的，所述牵引架被设置呈“y”形，所述牵引架的两端通过第三转轴铰接在所述叉架上，另一端通过连接座固定在动力车尾端。
17.优选的，所述信号发射和接收机的重心低于所述第一转轴、第二转轴的交点位置。
18.优选的，所述定位框架与所述信号发射和接收机之间安装有缓冲垫。
19.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
20.本实用新型在车架和雷达之间设置抗摆支架，抗摆支架包括设置于同一平面内且由外向内分布的能相互转动的外框体和内框体，构成陀螺仪结构，将雷达固定在内框体上，可以使车架在发生前后、左后方向摆动时，位于中间位置的雷达始终处于水平状态，可以不受路面情况对车架造成晃动的影响，以此来提高雷达的探测精度。
附图说明
21.附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：
22.图1是本实用新型实施例所示三维车载式探地雷达的俯视结构示意图；
23.图2是本实用新型实施例所示三维车载式探地雷达的侧视结构示意图；
24.图3是图1中a-a向的剖视结构示意图；
25.图4是本实用新型实施例所示三维车载式探地雷达中抗摆支架的立体结构示意图；
26.图5是本实用新型实施例所示三维车载式探地雷达中车架仰角状态的结构示意图；
27.图6是本实用新型实施例所示三维车载式探地雷达中车架俯角状态的结构示意图。
具体实施方式
28.为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
29.探地雷达在使用时，由机动车牵引在道路上以15～20km/h的速度移动，通过信号发射和接收机5向地面发射一定频率(200mhz、400mhz、600mhz)的电磁波，电磁波在地下传播过程中遇到不同的目标体(岩石、土体、混凝土、空洞等)的电性差异界面时，产生不同时差电磁波反射回来，并由主机记录，根据波形特征分析地下目标，但电磁波发射过程中需要保持水平状态，才能够精准的接收电磁波，目前道路上不可避免的会设置减速带、减速块或路面凹坑等，造成雷达的摆动，影响检测精度。
30.结合图1所示，本实用新型提供一种技术方案，主要应用在城市地下道路探测的车载式雷达，旨在车载道路运行时，遇到颠簸路面或减速带后，仍能够保持雷达处于水平状态，减少跟随车架摆动的情况，以提高雷达探测精度，一种三维车载式探地雷达，包括车架1、牵引架6、信号发射和接收机5和抗摆支架。
31.车架
32.其中，车架1被设置呈矩形框架，且前后端均固定设有两个叉架11，支撑轮7转动安装在位于车架1后端的两个叉架11上，牵引架6铰接安装在位于车架1前端的两个叉架11上。
33.具体的，车架1由不锈钢材质的空心方管焊接成矩形框架，叉架11也由不锈钢方管焊接成型，其中两个用于安装支撑轮7，且叉架11与支撑轮7之间安装电动升降装置8，电动升降装置8采用电动升降架或电动伸缩杆，能够驱动支撑轮7上下运动，改变牵引架6距离地面的高度，另一端的两个叉架11用于铰接安装牵引架6。
34.进一步的，牵引架6被设置呈“y”形，牵引架6的两端通过第三转轴62铰接在叉架11上，另一端通过连接座61固定在机动车尾端，使机动车能够牵引车架1行走。
35.雷达
36.结合图1和图2所示，雷达采用三维探地雷达，包括信号发射和接收机5和定位装置51，其中信号发射和接收机5采用多通道天线阵，工作频率在200mhz～1ghz，被设置固定安装在定位框架4内侧，用于向地下发射高频电磁波，并能接收地下介质反射的电磁波，并由主机记录，根据波形特征分析地下目标，定位装置51采用gps差分天线，能实时给定载体的位置。
37.进一步的，定位框架4采用角钢焊接成矩形框，具有容纳雷达的空间，定位框架4的四角处均固定设有搭接座41，搭接座41被设置呈矩形片，预设有螺孔，可以向搭接座41上安装螺栓固定在抗摆支架上。
38.抗摆支架
39.结合图1、图3和图4所示，车架1与定位框架4之间设有抗摆支架，抗摆支架包括设置于同一平面内且由外向内分布的外框体2和内框体3，外框体2与车架1通过第一转轴21连接，使外框体2能沿x向转动，内框体3与外框体2之间通过第二转轴31连接，使内框体3与外框体2之间能沿y向转动，x向和y向相互垂直，定位框架4固定安装在内框体3的内侧，使车架1歪斜状态下，信号发射和接收机5仍保持水平姿态。
40.如此，由外框体2和内框体3构成陀螺仪结构，其中装载有雷达的定位框架4固定在内框体3内侧，外框体2转动安装在车架1内侧，如图5和图6所示，可以使车架1在发生前后、左后方向摆动时，位于中间位置的雷达始终处于水平状态，可以不受路面情况对车架1造成晃动的影响，以此来提高雷达的探测精度。
41.进一步的，在具体的实施例中，外框体2和内框体3可以采用截面为圆形或矩形的框体(图示为矩形框体)，并且外框体2与车架1之间偏转角度被限制小于15
°
，内框体3与外框体2之间的偏转角度被限制小于15
°
，即在第一转轴21、第二转轴31的外侧设置限位轴，对外框体2和内框体3的偏转角度进行限制，避免内框体3与外框体2发生大角度的偏转，影响行车安全。
42.具体的，为了使车辆运行过程中，雷达能够保持水平姿态，降低重心更不容易晃动，信号发射和接收机5的重心低于第一转轴21、第二转轴31的交点位置，并且x向垂直于车架1的行进方向，y向平行于车架1的行进方向。
43.进一步的，为了减少车架1震动对雷达的影响，搭接座41与内框体3的连接处安装橡胶垫，定位框架4与信号发射和接收机5之间安装有缓冲垫，缓冲垫可采用橡胶垫或缓冲棉。
44.结合以上实施例，在车架1和雷达之间设置抗摆支架，抗摆支架包括设置于同一平面内且由外向内分布的能相互转动的外框体2和内框体3，构成陀螺仪结构，将雷达固定在内框体3上，可以使车架1在发生前后、左后方向摆动时，位于中间位置的雷达始终处于水平
状态，可以不受路面情况对车架1造成晃动的影响，以此来提高雷达的探测精度。
45.虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

技术特征：
1.一种三维车载式探地雷达，其特征在于，包括：车架(1)，被设置呈矩形框架，且前后端均固定设有两个叉架(11)；支撑轮(7)，转动安装在位于所述车架(1)后端的两个所述叉架(11)上，且所述叉架(11)与支撑轮(7)之间安装电动升降装置(8)；牵引架(6)，铰接安装在位于所述车架(1)前端的两个所述叉架(11)上；信号发射和接收机(5)，被设置固定安装在定位框架(4)内侧，用于向地下发射高频电磁波，并接收地下介质反射的电磁波，且所述信号发射和接收机(5)的顶部固定设有定位装置(51)；其中，所述车架(1)与定位框架(4)之间设有抗摆支架，所述抗摆支架包括设置于同一平面内且由外向内分布的外框体(2)和内框体(3)，所述外框体(2)与车架(1)通过第一转轴(21)连接，使所述外框体(2)能沿x向转动，所述内框体(3)与外框体(2)之间通过第二转轴(31)连接，使所述内框体(3)与外框体(2)之间能沿y向转动，所述x向和y向相互垂直，所述定位框架(4)固定安装在所述内框体(3)的内侧，使所述车架(1)歪斜状态下，所述信号发射和接收机(5)仍保持水平姿态。2.根据权利要求1所述的三维车载式探地雷达，其特征在于，所述外框体(2)和内框体(3)包括截面为圆形或矩形的框体。3.根据权利要求1所述的三维车载式探地雷达，其特征在于，所述x向垂直于所述车架(1)的行进方向，y向平行于所述车架(1)的行进方向。4.根据权利要求1所述的三维车载式探地雷达，其特征在于，所述外框体(2)与车架(1)之间偏转角度小于15
°
，所述内框体(3)与外框体(2)之间的偏转角度小于15
°
。5.根据权利要求1所述的三维车载式探地雷达，其特征在于，所述定位框架(4)的四角处均固定设有搭接座(41)，所述搭接座(41)通过螺栓固定在所述内框体(3)的顶部。6.根据权利要求5所述的三维车载式探地雷达，其特征在于，所述搭接座(41)与所述内框体(3)的连接处安装橡胶垫。7.根据权利要求1所述的三维车载式探地雷达，其特征在于，所述信号发射和接收机(5)的工作频率在200mhz～1ghz。8.根据权利要求1所述的三维车载式探地雷达，其特征在于，所述牵引架(6)被设置呈“y”形，所述牵引架(6)的两端通过第三转轴(62)铰接在所述叉架(11)上，另一端通过连接座(61)固定在动力车尾端。9.根据权利要求1-8中的任意一项所述的三维车载式探地雷达，其特征在于，所述信号发射和接收机(5)的重心低于所述第一转轴(21)、第二转轴(31)的交点位置。10.根据权利要求1所述的三维车载式探地雷达，其特征在于，所述定位框架(4)与所述信号发射和接收机(5)之间安装有缓冲垫。

技术总结
本实用新型涉及探地雷达技术领域，具体而言涉及三维车载式探地雷达，包括车架和信号发射和接收机，所述车架与定位框架之间设有抗摆支架，所述抗摆支架包括设置于同一平面内且由外向内分布的外框体和内框体，所述外框体与车架通过第一转轴连接，使所述外框体能沿X向转动，所述内框体与外框体之间通过第二转轴连接，使所述内框体与外框体之间能沿Y向转动，所述X向和Y向相互垂直；抗摆支架构成陀螺仪结构，将雷达固定在内框体上，可以使车架在发生前后、左后方向摆动时，位于中间位置的雷达始终处于水平状态，可以不受路面情况对车架造成晃动的影响，以此来提高雷达的探测精度。以此来提高雷达的探测精度。以此来提高雷达的探测精度。


技术研发人员：李猛 姚依锦 张堂杰 王甘林 陆丹
受保护的技术使用者：苏交科集团股份有限公司
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/7/20