CN112504063B

CN112504063B - 一种具备全地形适应能力的组网探测装置

Info

Publication number: CN112504063B
Application number: CN202110150430.1A
Authority: CN
Inventors: 杨景; 唐良勇; 王生水; 韩明华
Original assignee: HUNAN NOVASKY ELECTRONIC TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: Huanuo Xingkong Technology Co ltd; Hunan Huanuo Xingkong Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2041-02-04
Also published as: CN112504063A

Abstract

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。

Description

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。

Claims

1.一种具备全地形适应能力的组网探测装置，用于生命探测，其特征在于，包括底座（1）、多个探测单元（2）和多个伸缩单元（3），所述底座（1）内设有信号处理单元（8），各所述探测单元（2）均与所述信号处理单元（8）通讯相连；各所述探测单元（2）与各伸缩单元（3）一一对应，各所述伸缩单元（3）的一端与所述探测单元（2）相连，各所述伸缩单元（3）的另一端旋转安装于所述底座（1）上，以在底座（1）位于的平面内旋转；所述底座（1）上设有角度刻度线，用于获取伸缩单元（3）的旋转角度；所述伸缩单元（3）上设有长度刻度线，用于获取所述伸缩单元（3）的伸缩长度；通过获取各探测单元（2）相对于底座（1）的伸缩长度和旋转角度，得到各探测单元（2）相对于底座（1）的相对坐标。

2.根据权利要求1所述的具备全地形适应能力的组网探测装置，其特征在于，各伸缩单元（3）均包括水平伸缩杆（301）和竖直伸缩杆（302），所述水平伸缩杆（301）的一端与底座（1）相连，另一端与所述竖直伸缩杆（302）的一端相连，所述竖直伸缩杆（302）的另一端与探测单元（2）相连，所述水平伸缩杆（301）与所述竖直伸缩杆（302）之间垂直布置。

3.根据权利要求2所述的具备全地形适应能力的组网探测装置，其特征在于，所述竖直伸缩杆（302）的另一端与所述探测单元（2）之间通过万向节（6）连接。

4.根据权利要求2所述的具备全地形适应能力的组网探测装置，其特征在于，所述长度刻度线位于所述水平伸缩杆（301）和竖直伸缩杆（302）上。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的具备全地形适应能力的组网探测装置，其特征在于，所述伸缩单元（3）的另一端通过角度调节器（5）旋转安装在底座（1）上。

6.根据权利要求2～4中任意一项所述的具备全地形适应能力的组网探测装置，其特征在于，所述信号处理单元（8）与各探测单元（2）通过导线相连，所述导线布置于所述水平伸缩杆（301）和竖直伸缩杆（302）内部。

7.根据权利要求1～4中任意一项所述的具备全地形适应能力的组网探测装置，其特征在于，所述底座（1）上还设有水平仪（4）。

8.根据权利要求1～4中任意一项所述的具备全地形适应能力的组网探测装置，其特征在于，还包括上位机（7），所述上位机（7）与所述信号处理单元（8）相连。