CN113355991A

CN113355991A - 用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统

Info

Publication number: CN113355991A
Application number: CN202110682723.4A
Authority: CN
Inventors: 狄毅
Original assignee: Shenzhen Ande Space Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Ande Space Technology Co ltd
Priority date: 2021-06-21
Filing date: 2021-06-21
Publication date: 2021-09-07

Abstract

本发明提供一种用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统，包括：T型连接架、Z型连接架、雷达悬挂支架以及探地雷达，所述雷达悬挂支架包括雷达悬挂臂，所述T型连接架的一端固定连接至检测车底盘后方的车架上，所述T型连接架的另一端通过所述Z型连接架连接至所述雷达悬挂支架，所述雷达悬挂支架通过所述雷达悬挂臂柔性连接至所述探地雷达；所述T型连接架与所述检测车底盘之间的连接、所述Z型连接架与所述T型连接架之间的连接以及所述Z型连接架与所述雷达悬挂支架之间的连接均为刚性连接。本发明能够在不影响数据质量的前提下，大幅度提高路基病害检测车的检测速度上限，同时，还兼具有成本低廉、安装便捷和适应性强的优点。

Description

用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统

技术领域

本发明涉及一种探地雷达系统，尤其涉及一种用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统。

背景技术

近年来，城市道路塌陷事故频繁发生，人民的生命财产安全面临巨大威胁，而周期性的针对城市全部或部分道路进行地下空间勘察则是防止此类事故发生或者提前预警的有效手段。

传统的道路地下空间勘察主要依靠手推式探地雷达进行道路检测，由作业人员推行探地雷达车进行道路勘察。该方法不仅检测速度极低，远低于5km/h，而且由于作业人员需要步行在市政道路上，其生命财产安全也难以保障，因此，现阶段主要依靠基于探地雷达的路基病害检测车进行道路地下空间勘察。现有技术采用拖车式设计来承载探地雷达，并使用了地耦式二维多通道阵列式雷达或地耦式三维阵列探地雷达作为探测工具。

显然，现阶段的路基病害检测车普遍使用拖车式设计来承载探地雷达，并且常使用地耦式探地雷达来作为主探设备。拖车式设计是指在轮式载具的后方，安装一个装有车轮的托架来承载探地雷达，托架与载具采用特殊连接件刚性连接。由于该设计中拖车车轮和轮轴的负荷有限，采用这种设计的路基病害检测车的车速难以高于30km/h。地耦式探地雷达是指当探地雷达离地间隙足够小时才可以进行正常数据采集的探地雷达。通常情况，该类设备贴地进行数据采集的效果最好，最大离地间隙不得大于5cm。为了保证雷达的离地间隙在数据采集过程中不超出最大离地间隙，影响雷达采集数据的质量，这种现有的拖车式探地雷达的检测速度一般不高于20km/h。因此，受限于这两个条件，现阶段的路基病害检测车的检测速度普遍低于30km/h，处于10-20km/h的范围内。此外，低速行驶在市政道路上，还会严重阻碍交通，面临安全隐患，因此常见的做法是避开车流高峰期作业或者封路作业。但是相应地，道路勘察工作的效率也大幅受限，面对雨季道路塌陷高峰期巨大的勘察需求，只能增加车辆和人手，进而导致道路勘察的成本大幅提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是需要提供一种用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统，尽可能在不影响数据质量的前提下，有效提高检测速度上限，进而能够保证在任何道路上进行道路地下空间勘察都不阻碍交通，以便实现检测效率的大幅提升和检测成本的大幅下降。

对此，本发明提供一种用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统，包括：T型连接架、Z型连接架、雷达悬挂支架以及探地雷达，所述雷达悬挂支架包括雷达悬挂臂，所述T型连接架的一端固定连接至检测车底盘后方的车架上，所述T型连接架的另一端通过所述Z型连接架连接至所述雷达悬挂支架，所述雷达悬挂支架通过所述雷达悬挂臂柔性连接至所述探地雷达；所述T型连接架与所述检测车底盘之间的连接、所述Z型连接架与所述T型连接架之间的连接以及所述Z型连接架与所述雷达悬挂支架之间的连接均为刚性连接。

本发明的进一步改进在于，所述雷达悬挂支架还包括固定板，两个所述雷达悬挂臂对称分布于所述固定板的两侧。

本发明的进一步改进在于，所述雷达悬挂臂靠近所述固定板的一端焊接有收紧器，所述收紧器上连接有雷达悬挂绑带，所述雷达悬挂绑带沿着所述雷达悬挂臂延伸至远离所述固定板的一端，向下自由垂下，并连接至所述探地雷达的固定装置上；还包括雷达固定带，所述雷达悬挂臂靠近所述固定板的一端通过所述雷达固定带连接至所述探地雷达。

本发明的进一步改进在于，所述探地雷达的固定装置包括登山扣和/或固定吊环，所述固定装置设置于所述探地雷达的顶部。

本发明的进一步改进在于，所述雷达固定带靠近所述雷达悬挂支架的一端通过螺丝与所述雷达悬挂支架的底部相连接，所述雷达固定带靠近所述探地雷达的一端通过螺丝与所述探地雷达的底部相连接。

本发明的进一步改进在于，所述雷达悬挂臂与所述探地雷达的顶部通过所述雷达悬挂绑带柔性连接，所述雷达悬挂支架的下部和所述探地雷达的底部通过所述雷达固定带柔性连接。

本发明的进一步改进在于，所述T型连接架包括第一连接管和第一连接板，所述第一连接管的一端焊接于所述检测车底盘后方的车架上；所述第一连接板设置于所述第一连接管的另一端，并延伸至所述检测车的车身外，所述第一连接板上设置有第一连接孔。

本发明的进一步改进在于，所述Z型连接架包括第二连接板、第二连接管和第三连接板，所述第二连接板设置于所述第二连接管靠近所述T型连接架的一端，所述第二连接板上设置有与所述第一连接孔相对应的第二连接孔；所述第三连接板设置于所述第二连接管靠近所述雷达悬挂支架的一端，所述第三连接板上设置有第三连接孔。

本发明的进一步改进在于，所述检测车底盘后方的车架和T型连接架之间为固定连接，所述雷达悬挂支架和探地雷达之间为固定连接。

本发明的进一步改进在于，所述T型连接架和Z型连接架之间为活动连接，所述Z型连接架和雷达悬挂支架之间为活动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过整体的结构设计和连接关系优化，能够在不影响数据质量的前提下，实现路基病害检测车的检测速度上限高达130km/h，不仅从根本上摆脱了现有技术中低速的限制条件，并且针对高速检测中可遇到的风险做了相关优化，实现了路基病害检测车的高速检测，同时，还兼具有成本低廉、安装便捷和适应多种路基病害检测车的优点，在提高了路基病害检测工作效率的同时，还有效降低了路基病害检测的工作成本。

附图说明

图1是本发明一种实施例的结构示意图；

图2是本发明一种实施例T型连接架的正视结构示意图；

图3是本发明一种实施例T型连接架的左视结构示意图；

图4是本发明一种实施例T型连接架的俯视结构示意图；

图5是本发明一种实施例Z型连接架的正视结构示意图；

图6是本发明一种实施例Z型连接架的左视结构示意图；

图7是本发明一种实施例Z型连接架的俯视结构示意图；

图8是本发明一种实施例的雷达悬挂支架和探地雷达的正视结构示意图；

图9是本发明一种实施例的雷达悬挂支架和探地雷达的左视结构示意图；

图10是本发明一种实施例的雷达悬挂支架和探地雷达的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1至图10所示，本例提供一种用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统，包括：T型连接架9、Z型连接架2、雷达悬挂支架3以及探地雷达7，所述雷达悬挂支架3包括雷达悬挂臂4，所述T型连接架9的一端固定连接至检测车1底盘后方的车架上，所述T型连接架9的另一端通过所述Z型连接架2连接至所述雷达悬挂支架3，所述雷达悬挂支架3通过所述雷达悬挂臂4柔性连接至所述探地雷达7；所述T型连接架9与所述检测车1底盘之间的连接、所述Z型连接架2与所述T型连接架9之间的连接以及所述Z型连接架2与所述雷达悬挂支架3之间的连接均为刚性连接。

如图1至图4所示，本例所述T型连接架9为一端刚性连接至所述检测车1底盘后方，另一端刚性连接至所述Z型连接架2的“T”形状的连接组件；所述T型连接架9优选包括第一连接管11和第一连接板10，所述第一连接管11的一端焊接于所述检测车1底盘后方的车架上；所述第一连接板10设置于所述第一连接管11的另一端，并延伸至所述检测车1的车身外，所述第一连接板10上设置有第一连接孔101。

如图1以及图5至图7所示，本例所述Z型连接架2为一端刚性连接至所述T型连接架9的第一连接板10，另一端刚性连接至所述雷达悬挂支架3的“Z”形状的连接组件，所述Z型连接架2优选包括第二连接板14、第二连接管13和第三连接板12，所述第二连接板14设置于所述第二连接管13靠近所述T型连接架9的一端，所述第二连接板14上设置有与所述第一连接孔101相对应的第二连接孔141，所述第一连接孔101和第二连接孔141优选为两行两列共4个安装孔；所述第三连接板12设置于所述第二连接管13靠近所述雷达悬挂支架3的一端，所述第三连接板12上设置有第三连接孔121，所述第三连接孔121优选为四行两列共8个安装孔，相应的，所述雷达悬挂支架3靠近所述Z型连接架2一端的固定板15上也设置有相对应的四行两列共8个安装孔。

本例通过相互配合的所述T型连接架9、Z型连接架2以及雷达悬挂支架3等组合构成了适用于任何车型的悬挂式一体化探地雷达系统，本例结构简单，加工简易，成本低廉。不挂载所述探地雷达7时，所述T型连接架9藏于所述检测车1的车下，所述Z型连接架2可拆卸并放置于所述检测车1的车内，所述雷达悬挂支架3可拆卸并放置于所述探地雷达7的上方，不影响车辆的正常使用；挂载所述探地雷达7时，仅需要通过4个螺丝将所述Z型连接架2和T型连接架9连接固定，通过8个螺丝将所述雷达悬挂支架3和Z型连接架2连接固定，并进一步通过收紧器17将所述探地雷达7的高度快速调节至离地约8-12cm处。该高度小于所述探地雷达7的最大离地间隙15cm，既可以保证所述探地雷达7采集数据的质量，也可以保证所述探地雷达7在高速行驶过程中不易遭受撞击。完成上述步骤后，即可进行路基病害的高速检测，方便快捷。

如图1以及图8至图10所示，本例所述雷达悬挂支架3还包括固定板15，所述固定板15与所述Z型连接架2的第三连接板12相连接，所述雷达悬挂支架3优选由顶端的铝合金固定板15、两个铝合金的雷达悬挂臂4以及整体支架按照如图8-10的方式焊接制成，顶端的铝合金的固定板15设置有四排两列共8个安装孔，两个所述雷达悬挂臂4对称分布于所述固定板15的两侧，所述雷达悬挂臂4靠近所述固定板15的一端焊接有收紧器17，所述收紧器17上连接有雷达悬挂绑带5，所述雷达悬挂绑带5沿着所述雷达悬挂臂4延伸至远离所述固定板15的一端，向下自由垂下，并连接至所述探地雷达7的固定装置上；还包括雷达固定带8，所述雷达悬挂臂4靠近所述固定板15的一端通过所述雷达固定带8连接至所述探地雷达7。

优选的，本例所述探地雷达7的固定装置包括登山扣16和/或固定吊环6，所述固定装置设置于所述探地雷达7的顶部，如所述登山扣16设置于所述雷达悬挂绑带5的末端，所述固定吊环6设置于所述探地雷达7的顶端；所述雷达固定带8靠近所述雷达悬挂支架3的一端通过螺丝与所述雷达悬挂支架3的底部相连接，所述雷达固定带8靠近所述探地雷达7的一端通过螺丝与所述探地雷达7的底部相连接，以便快速实现其柔性连接。

值得一提的是，本例所述雷达悬挂臂4与所述探地雷达7的顶部通过所述雷达悬挂绑带5柔性连接，所述雷达悬挂支架3的下部和所述探地雷达7的底部通过所述雷达固定带8柔性连接，因此，所述雷达悬挂支架3和探地雷达7之间允许相对位移发生，但受限于雷达悬挂绑带5和雷达固定带8的长度，该相对位移的水平位移距离不大于3cm，竖直位移距离不大于5cm。其余的连接方式均为刚性连接，即本例所述检测车1底盘后方的车架和T型连接架9之间为刚性连接，所述T型连接架9和Z型连接架2之间为刚性连接，所述Z型连接架2和雷达悬挂支架3之间为刚性连接，因此，所述监测车1和T型连接架9之间不允许任何相对位移发生，所述T型连接架9和Z型连接架2之间不允许任何相对位移发生，所述Z型连接架2和雷达悬挂支架3之间不允许任何相对位移发生。

进一步地，为了位于保证其刚性连接的可靠性，还在所述T型连接架9和Z型连接架2之间的连接处以及所述Z型连接架2和雷达悬挂支架3之间的连接处设置有固定环，所述固定环为软性的可拆卸套环，比如硅胶环等，能够直接套设于所述Z型连接架2的两端，在辅助提高连接的可靠性能的基础上，还能够提供缓冲保护效果，以便进一步保证其刚性连接，并提高产品的使用寿命。

为了便于进一步提高产品的装配效率，本例所述检测车1底盘后方的车架和T型连接架9之间为固定连接，所述雷达悬挂支架3和探地雷达7之间为固定连接，即所述检测车1和T型连接架9之间的连接为常态化一体式连接，所述雷达悬挂支架3和探地雷达7之间的连接为常态化一体式连接，平时是不需要拆卸的，固定连接即可；所述T型连接架9和Z型连接架2之间为活动连接，所述Z型连接架2和雷达悬挂支架3之间为活动连接，即所述T型连接架9和Z型连接架2之间的连接为动态化分体式连接，所述Z型连接架2和雷达悬挂支架3之间的连接为动态化分体式连接；在正常装卸所述悬挂式一体化探地雷达系统时，无需拆除所述检测车1和T型连接架9之间的连接，无需拆除所述雷达悬挂支架3和探地雷达7之间的任何连接；只需要拆除所述T型连接架9和Z型连接架2之间的连接，即两排两列共4个螺丝，另外，还需要拆除所述Z型连接架2和雷达悬挂支架3之间的连接，即两列四排共8个螺丝，进而实现产品的快速安装和拆卸，为提高工作效率提供了很好的基础，并保证在高速检测过程中，产品上述的刚性连接和柔性连接满足需求；当然，在实际应用中，螺丝可以通过卡扣件或是其他连接件来代替。

本例所述探地雷达7优选采用空耦式三维探地雷达作为主探设备，其正常工作所允许的最大离地高度为15cm，即使快速经过颠簸道路，也不会影响采集数据的质量，更无需担心损坏雷达设备，摆脱了地耦式探地雷达对检测速度的限制。本例与现有技术不同，采用悬挂式的连接方法，无需在检测车1的车后安装轮式拖车来承载雷达，直接将悬挂式一体化探地雷达系统悬挂在所述检测车1的车体后方，摆脱了轮式拖车的车轮和轮轴对检测速度的限制；在此基础上，本例采用柔性连接方法将探地雷达7与雷达悬挂支架3连接为一体，并利用雷达悬挂绑带5和雷达固定带8两种柔性零件将探地雷达7连接在雷达悬挂支架3上，所述雷达悬挂支架3通过螺丝固定在所述检测车1的后方，本例的这种优选设计能够在保证连接坚固的同时，还可以在所述探地雷达7和检测车1之间保留一定的相对运动余地。当所述探地雷达7受到后方或者下方的撞击后，可以提供一定的缓冲，避免因碰撞导致的设备损坏，有效地将高速行驶过程中损伤雷达的风险降至最低。

综上所述，本例通过整体的结构设计和连接关系优化，能够在不影响数据质量的前提下，实现路基病害检测车1的检测速度上限高达130km/h，不仅从根本上摆脱了现有技术中低速的限制条件，并且针对高速检测中可遇到的风险做了相关优化，实现了路基病害检测车1的高速检测，同时，还兼具有成本低廉、安装便捷和适应多种路基病害检测车1的优点，在提高了路基病害检测工作效率的同时，还有效降低了路基病害检测的工作成本。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统，其特征在于，包括：T型连接架、Z型连接架、雷达悬挂支架以及探地雷达，所述雷达悬挂支架包括雷达悬挂臂，所述T型连接架的一端固定连接至检测车底盘后方的车架上，所述T型连接架的另一端通过所述Z型连接架连接至所述雷达悬挂支架，所述雷达悬挂支架通过所述雷达悬挂臂柔性连接至所述探地雷达；所述T型连接架与所述检测车底盘之间的连接、所述Z型连接架与所述T型连接架之间的连接以及所述Z型连接架与所述雷达悬挂支架之间的连接均为刚性连接。

2.根据权利要求1所述的用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统，其特征在于，所述雷达悬挂支架还包括固定板，两个所述雷达悬挂臂对称分布于所述固定板的两侧。

3.根据权利要求2所述的用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统，其特征在于，所述雷达悬挂臂靠近所述固定板的一端焊接有收紧器，所述收紧器上连接有雷达悬挂绑带，所述雷达悬挂绑带沿着所述雷达悬挂臂延伸至远离所述固定板的一端，向下自由垂下，并连接至所述探地雷达的固定装置上；还包括雷达固定带，所述雷达悬挂臂靠近所述固定板的一端通过所述雷达固定带连接至所述探地雷达。

4.根据权利要求3所述的用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统，其特征在于，所述探地雷达的固定装置包括登山扣和/或固定吊环，所述固定装置设置于所述探地雷达的顶部。

5.根据权利要求3所述的用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统，其特征在于，所述雷达固定带靠近所述雷达悬挂支架的一端通过螺丝与所述雷达悬挂支架的底部相连接，所述雷达固定带靠近所述探地雷达的一端通过螺丝与所述探地雷达的底部相连接。

6.根据权利要求3所述的用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统，其特征在于，所述雷达悬挂臂与所述探地雷达的顶部通过所述雷达悬挂绑带柔性连接，所述雷达悬挂支架的下部和所述探地雷达的底部通过所述雷达固定带柔性连接。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统，其特征在于，所述T型连接架包括第一连接管和第一连接板，所述第一连接管的一端焊接于所述检测车底盘后方的车架上；所述第一连接板设置于所述第一连接管的另一端，并延伸至所述检测车的车身外，所述第一连接板上设置有第一连接孔。

8.根据权利要求7所述的用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统，其特征在于，所述Z型连接架包括第二连接板、第二连接管和第三连接板，所述第二连接板设置于所述第二连接管靠近所述T型连接架的一端，所述第二连接板上设置有与所述第一连接孔相对应的第二连接孔；所述第三连接板设置于所述第二连接管靠近所述雷达悬挂支架的一端，所述第三连接板上设置有第三连接孔。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统，其特征在于，所述检测车底盘后方的车架和T型连接架之间为固定连接，所述雷达悬挂支架和探地雷达之间为固定连接。

10.根据权利要求9所述的用于路基病害高速检测车的悬挂式一体化探地雷达系统，其特征在于，所述T型连接架和Z型连接架之间为活动连接，所述Z型连接架和雷达悬挂支架之间为活动连接。