CN109917476A - 200GHz-240GHz的主动式墙内线路探测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种200GHz‑240GHz的主动式墙内线路探测系统，包括200GHz‑240GHz主动式毫米波成像探测装置和固定框架，所述X轴扫描驱动装置用于在所述控制装置的控制下带动所述探测装置沿所述水平支架运动，所述Y轴扫描驱动装置用于在所述控制装置的控制下带动所述支架沿所述固定框架的Y轴方向运动，所述探测装置用于得到数字中频信号；得到的被测物体的数字中频信号通过数据线回传到所述控制装置，所述控制装置根据测试数据对框架区域内采集的数据进行算法成像，实现对框架区域内的扫描成像，实现对墙内线路的探测。所述系统可以探测隐藏在墙内的电线线路和水管管道以及隐藏在地板砖下，结构简单，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及无损探测技术领域，尤其涉及一种200GHz-240GHz的主动式墙内线路探测系统。
背景技术
不管是新房装修还是旧房改造，水电部分是最难改造的。纵观现在的房型设计，基本上都是将水电线路能遮的都遮上，只有一些老房子会选择将线路迁在特别明显的地方，现在的房子为了美观，会将线路藏在房子、墙体里面，也就是说在房子进行装修之前，线路都是牵好了的。家庭室内的电线和水路走线,一般都是埋暗线，外面涂上涂料，出现故障检修时，很难准确的判断出电源线的走向
毫米波是指频率在30GHz-300GHz范围内的电磁波。毫米波在高速无线通信，雷达，人体安全检测等领域具有广阔的应用前景。主要是毫米波波长相较光学波长相比，波长较长，毫米波大于红线线波长，其对非金属物质有很好的穿透性，且具有人体安全特性，非常适合用于无损探测等领域的技术应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提供一种可以探测隐藏在墙内的电线线路和水管管道以及隐藏在地板砖下的水管管道的探测系统。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种200GHz-240GHz的主动式墙内线路探测系统，其特征在于：包括200GHz-240GHz主动式毫米波成像探测装置和固定框架，所述探测装置通过X轴扫描驱动装置与水平支架上的轨道连接，所述水平支架通过Y轴扫描驱动装置与所述固定框架上的轨道连接，中央控制装置固定在所述框架上，所述X轴扫描驱动装置用于在所述控制装置的控制下带动所述探测装置沿所述水平支架运动，所述Y轴扫描驱动装置用于在所述控制装置的控制下带动所述支架沿所述固定框架的Y轴方向运动，所述探测装置用于在所述控制装置的控制下生成并发送被检对象所需要的毫米波信号，接收并处理被检对象返回的回波信号，得到数字中频信号；得到的被测物体的数字中频信号通过数据线回传到所述控制装置，所述控制装置根据测试数据对框架区域内采集的数据进行算法成像，实现对框架区域内的扫描成像，实现对墙内线路的探测。
进一步的技术方案在于：所述探测装置包括收发天线模块，用于发射毫米波信号及接收回波信号；毫米波收发模块，与所述收发天线模块相连，包括用于生成并发送被检对象所需要的毫米波信号的发射链路，以及用于接收被检对象返回的回波信号，并将所述回波信号和发射信号进行混频，得到模拟中频信号的接收链路；信号处理模块，与所述毫米波收发模块相连，用于对所述模拟中频信号进行处理，得到数字中频信号；第一通信模块，与所述信号处理模块连接，用于发送所述数字中频信号给中央控制装置及接收中央控制装置的控制指令。
进一步的技术方案在于：所述X轴扫描驱动装置和Y轴扫描驱动装置包括第三通信模块、电机控制器、伺服驱动器以及伺服电机，所述第三通信模块与所述中央控制装置双向连接，用于接收所述中央控制装置下传的控制命令，并接收电机控制器上传的信息，所述电机控制器与所述第三通信模块连接，用于对所述第三通信模块接收的控制命令进行处理；所述伺服驱动器与所述电机控制器的控制输出端连接，用于根据电机控制器下传的控制命令控制电机动作。
进一步的技术方案在于：所述中央控制装置包括第二通信模块，所述第二通信模块与控制模块双向连接，用于接收扫描驱动平台以及毫米波信号收发一体机上传的信息并向扫描驱动平台以及毫米波信号收发一体机发送控制信息；按键模块与所述控制模块的输入端连接，用于输入控制命令；控制模块的输出端与图像处理模块的信号输入端连接，图像处理模块的输出端与所述图像显示模块的输入端连接，经过图像处理模块后的数据通过所述图像显示模块进行显示。
进一步的技术方案在于：所述通信模块为有线通信模块或无线通信模块。
优选的，所述通信模块为有线串口通信模块。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述系统质量轻，方便携带，适合于现场检测；采用毫米波作为工作波长，探测精度高达0.8mm；可贴墙测试，也可以离开墙面距离10cm的地方进行测试，可以实时显示测试的图像，使用方便；并可实现对固定框架内区域的自动控制，使用方便。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例所述系统的结构示意图；
图2是本发明实施例所述系统的原理框图；
其中：1、200GHz-240GHz主动式毫米波成像探测装置；2、固定框架；3、X轴扫描驱动装置；4、水平支架；5、轨道；6、Y轴扫描驱动装置。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
总体的，该系统可以探测隐藏在墙内的电线线路和水管管道以及隐藏在地板砖下的水管管道。该系统基于200GHz-240GHz的主动式毫米波成像探测装置，配合机械扫描结构，可对目标区域进行探测，对探测区域进行成像。
具体的，如图1所示，本发明实施例公开了一种200GHz-240GHz的主动式墙内线路探测系统，包括200GHz-240GHz主动式毫米波成像探测装置1和固定框架2，所述探测装置通过X轴扫描驱动装置3与水平支架4上的轨道5连接。所述水平支架4通过Y轴扫描驱动装置6与所述固定框架上的轨道5连接，中央控制装置固定在所述框架上。所述X轴扫描驱动装置3用于在所述控制装置的控制下带动所述探测装置沿所述水平支架4运动；所述Y轴扫描驱动装置6用于在所述控制装置的控制下带动所述支架沿所述固定框架的Y轴方向运动；所述探测装置用于在所述控制装置的控制下生成并发送被检对象所需要的毫米波信号，接收并处理被检对象返回的回波信号，得到数字中频信号；得到的被测物体的数字中频信号通过数据线回传到所述控制装置，所述控制装置根据测试数据对框架区域内采集的数据进行算法成像，实现对框架区域内的扫描成像，实现对墙内线路的探测。
所述框架的大小可以根据实际需要进行设置，框架内区域可以为50cm见方。在工作的过程中探头按照程序设定的行走轨迹，沿水平支架对框架区域进行横向扫描，当水平支架下降时，探测装置随之进行新一轮的横向扫描。将探测到的数据通过数据线回传至中央控制装置，电脑根据测试数据对框架区域进行算法成像，从而实现对框架区域内的扫描成像。探测装置的工作频率为200GHz-240GHz，由一套200GHz-240GHz的发射装置和接收装置组成，其中发射功率应为20mW量级。可以满足在距离成像距离10cm处实现成像。探测分辨率为0.8mm，可区别电线和水管。当被探测区域大于50cm见方的时候，可每50cm见方测试一次。测试50cm范围内的时间为5分钟，主要取决于机械扫描的时间。
进一步的，如图2所示，所述探测装置包括收发天线模块，用于发射毫米波信号及接收回波信号；毫米波收发模块，与所述收发天线模块相连，包括用于生成并发送被检对象所需要的毫米波信号的发射链路，以及用于接收被检对象返回的回波信号，并将所述回波信号和发射信号进行混频，得到模拟中频信号的接收链路；信号处理模块，与所述毫米波收发模块相连，用于对所述模拟中频信号进行处理，得到数字中频信号；第一通信模块，与所述信号处理模块连接，用于发送所述数字中频信号给中央控制装置及接收中央控制装置的控制指令。
进一步的，如图2所示，所述X轴扫描驱动装置和Y轴扫描驱动装置包括第三通信模块、电机控制器、伺服驱动器以及伺服电机，所述第三通信模块与所述中央控制装置双向连接，用于接收所述中央控制装置下传的控制命令，并接收电机控制器上传的信息，所述电机控制器与所述第三通信模块连接，用于对所述第三通信模块接收的控制命令进行处理；所述伺服驱动器与所述电机控制器的控制输出端连接，用于根据电机控制器下传的控制命令控制电机动作。
进一步的，如图2所示，所述中央控制装置包括第二通信模块，所述第二通信模块与控制模块双向连接，用于接收扫描驱动平台以及毫米波信号收发一体机上传的信息并向扫描驱动平台以及毫米波信号收发一体机发送控制信息；按键模块与所述控制模块的输入端连接，用于输入控制命令；控制模块的输出端与图像处理模块的信号输入端连接，图像处理模块的输出端与所述图像显示模块的输入端连接，经过图像处理模块后的数据通过所述图像显示模块进行显示。
进一步的，所述通信模块为有线通信模块或无线通信模块。优选的，所述通信模块为有线串口通信模块。
所述系统质量轻，方便携带，适合于现场检测；采用毫米波作为工作波长，探测精度高达0.8mm；可贴墙测试，也可以离开墙面距离10cm的地方进行测试，可以实时显示测试的图像，使用方便；并可实现对固定框架内区域的自动控制，使用方便。
Claims (6)
1.一种200GHz-240GHz的主动式墙内线路探测系统，其特征在于：包括200GHz-240GHz主动式毫米波成像探测装置（1）和固定框架（2），所述探测装置通过X轴扫描驱动装置（3）与水平支架（4）上的轨道（5）连接，所述水平支架（4）通过Y轴扫描驱动装置（6）与所述固定框架上的轨道（5）连接，中央控制装置固定在所述框架上，所述X轴扫描驱动装置（3）用于在所述控制装置的控制下带动所述探测装置沿所述水平支架（4）运动，所述Y轴扫描驱动装置（6）用于在所述控制装置的控制下带动所述支架沿所述固定框架的Y轴方向运动，所述探测装置用于在所述控制装置的控制下生成并发送被检对象所需要的毫米波信号，接收并处理被检对象返回的回波信号，得到数字中频信号；得到的被测物体的数字中频信号通过数据线回传到所述控制装置，所述控制装置根据测试数据对框架区域内采集的数据进行算法成像，实现对框架区域内的扫描成像，实现对墙内线路的探测。
2.如权利要求1所述的200GHz-240GHz的主动式墙内线路探测系统，其特征在于：所述探测装置包括收发天线模块，用于发射毫米波信号及接收回波信号；毫米波收发模块，与所述收发天线模块相连，包括用于生成并发送被检对象所需要的毫米波信号的发射链路，以及用于接收被检对象返回的回波信号，并将所述回波信号和发射信号进行混频，得到模拟中频信号的接收链路；信号处理模块，与所述毫米波收发模块相连，用于对所述模拟中频信号进行处理，得到数字中频信号；第一通信模块，与所述信号处理模块连接，用于发送所述数字中频信号给中央控制装置及接收中央控制装置的控制指令。
3.如权利要求1所述的200GHz-240GHz的主动式墙内线路探测系统，其特征在于：所述X轴扫描驱动装置和Y轴扫描驱动装置包括第三通信模块、电机控制器、伺服驱动器以及伺服电机，所述第三通信模块与所述中央控制装置双向连接，用于接收所述中央控制装置下传的控制命令，并接收电机控制器上传的信息，所述电机控制器与所述第三通信模块连接，用于对所述第三通信模块接收的控制命令进行处理；所述伺服驱动器与所述电机控制器的控制输出端连接，用于根据电机控制器下传的控制命令控制电机动作。
4.如权利要求1所述的200GHz-240GHz的主动式墙内线路探测系统，其特征在于：所述中央控制装置包括第二通信模块，所述第二通信模块与控制模块双向连接，用于接收扫描驱动平台以及毫米波信号收发一体机上传的信息并向扫描驱动平台以及毫米波信号收发一体机发送控制信息；按键模块与所述控制模块的输入端连接，用于输入控制命令；控制模块的输出端与图像处理模块的信号输入端连接，图像处理模块的输出端与所述图像显示模块的输入端连接，经过图像处理模块后的数据通过所述图像显示模块进行显示。
5.如权利要求2-4中任意一项所述的200GHz-240GHz的主动式墙内线路探测系统，其特征在于：所述通信模块为有线通信模块或无线通信模块。
6.如权利要求5中任意一项所述的200GHz-240GHz的主动式墙内线路探测系统，其特征在于：所述通信模块为有线串口通信模块。
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