[发明专利]一种利用GPS信号触发地质雷达采集的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种利用GPS信号触发地质雷达采集的装置及方法。

背景技术

地质雷达是一种利用超高频电磁波探测地下介质分布的雷达，是根据地下介质的电性差异，利用电磁波检测路基密实度分层的一种快速无损检测方法。由于其具有良好的检测性能，已被广泛应用于诸多领域。

地质雷达在探测过程中定位和数据采集是关键。现有技术中，地质雷达探测过程中主要利用测距轮触发、时间触发或人工键盘触发的方法进行数据采集和位置定位。而测距轮触发和时间触发为连续采集方式，人工键盘触发为点采集方式，这些方法在使用过程中，都是在特定的良好环境下，可以很好的开展探测工作，确定探测位置和距离标定。但是也存在以下缺陷：

(1)测距轮触发是指在探测过程中依靠测距轮的旋转，使得与旋转轴连接的光学编码器，按照仪器设定的间距触发主机发射脉冲信号，从而按照一定的间距进行连续的发射、接收脉冲信号，进而获取探测信号。该方法工作过程中，需要测距轮与探测物表面良好接触，有效转动，但如果遇到障碍物或表面不平整等，测距轮不能有效转动，则产生探测位置、距离等误差。

(2)时间触发是指在探测工作中，由主机设定脉冲信号发射的时间间距，进而按照该时间间距连续发射、接收信号进行探测工作。该方法工作过程中，需要地质雷达探测天线匀速运动，实际过程中很难做到，即使进行距离标记，精度也很低。

(3)人工键盘触发是指在探测工作中，通过探测仪器以不连续的电测方式进行发射、接收脉冲信号进行探测工作。该方法工作过程中，主要针对距离较短不适宜连续测量的方式，探测位置、距离等精度低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用GPS信号触发地质雷达采集的装置及方法，装置定位精度高，且结构简单。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用GPS信号触发地质雷达采集的装置，包括触发芯片，触发芯片与雷达主机通过导线连接并进行数据传输；

触发芯片，用于采集地质雷达的GPS坐标数据变化量，并与预设的GPS坐标数据变化量进行比对，若两者相等，则发送触发信号至雷达主机；若不相等，则不发送触发信号；

雷达主机，用于根据接收的触发信号触发地质雷达的采集功能，开始采集数据。

本发明的有益效果是：通过触发芯片采集地质雷达的GPS坐标变化量，并且与预设的GPS坐标变化量比较，当两者相等时，则触发地质雷达的采集功能。这样，避免了传统地质雷达触发装置精度低的缺点，使用时可以随时记录探测的坐标位置，达到精确定位，减小测量误差。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，触发芯片包括单片机以及分别与单片机连接的数码管、控制端口、数据交换端口、数据传输模块和电源模块；

控制端口，用于根据触发脉冲控制数据交换端口采集地质雷达GPS坐标数据变化量；

数据交换端口，用于将采集的地质雷达GPS坐标数据变化量传输给单片机；

单片机，用于将采集的地质雷达GPS坐标数据变化量和预设的地质雷达GPS坐标数据变化量相比，若两者相等，则通过数据传输模块发送触发信号至地质雷达；若两者不相等，则不发送触发信号至地质雷达；

数码管，用于显示GPS数据坐标变化量；

电源模块，用于为单片机、数码管、控制端口、数据交换端口和数据传输模块供电。

进一步，还包括封闭结构的外部腔室，触发芯片设置在外部腔室内部，并且位于外部腔室底部的上表面，与外部腔室连接，外部腔室底部下表面与雷达主机连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：由于探测雷达均是在野外进行工作，因此外部腔室能够对触发芯片起到保护作用，并且生产成本低。

进一步，触发芯片与外部腔室底部上表面为螺纹连接，外部腔室底部下表面与雷达主机通过魔术贴固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：将触发芯片和外部腔室设置为螺纹连接，当触发芯片出现问题时，可以随时拆卸，方便检查；采用魔术贴使得当需要探测时，可以将外部腔室及触发芯片组成的触发采集装置整体与雷达分离，单独存储，需要探测时，则可以将外部腔室很好地固定在雷达主机上，固定性能好。

进一步，外部腔室为圆柱体形状。

采用上述进一步方案的有益效果是：携带方便，外形美观，有利于空间GPS坐标信号的接收。

进一步，圆柱体直径为10cm，高为4cm。

采用上述进一步方案的有益效果是：尺寸合理，小巧美观，既方便固定在雷达主机上又能满足内部触发芯片的空间要求。