CN106067266A - 一种激光雷达信号采集系统的实验平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种激光雷达信号采集系统的实验平台，涉及物理实验设备技术领域。该激光雷达信号采集系统的实验平台包括实验柜、发射接收模块和光路分光模块。本发明的激光雷达信号采集系统的实验平台设置一个实验柜，将发射接收模块与光路分光模块同时放置在这个统一的实验柜内，并在放置发射接收模块与光路分光模块的位置处，分别在实验柜上开设开关门，以方便更换放置在内的仪器、设备或实验部件。本发明提供的实验柜结构简单，构造清楚紧凑，制作成本低，且整体搬运、携带方便，将实验所需设备合理分配在柜体内，便于操作人员户外操作测量，扩大了操作人员的测量范围，减轻了操作人员的任务量。

Description

一种激光雷达信号采集系统的实验平台

技术领域

本发明涉及物理实验设备技术领域，尤其涉及一种激光雷达信号采集系统的实验平台。

背景技术

激光是一种新型光源，具有方向性好、亮度高、单色性好和高能量密度等特点。现在以激光器为基础的激光工业在全球迅速发展，在工业生产、通讯、医疗、军事等多方面广泛应用。激光雷达以激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段主动遥感设备，是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测技术。由于激光雷达具有探测灵敏度高、空间分辨率高等优点，已成为目前对大气、海洋和陆地进行高精度遥感探测的有效方法，广泛地应用于环境监测、航天、通信、导航和定位等高新技术领域。据国内外研究实践表明，激光雷达在环境污染探测方面发挥的作用与日俱增，是大气检测中极为重要的工具。

在目前市场上，所用到的激光雷达信号采集系统的实验平台多放置于一种类似于桌子的实验平台上，这种实验平台基本是固定在室内，且质量大，不易搬运；如此，便限制了操作人员的工作范围和测量大气的地点与时间，对操作人员造成极大的困扰，同时也增加了操作人员的工作量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光雷达信号采集系统的实验平台，以解决现有技术中的实验台质量大，不易搬运，且限制了操作人员的工作范围和测量大气的地点与时间，造成操作人员的困扰，增加了操作人员的工作量等问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种激光雷达信号采集系统的存储柜的实验平台，其特征在于，包括实验柜、发射接收模块和光路分光模块；所述发射接收模块与所述光路分光模块设置于所述实验柜内，且所述发射接收模块设置于所述光路分光模块的上方；所述发射接收模块的侧壁设置有第一开关门；所述光路分光模块的侧壁设置有第二开关门。

进一步，还包括电源箱和第三开关门；所述电源箱设置于所述发射接收模块的右侧，所述第三开关门设置于所述电源箱的一侧壁，且所述电源箱上表面外侧至所述实验柜上表面内侧设置有储物格，用以放置部分实验用品。该技术方案的技术效果在于：实验柜上的电源箱内放置电源，第三开关门便于更换电源箱内的电源；电源箱与实验柜上表面之间的储物格可以放置其他实验用品，例如光电倍增管。

进一步，还包括显示器；所述第三开关门表面设置有一个矩形开口，所述显示器固定于所述矩形开口中。该技术方案的技术效果在于：显示器与电源、激光发射接收器、光路分光模块等电连接，用以显示指示命令或者显示数据分析结果等。

进一步，所述光路分光模块包括一个光路板；所述光路板通过滑轨与所述实验柜内侧壁连接。该技术方案的技术效果在于：光路板通过滑轨可以随意滑动，便于拿取、放置光路板。

进一步，所述光路分光模块还包括减震耐磨件；所述减震耐磨件设置于所述实验柜内侧壁的所述滑轨上下内表面。该技术方案的技术效果在于：防止光路板与滑轨接触面磨损，同时在实验柜移动过程中，减震耐磨件减小了光路板与滑轨之间的震动。

进一步，所述光路板的数目为两个，且从上到下依次水平设置于所述光路分光模块内。该技术方案的技术效果在于：设置两层相同的光路板，保证了光路摆放空间的富裕性。

进一步，设置于所述光路分光模块的所述第二开关门为中心带有凸起的挡板。该技术方案的技术效果在于：一方面，挡板可与实验柜直接分离，保证了更换光路板时，挡板不会触碰到光路板；另一方面，挡板保证了光路分光模块的密封性，进而保护了光路的稳定性。

进一步，所述第一开关门、所述第二开关门和所述第三开关门分别通过设置于所述实验柜上的锁扣固定。该技术方案的技术效果在于：一方面，锁扣使用方便、安全，且连接牢固，紧固性极强；另一方面，锁扣可以实现重复关闭开启；同时，锁扣防震动性强。

进一步，所述实验柜的底板设置为防尘层，用以防止所述光路分光模块受到污染。该技术方案的技术效果在于：使防尘层与实验柜成为一体，避免了防尘层在移动过程中因震动等因素而产生脱落；另外，防尘层的设置避免了实验柜在外界环境中的测量中受到外界环境的污染。

进一步，还包括滑轮；所述滑轮数目为四个，四个所述滑轮分别设置于所述实验柜的四个底角处，且至少有两个所述滑轮为万向轮。该技术方案的技术效果在于：实验柜四个底角处分别设置一个滑轮，方便实验柜移动；同时，至少有两个滑轮为万向轮，保证了实验柜在移动过程中转弯，或是原地旋转。

本发明的有益效果是：将发射接收模块与光路分光模块同时放置在一个统一的实验柜内，并在放置发射接收模块与光路分光模块的位置处，分别在实验柜上开设开关门，以方便更换放置在内的仪器、设备或实验部件。整个实验柜结构简单，构造清楚紧凑，制作成本低，且整体搬运携带方便，将实验所需设备合理分配在柜体内，便于操作人员户外操作测量，扩大了操作人员的测量范围，减轻了操作人员的任务量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的激光雷达信号采集系统的实验平台的轴测图；

图2为本发明提供的激光雷达信号采集系统的实验平台的一个光路板的轴测图；

图3为本发明提供的激光雷达信号采集系统的实验平台的一个光路板的主视图。

附图标记：

1-实验柜； 2-发射接收模块； 3-光路分光模块；

4-电源箱；5-显示器； 6-锁扣；

7-滑轮；

11-防尘层； 21-第一开关门；

31-第二开关门； 32-光路板；33-滑轨；

41-第三开关门； 42-储物格。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种激光雷达信号采集系统的实验平台，其中：图1为本发明提供的激光雷达信号采集系统的实验平台的轴侧图；图2为本发明提供的激光雷达信号采集系统的实验平台的一个光路板的轴测图；图3为本发明提供的激光雷达信号采集系统的实验平台的一个光路板的主视图。如图1～3所示，激光雷达信号采集系统的实验平台的主要结构包括实验柜1、发射接收模块2和光路分光模块3。具体地，发射接收模块2与光路分光模块3设置于实验柜1内，且发射接收模块2设置于光路分光模块3的上方；发射接收模块2的侧壁设置有第一开关门21；光路分光模块3的侧壁设置有第二开关门31。

在现有技术中，在使用激光雷达信号测量时，所用到的仪器设备多放置在一个类似于桌子实验平台上，这个实验平台通常放置在室内，为了保证测量过程中不发生失误，使光路稳定以及测量结果的准确性，该实验平台一般质量很大，不易晃动，且多占空间大；但是因实验平台的质量大，同时也不易搬运，限制了光路的摆放位置和测量人员的测量大气的地点与时间，造成操作人员的困扰，增加了操作人员的工作量。

本实施例中的激光雷达信号采集系统的实验平台设置一个实验柜1，将发射接收模块2与光路分光模块3同时放置在这个统一的实验柜1内，并在放置发射接收模块2与光路分光模块3的位置处，分别在实验柜1上开设开关门，以方便更换放置在内的仪器、设备或实验部件。其中，发射接收模块2内放置激光器、望远镜、固定杆等实验用品；另外，制造实验柜1所用到的材料为304不锈钢。具体的，304不锈钢是一种通用性的不锈钢，具有良好的耐腐蚀性、耐热性和机械特性，且其加工性能好，韧性高，广泛用于制作要求良好综合性能的设备和机件。

在本实施例的可选方案中，如图1～3所示，进一步地，还包括电源箱4和第三开关门41；电源箱4设置于发射接收模块2的右侧，第三开关门41设置于电源箱4的一侧壁，且电源箱4上表面外侧至实验柜1上表面内侧设置有储物格42，用以放置部分实验用品。具体的，第三开关门41一端固定于实验柜1上；电源箱4内放置高压电源，第三开关门41便于更换电源箱4内的电源；电源箱4与实验柜1上表面之间的储物格42可以放置其他实验用品。在本实施例中，对于电源箱4这部分的空间，可以保证放置至少五个高压电源，所以富余空间极大，更换电源时避免高压电源与柜体发生碰撞，或是因空间小操作人员操作不便等问题；在电源箱4与实验柜1上表面之间的余留的储物格42可以放置信号放大器、光电倍增管、数据采集卡等其他实验所需物品。

在本实施例的可选方案中，如图1～3所示，进一步地，还包括显示器5；第三开关门41表面设置有一个矩形开口，显示器5固定于矩形开口中。具体的，显示器5镶嵌在第三开关门41上的矩形开口中。在本实施例中，显示器5需要与电源、激光发射接收器、光路分光模块3等电连接，用以显示指示命令或者显示数据分析结果等；因电源箱4富余空间极大，将显示器5安装在电源箱4上，避免了因空间小而碰触到其他实验原件；同时，将显示器5设置在电源箱4这部分，方便放置在电源箱4上方储物格42内的数据采集卡与显示器5连接；另外，将显示器5镶嵌在矩形开口上，保证了实验柜1结构的美观性。

类似地，在第一开关门21上开设矩形开口，将显示器5镶嵌在该矩形开口中。第一开关门21设置在发射接收模块2，发射接收模块2内需要放置发激光器、望远镜、固定杆等对测量重要的实验用品；如若显示器5安置在此，不仅使发射接收模块2因部件太多显得繁琐累赘，而且在多部件中极易损坏，或破坏其他仪器。

类似地，显示器5可以通过粘结剂粘结与矩形开口上。但是粘结剂粘结会产生粘结痕，且粘结剂使用不当极容易涂抹在实验柜1其他地方，影响实验柜1的美观性。

在本实施例的可选方案中，如图1～3所示，进一步地，光路分光模块3包括一个光路板32；光路板32通过滑轨33与实验柜1内侧壁连接。具体的，滑轨33分别设置在实验柜1的两个内侧壁上，光路板32置于滑轨33中，利用与滑轨33的滑动实现光路板32的更换与放置。在本实施例中，一方面，滑轨33结构简单，制造简便，与光路板32的连接一般无需润滑，且与光路板32的组装容易，互换性高；另一方面，在光路板32与滑轨33的运动中，互相接触摩擦噪音小，能够实现安静滑动；同时，滑轨33运动方便，更适合微量的移送。

类似地，光路板32可以镶嵌在光路分光模块3所在的实验柜1内。镶嵌的光路板32虽然固定性好，稳定性高，但是当光路板32收到损坏后，不易更换，且更换时对光路板32与实验柜1均会造成一定的伤害。

在本实施例的可选方案中，如图1～3所示，进一步地，光路分光模块3还包括减震耐磨件(未标注)；减震耐磨件设置于实验柜1内侧壁的滑轨33上下内表面。其中，减震耐磨件可设置为绒毛或是棉絮。在本实施例中，一方面，光路板32与滑轨33直接接触滑动，两者之间虽摩擦力小，但容易造成接触表面的损伤，如若对光路板32的破坏过大，会造成光路稳定性差等问题，减震耐磨件作为滑轨33与光路板32之间的缓冲，避免了二者直接接触产生的损伤；另一方面，为了实现多个位置的测量，实验柜1需要移动至不同位置，在移动过程中，光路板32与滑轨33之间会产生震动，或震动太强烈易损坏光路板32，破坏光路的稳定性；此时，减震耐磨件作为滑轨33与光路板32之间的缓冲，填补了光路板32与滑轨33之间的空隙，减轻了两者之间的震动。

进一步地，减震耐磨件设置为绒毛。绒毛与绒毛之间的密度性高，比表面积较大，因此覆盖性好，同时绒毛质地柔软，对光路板32几乎没有摩擦损伤。

类似地，减震耐磨件设置为棉絮。棉絮吸湿性好，当实验柜1工作时，因外界因素使得光路板32与滑轨33表面布满水珠，棉絮可利用自身的吸湿性好吸收水珠；同时，棉絮填充率高，有利于填补光路板32与滑轨33之间的空隙，减轻两者之间的震动。

在本实施例的可选方案中，如图1～3所示，进一步地，光路板32的数目为两个，且从上到下依次水平设置于光路分光模块3内。在本实施例中，如若测量所需光路复杂繁多，设置两层相同的光路板32，保证了光路摆放空间的富裕性，且扩大了光路测量空间。

在本实施例的可选方案中，如图1～3所示，进一步地，设置于光路分光模块3的第二开关门31为中心带有凸起的挡板。具体的，挡板可以完全脱离实验柜1，凸起部朝向实验柜1，且挡板四条边的边缘处设置为卡槽状。在本实施例中，一方面，挡板可与实验柜1直接分离，保证了更换光路板32时，挡板不会触碰到光路板32；另一方面，挡板边缘处的卡槽紧贴光路分光模块3处实验柜1的边缘，保证了光路分光模块3的密封性，进而保护了光路的稳定性。

类似地，挡板可以一端固定在实验柜1上，另一端与实验柜1分离。类似开关门一样设置的挡板，与实验柜1的固定性更好，同时减少了操作人员的工作步骤，但在更换光路板32时，一端固定的挡板容易破坏光路板32表面。

在本实施例的可选方案中，如图1～3所示，进一步地，第一开关门21、第二开关门31和第三开关门41分别通过设置于实验柜1上的锁扣6固定。具体的，第一开关门21、第三开关门41上分别设置一个锁扣6，第二开关门31分别在两侧边各设置一个锁扣6。在本实施例中，锁扣6的活动部分设置在第一开关门21、第二开关门31和第三开关门41，固定部分设置在实验柜1上，通过活动部分与固定部分的结合与分离实现开关门的关闭与开启；一方面锁扣6使用方便、安全，节省成本，制造安装简单，且连接牢固，紧固性极强；另一方面，锁扣6可以实现重复关闭开启；同时，锁扣6防震动性强。

类似地，第一开关门21、第二开关门31和第三开关门41也可通过执手锁实现开启与关闭。执手锁自带把手，可通过旋转把手达到开启与关闭的目的，且执手锁可以承受较大的拉力。

在本实施例的可选方案中，如图1～3所示，进一步地，还包括防尘层11；所述实验柜1的底板设置为防尘层11，用以防止光路分光模块3受到污染。在本实施例中，首先，防尘层11的设置避免了实验柜1在外界环境中的测量时，受到外界环境的污染，或使光路分光模块3受到外界环境污染，影响光路的稳定性；其次，将防尘层11与实验柜1设置为一体，避免了防尘层11在移动过程中因震动等因素而产生脱落，或是防尘层11与实验柜1之间密封性差等问题。

在本实施例的可选方案中，如图1～3所示，进一步地，还包括滑轮7；滑轮7数目为四个，四个滑轮7分别设置于实验柜1的四个底角处，且至少有两个滑轮7为万向轮。在本实施例中，实验柜1四个底角处分别设置一个滑轮7，方便实验柜1移动；同时，至少有两个滑轮7为万向轮，保证了实验柜1在移动过程中转弯，或是原地旋转。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种激光雷达信号采集系统的实验平台，其特征在于，包括实验柜、发射接收模块和光路分光模块；

所述发射接收模块与所述光路分光模块设置于所述实验柜内，且所述发射接收模块设置于所述光路分光模块的上方；

所述发射接收模块的侧壁设置有第一开关门；所述光路分光模块的侧壁设置有第二开关门。

2.根据权利要求1所述的激光雷达信号采集系统的实验平台，其特征在于，还包括电源箱和第三开关门；

所述电源箱设置于所述发射接收模块的右侧，所述第三开关门设置于所述电源箱的一侧壁，且所述电源箱上表面外侧至所述实验柜上表面内侧设置有储物格，用以放置部分实验用品。

3.根据权利要求2所述的激光雷达信号采集系统的实验平台，其特征在于，还包括显示器；

所述第三开关门表面设置有一个矩形开口，所述显示器固定于所述矩形开口中。

4.根据权利要求1所述的激光雷达信号采集系统的实验平台，其特征在于，所述光路分光模块包括一个光路板；所述光路板通过滑轨与所述实验柜内侧壁连接。

5.根据权利要求4所述的激光雷达信号采集系统的实验平台，其特征在于，所述光路分光模块还包括减震耐磨件；所述减震耐磨件设置于所述实验柜内侧壁的所述滑轨上下内表面。

6.根据权利要求5所述的激光雷达信号采集系统的实验平台，其特征在于，所述光路板的数目为两个，且从上到下依次水平设置于所述光路分光模块内。

7.根据权利要求6所述的激光雷达信号采集系统的实验平台，其特征在于，设置于所述光路分光模块的所述第二开关门为中心带有凸起的挡板。

8.根据权利要求2或3或7任一项所述的激光雷达信号采集系统的实验平台，其特征在于，所述第一开关门、所述第二开关门和所述第三开关门分别通过设置于所述实验柜上的锁扣固定。

9.根据权利要求1～7任一项所述的激光雷达信号采集系统的实验平台，其特征在于，还包括防尘层；

所述实验柜的底板设置为防尘层，用以防止所述光路分光模块受到污染。

10.根据权利要求1所述的激光雷达信号采集系统的实验平台，其特征在于，还包括滑轮；

所述滑轮数目为四个，四个所述滑轮分别设置于所述实验柜的四个底角处，且至少有两个所述滑轮为万向轮。