探地雷达装置的制作方法

1.本实用新型涉及探地雷达数据采集技术领域，尤其涉及一种探地雷达装置。


背景技术：

2.目前，随着矿井持续开采，采用灵活机动性强的设备，对矿井生产所遇到的问题进行监测及问题的反馈，对实现智能化色开采非常重要。
3.目前，矿井为了实现有效监测多采用探地雷达，探地雷达(ground penetrating radar，简称gpr)是利用频率介于106～109hz的无线电波来确定地下介质的一种地球物理探测仪器。
4.探地雷达的基本原理如下：发射天线将高频短脉冲电磁波定向送入地下，电磁波在传播过程中遇到存在电性差异的地层或目标体就会发生反射和透射，接收天线收到反射波信号并将其数字化，然后由电脑以反射波波形的形式记录下来。对所采集的数据进行相应的处理后，可根据反射波的传播时间、幅度和波形，判断地下目标体的空间位置、结构及其分布。探地雷达是在对反射波形特性分析的基础上来判断地下目标体的，所以其探测效果主要取决于地下目标体与周围介质的电性差异、电磁波的衰减程度、目标体的埋深以及外部干扰的强弱等。其中，目标体与介质间的电性差异越大，二者的界面就越清晰，表现在雷达剖面图上就是同相轴不连续。可以说，目标体与周围介质之间的电性差异是探地雷达探测的基本条件。
5.由于矿井多分布于野外山林地区，导致地表起伏变化明显。矿井巷道虽然设计为规则形状，但在开掘时并不能实现巷道壁的完全平整。现有的探地雷达装置在地表起伏明显地区时无法平稳运行，导致监测数据不准确。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种探地雷达装置，用以解决现有技术中探地雷达装置在地表起伏明显地区无法平稳运行，导致监测数据不准确的问题。
7.本实用新型提供一种探地雷达装置，包括：探地雷达本体、信号处理组件、监测组件、移动组件以及弹性件，所述信号处理组件和所述监测组件均设置在所述探地雷达本体上，且所述监测组件和所述信号处理组件连接；所述移动组件连接于所述探地雷达本体的底面，所述弹性件设于所述移动组件与所述探地雷达本体之间，所述弹性件用于调节所述探地雷达本体与所述移动组件之间的距离。
8.根据本实用新型提供的一种探地雷达装置，所述弹性件为弹簧，所述移动组件包括多个轮子和多个连接杆，每个所述轮子通过所述连接杆和所述弹簧与所述探地雷达本体的底面连接。
9.根据本实用新型提供的一种探地雷达装置，所述探地雷达装置还包括驱动组件，所述驱动组件与所述移动组件连接。
10.根据本实用新型提供的一种探地雷达装置，所述探地雷达装置还包括供电组件，
所述供电组件设于所述探地雷达本体上，所述驱动组件、所述信号处理组件以及所述监测组件分别与所述供电组件连接。
11.根据本实用新型提供的一种探地雷达装置，所述探地雷达装置还包括控制组件和发射组件，所述发射组件与所述信号处理组件连接，且所述驱动组件、所述发射组件以及所述信号处理组件分别与所述控制组件连接。
12.根据本实用新型提供的一种探地雷达装置，所述探地雷达装置还包括推动组件，所述推动组件连接于所述探地雷达本体。
13.根据本实用新型提供的一种探地雷达装置，所述推动组件包括推杆和扶手，所述推杆的一端转动连接于所述探地雷达本体的顶面，所述推杆的另一端与所述扶手连接，且所述扶手平行于所述探地雷达本体的顶面。
14.根据本实用新型提供的一种探地雷达装置，所述推动组件还包括支撑件，所述推杆倾斜连接于所述探地雷达本体的顶面，所述支撑件的一端连接于所述推杆，且所述支撑件能够朝向所述推杆的两端转动，所述支撑件与所述探地雷达本体的顶面抵接，用于支撑所述推杆。
15.根据本实用新型提供的一种探地雷达装置，所述推杆和所述支撑件为伸缩件。
16.根据本实用新型提供的一种探地雷达装置，所述监测组件包括瓦斯监测仪，所述瓦斯监测仪用于检测瓦斯含量。
17.本实用新型提供的探地雷达装置，通过在移动组件和探地雷达本体之间设置弹性件，移动组件带动探地雷达本体、监测组件以及信号处理组件移动时，弹性件能够根据地形的变化自动调节探地雷达本体与移动组件之间的间距，缓解冲力，保证探地雷达装置的稳定运行，避免监测组件和信号处理组件因地面不平整，影响数据的准确性。本实用新型提供的探地雷达装置，结构简单，体积小，方便移动，且能够实现自动调节，适应地表起伏，以使探地雷达装置稳定运行，提高数据的准确性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型提供的探地雷达装置的结构示意图之一；
20.图2是本实用新型提供的探地雷达装置的结构示意图之二；
21.图3是本实用新型提供的移动组件和弹簧的连接结构示意图；
22.附图标记：
23.1：探地雷达本体；2：信号处理组件；3：监测组件；4：移动组件；41：轮子；42：连接杆；5：弹簧；6：供电组件；71：推杆；72：扶手；73：支撑件。
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用
新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.下面结合图1至图3描述本实用新型提供的探地雷达装置。
26.目前，矿井采用的探地雷达为应用于地面监测的设备，对于矿井并不能实现有效的监测，且适用于地面的探地雷达装置体积大，所需作业空间大，对作业环境要求高。基于此，本实用新型提出一种适用于特殊地形作业环境差的探地雷达装置。
27.本实用新型提供的探地雷达装置包括：探地雷达本体1、信号处理组件2、监测组件3、移动组件4以及弹性件，信号处理组件2和监测组件3均设置在探地雷达本体1上，且监测组件3和信号处理组件2连接；移动组件4连接于探地雷达本体1的底面，弹性件设于移动组件4与探地雷达本体1之间，弹性件用于调节探地雷达本体1与移动组件4之间的距离。
28.监测组件3设于探地雷达本体1上，用于监测目标区域内的数据信息。例如，在矿井开采过程中，用于检测地层结构及矿井充填体。参考图1和图2，信号处理组件2为两个，分别设于探地雷达本体1长度方向的两端，且两个信号处理组件2分别与监测组件3连接，信号处理组件2将获取的数据信息进行处理、发射，信号处理组件2还用于接收指令信号，实现远程操作。
29.移动组件4连接于探地雷达本体1的底面，减小探地雷达本体1与地面的接触面，有助于快速移动探地雷达本体1，实现对不同位置进行监测；进一步地，移动组件4和探地雷达本体1之间设有弹性件，弹性件能够增大或缩小移动组件4和探地雷达之间的距离。
30.具体地，在实际运行的过程中，移动组件4带动探地雷达本体1、监测组件3以及信号处理组件2平稳移动，在遇到凹陷的地面时，弹性件伸长，增大移动组件4与探地雷达本体1之间的距离，避免探地雷达本体1、监测组件3以及信号处理组件2随着移动组件4直接向下移动；在遇到凸起的底面时，弹性件压缩，移动组件4与探地雷达本体1之间的距离缩短，实现缓冲，避免探地雷达本体1、监测组件3以及信号处理组件2与凸起的地面发生碰撞，保证监测组件3和信号处理设备的稳定运行，进而提高数据的精确度。
31.本实用新型提供的探地雷达装置，通过在移动组件和探地雷达本体之间设置弹性件，移动组件带动探地雷达本体、监测组件以及信号处理组件移动时，弹性件能够根据地形的变化自动调节探地雷达本体与移动组件之间的间距，缓解冲力，保证探地雷达装置的稳定运行，避免监测组件和信号处理组件因地面不平整，影响数据的准确性。本实用新型提供的探地雷达装置，结构简单，体积小，方便移动，且能够实现自动调节，适应地表起伏，以使探地雷达装置稳定运行，提高数据的准确性。
32.在上述实施例的基础上，弹性件为弹簧5，移动组件4包括多个轮子41和连接杆42，每个轮子41通过连接杆42和弹簧5与探地雷达本体1的底面连接。
33.参考图1和图2，多个轮子41通过连接杆42与探地雷达本体1连接，且多个轮子41沿探地雷达本体1的长度方向均匀设置，保证探地雷达本体1的平稳，在外力的作用下，多个轮子41转动，带动探地雷达本体1、监测组件3以及信号处理组件2移动。
34.进一步地，每个连接杆42均连接有弹簧5，连接杆42与探地雷达本体1的底面连接，弹簧5的一端与连接杆42连接，弹簧5的另一端与轮子41的转动轴转动连接，轮子41转动的过程中，弹簧5始终垂直连接于转动轴，在移动的过程中，地表起伏，弹簧5随之发生压缩或
伸长，探地雷达本体1在一个平面上稳定运行，实现缓冲，提高数据的准确性。
35.在另一个实施例中，弹簧5与探地雷达本体1的底面连接，连接杆42的一端与弹簧5连接，连接杆42的另一端与轮子41的转动轴转动连接，轮子41转动的过程中，连接杆42始终垂直于转动轴，在移动的过程中，地表起伏，弹簧5随之发生压缩或伸长，探地雷达本体1在一个平面上稳定运行，实现缓冲，提高数据的准确性。
36.本实施例的弹性件不仅限于弹簧5，能够调节探地雷达本体1与移动组件4之间的距离即可。
37.在一个实施例中，轮子41为万向轮，即转动轮子41可调整探地雷达本体1的移动方向，进而改变监测组件3的检测位置。
38.本实施例中关于万向轮的数量不做具体限定，根据实际情况限定，能够调整方向即可。
39.在上述实施例的基础上，探地雷达装置还包括驱动组件，驱动组件与移动组件4连接，驱动组件用于驱动移动组件4移动，提高移动速度，实现快速检测。
40.在上述实施例的基础上，进一步地，探地雷达装置还包括供电组件6，供电组件6设于探地雷达本体1上，驱动组件、信号处理组件2以及监测组件3分别与供电组件6连接。
41.在一个实施例中供电组件6为电池，驱动组件、信号处理组件2以及监测组件3分别与电池电连接，为各个部件供电，保证各个组件的稳定运行，避免因电力不足影响使用。
42.在上述实施例的基础上，进一步地，探地雷达装置还包括控制组件和发射组件，发射组件与信号处理组件2连接，且驱动组件、发射组件以及信号处理组件2分别与控制组件连接。
43.发射组件用于信号定向发送，信号处理组件2用于接收发射组件的信号和监测组件3采集的信号，并对其进行处理；进一步地，发射组件、信号处理组件2分别与控制装置连接，控制组件可根据实际情况控制发射组件和信号处理组件2的运行。
44.驱动组件与控制组件连接，在矿井生产过程中存在较多难以行人或者危险的场所，用户可通过控制组件控制驱动组件驱动移动组件4的运行，改变探地雷达本体1、信号处理组件2以及监测组件3的位置，实现远程操作，安全性高。
45.进一步地，探地雷达装置还包括红外感应器，红外感应器与控制组件连接，红外感应器用于识别障碍物，在红外感应器检测到障碍物时，控制组件控制驱动组件驱动移动组件4转动方向，调整方向，避免与障碍物碰撞而影响监测组件3和信号处理组件2的稳定运行，进而提高数据的准确性。
46.在上述实施例的基础上，进一步地，探地雷达装置还包括推动组件，推动组件连接于探地雷达本体1。
47.本实施例通过将推动组件与探地雷达本体1连接，方便用户推动探地雷达本体1以及设于探地雷达本体1上的监测组件3和信号处理组件2移动，检测不同位置的数据信息。
48.在上述实施例的基础上，进一步地，推动组件包括推杆71和扶手72，推杆71的一端转动连接于探地雷达本体1的顶面，推杆71的另一端与扶手72连接，且扶手72平行于探地雷达本体1的顶面。
49.推杆71连接于探地雷达本体1的顶面，扶手72连接于推杆71，扶手72的长度方向平行于探地雷达本体1的顶面，且扶手72朝向探地雷达本体1的第一端设置，方便用户抓握推
动探地雷达本体1、监测组件3以及信号处理组件2移动。
50.进一步地，推杆71能够绕推杆71与探地雷达本体1的连接点转动，改变推杆71的方向，例如，扶手72朝向探地雷达本体1的第二端设置，其中探地雷达本体1的第一侧和第二侧为探地雷达本体1相对的两侧，方向用户向相反的两个方向移动，如图1和图2所示。
51.在上述实施例的基础上，进一步地，推动组件还包括支撑件73，推杆71倾斜连接于探地雷达本体1的顶面，支撑件73的一端连接于推杆71，且支撑件73能够朝向推杆71的两端转动，支撑件73与探地雷达本体1的顶面抵接，用于支撑推杆71。
52.参考图1，推杆71与探地雷达本体1的顶面存在夹角，在朝向扶手72的一侧，推杆71与探地雷达本体1之间的夹角为锐角(小于90
°
)，支撑件73设于该夹角处；具体地，支撑件73的一端与推杆71连接，支撑件73的另一端与探地雷达本体1的顶面抵接，能够支撑推杆71，避免推杆71向下移动。
53.进一步地，支撑件73能够朝向推杆71的两端转动，支撑件73能够根据用户的身高调整扶手72的高度，即支撑件73朝向推杆71连接于扶手72的一侧转动，降低扶手72的高度，方便用户抓握；支撑件73朝向推杆71连接于探地雷达本体1的一侧转动，提高扶手72的高度，方便用户抓握。
54.本实用新型的支撑件73能够朝向推杆71的两端转动，调节扶手72的高度，方便用户抓握推动探地雷达本体1、监测组件3以及信号处理组件2的移动。
55.本实用新型关于扶手72的设置不做具体限定，方便用户抓握即可，在一个实例中，扶手72连接于推杆71，且扶手72朝向推杆71的一侧倾斜。
56.在上述实施例的基础上，推杆71和支撑件73为伸缩件。
57.在一个实施例中，推杆71为伸缩件，用户可根据自身需求调整推杆71的长度，方便用户抓握。
58.在另一个实施例中，支撑件73为伸缩件，用户可根据实际情况调整支撑件73的长度，改变支撑件73与探地雷达本体1抵接的位置。
59.在上述实施例的基础上，监测组件3包括瓦斯监测仪，瓦斯监测仪用于检测瓦斯含量。
60.具体地，瓦斯监测仪与信号处理组件2连接，瓦斯监测仪能够对作业环境内的瓦斯含量等危害矿井安全的气体进行检测，信号处理组件2对检测到的数据进行处理，并将处理后的数据传输到接收装置。
61.本实用新型提供的探地雷达装置实现了人机双向操作，在一定程度上解决了作业人员在矿井下遇到较低障碍物无法操作的问题。
62.本实用新型通过控制组件可以更大程度的实现远程操作，更加智能，进一步优化了井下作业人员，更好地适应井下各种狭小环境监测，降低作业人员的危险系数。
63.本实用新型通过在移动组件4和探地雷达本体1之间设置弹性件，自动调整两者之间的距离，更好地适应矿井地表起伏问题，解决了因装置平稳性不足导致监测数据不准确的问题。
64.本实用新型提供的探地雷达装置针对实现矿井地表变化明显、巷道壁不光滑以及对充填开采充填体充填效果进行有效监测，是一种矿用远距离监测传输于一体的智能化探地雷达装置。
65.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。