[实用新型]车载式矿区沉陷三维动态监测系统

权利要求书

1.车载式矿区沉陷三维动态监测系统，其特征在于，系统包括：LiDAR扫描测量单元(1)、激光点测距单元(2)、激光线测量单元(3)、IMU单元(4)、差分GPS单元及主天线(5)、GPS第二天线(6)、车轮编码器(7)、控制计算机(8)、数据采集计算机(9)、发电机(10)、越野车(11)以及控制电路、供电线路和网络通信线路等设备通过系统集成方式构建。

2.根据权利要求1所述的车载式矿区沉陷三维动态监测系统，其特征在于：定位系统的IMU单元(4)安装在越野车车顶，差分GPS单元及主天线(5)安装在IMU单元之上，GPS第二天线(6)安装在车头；车轮编码器(7)以联轴方式安装在越野车左后轮上。

3.根据权利要求1所述的车载式矿区沉陷三维动态监测系统，其特征在于：控制系统由发电机(10)和控制计算机(8)等设备组成，发电机(10)安装在后备箱右侧；控制计算机(8)安装在后备箱左侧，通过电路与LiDAR扫描测量单元(1)、激光点测距单元(2)、激光线测量单元(3)、IMU单元(4)、差分GPS单元及主天线(5)、GPS第二天线(6)、车轮编码器(7)、数据采集计算机(9)，以及发电机(10)相连，负责监测车上所有传感器和设备的同步控制。

4.根据权利要求1所述的车载式矿区沉陷三维动态监测系统，其特征在于：激光三维测量系统中，集成了加速度计的LiDAR扫描测量单元(1)安装在车顶前部，激光线方向与越野车前进方向一致，激光线的扫描范围角为90°，测程80m，角分辨率达到0.25°，精度1cm，每秒采集50万个地表三维空间点，集成的加速度计的敏感轴方向与激光线方向垂直。

5.根据权利要求1所述的车载式矿区沉陷三维动态监测系统，其特征在于：激光三维测量系统中，两套集成了加速度计的激光点测距单元(2)，测量速度50kHz，精度优于0.15mm，再现性0.2μm，测距1m，分别安装在越野车左右两侧，激光头垂直向下，集成的加速度计敏感轴方向与激光线方向一致。

6.根据权利要求1所述的车载式矿区沉陷三维动态监测系统，其特征在于：激光三维测量系统中，集成了加速度计的激光线测量系统(3)安装在车底盘前部，激光线测量范围与车底盘宽度一致。

7.根据权利要求1所述的车载式矿区沉陷三维动态监测系统，其特征在于：数据采集计算机(9)安装在车内中部，通过加速度采集卡连接加速度计，通过激光数据采集卡连接LiDAR扫描测量单元(1)、激光点测距单元(2)以及激光线测量单元(3)，通过电路连接到控制计算机(7)，采集并存储IMU单元(4)提供的姿态信息，GPS单元及主天线(5)、GPS第二天线(6)提供的定位信息，车轮编码器(7)提供的里程信息。