一種利用gps信號(hào)觸發(fā)地質(zhì)雷達(dá)采集的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用GPS信號(hào)觸發(fā)地質(zhì)雷達(dá)采集的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地質(zhì)雷達(dá)是一種利用超高頻電磁波探測(cè)地下介質(zhì)分布的雷達(dá)，是根據(jù)地下介質(zhì)的電性差異，利用電磁波檢測(cè)路基密實(shí)度分層的一種快速無(wú)損檢測(cè)方法。由于其具有良好的檢測(cè)性能，已被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。
[0003]地質(zhì)雷達(dá)在探測(cè)過(guò)程中定位和數(shù)據(jù)采集是關(guān)鍵。現(xiàn)有技術(shù)中，地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)過(guò)程中主要利用測(cè)距輪觸發(fā)、時(shí)間觸發(fā)或人工鍵盤(pán)觸發(fā)的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和位置定位。而測(cè)距輪觸發(fā)和時(shí)間觸發(fā)為連續(xù)采集方式，人工鍵盤(pán)觸發(fā)為點(diǎn)采集方式，這些方法在使用過(guò)程中，都是在特定的良好環(huán)境下，可以很好的開(kāi)展探測(cè)工作，確定探測(cè)位置和距離標(biāo)定。但是也存在以下缺陷:
[0004](I)測(cè)距輪觸發(fā)是指在探測(cè)過(guò)程中依靠測(cè)距輪的旋轉(zhuǎn)，使得與旋轉(zhuǎn)軸連接的光學(xué)編碼器，按照儀器設(shè)定的間距觸發(fā)主機(jī)發(fā)射脈沖信號(hào)，從而按照一定的間距進(jìn)行連續(xù)的發(fā)射、接收脈沖信號(hào)，進(jìn)而獲取探測(cè)信號(hào)。該方法工作過(guò)程中，需要測(cè)距輪與探測(cè)物表面良好接觸，有效轉(zhuǎn)動(dòng)，但如果遇到障礙物或表面不平整等，測(cè)距輪不能有效轉(zhuǎn)動(dòng)，則產(chǎn)生探測(cè)位置、距離等誤差。
[0005](2)時(shí)間觸發(fā)是指在探測(cè)工作中，由主機(jī)設(shè)定脈沖信號(hào)發(fā)射的時(shí)間間距，進(jìn)而按照該時(shí)間間距連續(xù)發(fā)射、接收信號(hào)進(jìn)行探測(cè)工作。該方法工作過(guò)程中，需要地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)天線(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng)，實(shí)際過(guò)程中很難做到，即使進(jìn)行距離標(biāo)記，精度也很低。
[0006](3)人工鍵盤(pán)觸發(fā)是指在探測(cè)工作中，通過(guò)探測(cè)儀器以不連續(xù)的電測(cè)方式進(jìn)行發(fā)射、接收脈沖信號(hào)進(jìn)行探測(cè)工作。該方法工作過(guò)程中，主要針對(duì)距離較短不適宜連續(xù)測(cè)量的方式，探測(cè)位置、距離等精度低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用GPS信號(hào)觸發(fā)地質(zhì)雷達(dá)采集的裝置及方法，裝置定位精度高，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0008]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種利用GPS信號(hào)觸發(fā)地質(zhì)雷達(dá)采集的裝置，包括觸發(fā)芯片，觸發(fā)芯片與雷達(dá)主機(jī)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；
[0009]觸發(fā)芯片，用于采集地質(zhì)雷達(dá)的GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化量，并與預(yù)設(shè)的GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化量進(jìn)行比對(duì)，若兩者相等，則發(fā)送觸發(fā)信號(hào)至雷達(dá)主機(jī)；若不相等，則不發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；
[0010]雷達(dá)主機(jī)，用于根據(jù)接收的觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)地質(zhì)雷達(dá)的采集功能，開(kāi)始采集數(shù)據(jù)。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)觸發(fā)芯片采集地質(zhì)雷達(dá)的GPS坐標(biāo)變化量，并且與預(yù)設(shè)的GPS坐標(biāo)變化量比較，當(dāng)兩者相等時(shí)，則觸發(fā)地質(zhì)雷達(dá)的采集功能。這樣，避免了傳統(tǒng)地質(zhì)雷達(dá)觸發(fā)裝置精度低的缺點(diǎn)，使用時(shí)可以隨時(shí)記錄探測(cè)的坐標(biāo)位置，達(dá)到精確定位，減小測(cè)量誤差。
[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0013]進(jìn)一步，觸發(fā)芯片包括單片機(jī)以及分別與單片機(jī)連接的數(shù)碼管、控制端口、數(shù)據(jù)交換端口、數(shù)據(jù)傳輸模塊和電源模塊；
[0014]控制端口，用于根據(jù)觸發(fā)脈沖控制數(shù)據(jù)交換端口采集地質(zhì)雷達(dá)GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化量;
[0015]數(shù)據(jù)交換端口，用于將采集的地質(zhì)雷達(dá)GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化量傳輸給單片機(jī)；
[0016]單片機(jī)，用于將采集的地質(zhì)雷達(dá)GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化量和預(yù)設(shè)的地質(zhì)雷達(dá)GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化量相比，若兩者相等，則通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送觸發(fā)信號(hào)至地質(zhì)雷達(dá)；若兩者不相等，則不發(fā)送觸發(fā)信號(hào)至地質(zhì)雷達(dá)；
[0017]數(shù)碼管，用于顯示GPS數(shù)據(jù)坐標(biāo)變化量；
[0018]電源模塊，用于為單片機(jī)、數(shù)碼管、控制端口、數(shù)據(jù)交換端口和數(shù)據(jù)傳輸模塊供電。
[0019]進(jìn)一步，還包括封閉結(jié)構(gòu)的外部腔室，觸發(fā)芯片設(shè)置在外部腔室內(nèi)部，并且位于外部腔室底部的上表面，與外部腔室連接，外部腔室底部下表面與雷達(dá)主機(jī)連接。
[0020]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:由于探測(cè)雷達(dá)均是在野外進(jìn)行工作，因此外部腔室能夠?qū)τ|發(fā)芯片起到保護(hù)作用，并且生產(chǎn)成本低。
[0021]進(jìn)一步，觸發(fā)芯片與外部腔室底部上表面為螺紋連接，外部腔室底部下表面與雷達(dá)主機(jī)通過(guò)魔術(shù)貼固定連接。
[0022]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:將觸發(fā)芯片和外部腔室設(shè)置為螺紋連接，當(dāng)觸發(fā)芯片出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以隨時(shí)拆卸，方便檢查；采用魔術(shù)貼使得當(dāng)需要探測(cè)時(shí)，可以將外部腔室及觸發(fā)芯片組成的觸發(fā)采集裝置整體與雷達(dá)分離，單獨(dú)存儲(chǔ)，需要探測(cè)時(shí)，則可以將外部腔室很好地固定在雷達(dá)主機(jī)上，固定性能好。
[0023]進(jìn)一步，外部腔室為圓柱體形狀。
[0024]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:攜帶方便，外形美觀(guān)，有利于空間GPS坐標(biāo)信號(hào)的接收。
[0025]進(jìn)一步，圓柱體直徑為10cm，高為4cm。
[0026]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:尺寸合理，小巧美觀(guān)，既方便固定在雷達(dá)主機(jī)上又能滿(mǎn)足內(nèi)部觸發(fā)芯片的空間要求。
[0027]進(jìn)一步，外部腔室側(cè)壁上還設(shè)置有與地質(zhì)雷達(dá)相匹配的數(shù)據(jù)接口，觸發(fā)芯片與雷達(dá)主機(jī)連接的導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)數(shù)據(jù)接口，且可拆卸。
[0028]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:將觸發(fā)芯片與雷達(dá)主機(jī)連接的導(dǎo)線(xiàn)設(shè)置為可拆卸，使得在需要探測(cè)時(shí)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)將觸發(fā)芯片和雷達(dá)主機(jī)連接起來(lái)，不需要探測(cè)時(shí)則可以將導(dǎo)線(xiàn)拆卸，將觸發(fā)芯片和地質(zhì)雷達(dá)分離并分別存儲(chǔ)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便；數(shù)據(jù)接口能夠?qū)?dǎo)線(xiàn)固定在外部腔室的外殼上，從而保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行浴?br>[0029]進(jìn)一步，外部腔室內(nèi)部底面上還設(shè)置有電源卡槽，電源卡槽通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與觸發(fā)芯片連接并利用其中放置的電池為觸發(fā)芯片供電。
[0030]一種利用GPS信號(hào)觸發(fā)地質(zhì)雷達(dá)采集的方法，包括以下步驟:
[0031]SI，觸發(fā)芯片采集地質(zhì)雷達(dá)GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化量；
[0032]S2，觸發(fā)芯片將采集的地質(zhì)雷達(dá)GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化量和預(yù)設(shè)的地質(zhì)雷達(dá)GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化量相比，若兩者相等，則發(fā)送觸發(fā)信號(hào)至地質(zhì)雷達(dá)；若兩者不相等，則不發(fā)送觸發(fā)信號(hào)至地質(zhì)雷達(dá)；
[0033]S3，地質(zhì)雷達(dá)根據(jù)觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)采集功能開(kāi)始采集數(shù)據(jù)。
[0034]進(jìn)一步，步驟SI之前還包括:
[0035]控制端口根據(jù)觸發(fā)脈沖控制數(shù)據(jù)交換端口采集地質(zhì)雷達(dá)GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化量；
[0036]步驟SI為數(shù)據(jù)交換端口根據(jù)觸發(fā)脈沖采集地質(zhì)雷達(dá)GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化量；
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1為本發(fā)明一種利用GPS信號(hào)觸發(fā)地質(zhì)雷達(dá)采集的裝置與雷達(dá)主機(jī)的連接關(guān)系示意圖；
[0038]圖2為本發(fā)明一種利用GPS信號(hào)觸發(fā)地質(zhì)雷達(dá)采集的裝置的透視圖；
[0039]圖3為本發(fā)明中觸發(fā)芯片的電路連接示意圖；
[0040]圖4為本發(fā)明觸發(fā)芯片的內(nèi)部電路圖；
[0041]圖5為本發(fā)明一種利用GPS信號(hào)觸發(fā)地質(zhì)雷達(dá)采集的方法的流程示意圖。
[0042]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0043]1、觸發(fā)芯片，2、雷達(dá)主機(jī)，3、外部腔室，4、電源卡槽，5、數(shù)據(jù)接口。
【具體實(shí)施方式】
[0044]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0045]如圖1和圖2所示，一種利用GPS信號(hào)觸發(fā)地質(zhì)雷達(dá)采集的裝置，包括觸發(fā)芯片I和封閉結(jié)構(gòu)的外部腔室3，觸發(fā)芯片2設(shè)置在外部腔室3內(nèi)部，并且位于外部腔室3底部的上表面，與外部腔室3連接，外部腔室3底部下表面與雷達(dá)主機(jī)2連接；觸發(fā)芯片I與雷達(dá)主機(jī)2通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，與雷達(dá)主機(jī)2連接的導(dǎo)線(xiàn)端可拆卸；觸發(fā)芯片與外部腔室3底部上表面為螺紋連接。
[0046]外部腔室3為圓柱體形狀，可以由塑料制成，圓柱體直徑為10cm，高為4cm。
[0047]外部腔室3底部下表面與雷達(dá)主機(jī)2通過(guò)魔術(shù)貼固定連接。
[0048]外部腔室3側(cè)壁上還設(shè)置有與地質(zhì)雷達(dá)相匹配的數(shù)據(jù)接口 5。
[0049]外部腔室3內(nèi)部底面上還設(shè)置有電源卡槽4，電源卡槽4通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與觸發(fā)芯片I連接并利用其中放置的電池為觸發(fā)芯片I供電。
[0050]由于地質(zhì)雷達(dá)一般都是在野外進(jìn)行工作，因此，外部腔室3能夠?qū)τ|發(fā)芯片起到保護(hù)的作用，外部腔室3為塑料外殼，在制作時(shí)根據(jù)地質(zhì)雷達(dá)的型號(hào)預(yù)留與地質(zhì)雷達(dá)的型號(hào)匹配的數(shù)據(jù)接口 5，使用時(shí)，將外部腔室3通過(guò)魔術(shù)貼粘貼在地質(zhì)雷達(dá)天線(xiàn)上，使其與地質(zhì)雷達(dá)同步移動(dòng)，這樣，觸發(fā)芯片就可以記錄地質(zhì)雷達(dá)運(yùn)行過(guò)程中軌跡的坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化量，觸發(fā)芯片I將記錄的地質(zhì)雷達(dá)的軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化量與預(yù)設(shè)的地質(zhì)雷達(dá)軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化量