一種用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的雷達(dá)設(shè)備及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的雷達(dá)設(shè)備，該設(shè)備包括小推車，在小推車上安裝數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和距離傳感器，其中數(shù)據(jù)采集單元受數(shù)據(jù)處理單元控制；所述的數(shù)據(jù)采集單元包括雷達(dá)控制模塊、天線模塊和電源模塊；本發(fā)明還公開了一種用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的方法。本發(fā)明所公開的雷達(dá)設(shè)備，通用性強(qiáng)，攜帶方便，可以實(shí)時(shí)給出層厚數(shù)據(jù)，無需后續(xù)處理。本發(fā)明所公開的方法，不僅具有分辨能力強(qiáng)、探測(cè)精度高、探測(cè)深度大、操作簡便等諸多優(yōu)點(diǎn)，而且通過專門的實(shí)時(shí)公路結(jié)構(gòu)層厚度檢測(cè)軟件實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)數(shù)據(jù)由人工解釋到軟件自動(dòng)解釋，從后處理到實(shí)時(shí)處理的轉(zhuǎn)變。
【專利說明】一種用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的雷達(dá)設(shè)備及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物探檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及該領(lǐng)域中的一種用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的雷達(dá)設(shè)備及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來我國公路建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國到2012年底我國公路總里程達(dá)424萬公里，高速通車?yán)锍?.6萬公里。這使得新建道路的質(zhì)量檢測(cè)任務(wù)日益加重。公路結(jié)構(gòu)層厚度的檢測(cè)是所有道路檢測(cè)中的重點(diǎn)，但原有的以鉆芯取樣為主的傳統(tǒng)公路質(zhì)量檢測(cè)方法不僅效率低、偶然性大、代表性差，而且對(duì)公路有破壞。
[0003]探地雷達(dá)(Ground Penetrating Radar簡稱GPR)是利用地下介質(zhì)的差異性來探測(cè)地下目標(biāo)的裝置。在公路檢測(cè)上具有高效、高分辨率、操作靈活、無損等特點(diǎn)。探地雷達(dá)克服了原有檢測(cè)方法效率低、代表性差、成本高等不足，為新建公路、改擴(kuò)建公路的質(zhì)量評(píng)定提供了一種準(zhǔn)確、快捷的檢測(cè)方法。
[0004]但是現(xiàn)有探地雷達(dá)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的方法都是通過車載的方法進(jìn)行:根據(jù)不同的車型定制一套天線安裝的結(jié)構(gòu)，把天線放在車外面的結(jié)構(gòu)中，人在車?yán)锊僮骺刂茊卧M(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。其缺點(diǎn)在于:
[0005]天線安裝的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜且針對(duì)不同的車型需分別定制；
[0006]人在車中不能實(shí)時(shí)觀測(cè)到天線的狀態(tài)，有可能得到無效的數(shù)據(jù)；
[0007]只能完成雷達(dá)數(shù)據(jù)的采集，不能實(shí)時(shí)處理得到分析結(jié)果；
[0008]事后處理的數(shù)據(jù)人為因素影響比較大，有可能對(duì)數(shù)據(jù)作假。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的雷達(dá)設(shè)備及方法。
[0010]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0011]一種用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的雷達(dá)設(shè)備，其改進(jìn)之處在于:該設(shè)備包括小推車，在小推車上安裝數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和距離傳感器，其中數(shù)據(jù)采集單元受數(shù)據(jù)處理單元控制；所述的數(shù)據(jù)采集單元包括雷達(dá)控制模塊、天線模塊和電源模塊，其中電源模塊為雷達(dá)控制模塊供電；所述的雷達(dá)控制模塊包括微處理器，數(shù)據(jù)采集處理電路和時(shí)序產(chǎn)生及脈沖形成電路，其中微處理器接收數(shù)據(jù)處理單元的指令并發(fā)送到數(shù)據(jù)采集處理電路，數(shù)據(jù)采集處理電路按照指令向時(shí)序產(chǎn)生及脈沖形成電路發(fā)出命令參數(shù)，時(shí)序產(chǎn)生及脈沖形成電路則根據(jù)參數(shù)設(shè)置天線模塊的工作頻率及其它參數(shù)，數(shù)據(jù)采集處理電路接收到的回波信號(hào)，經(jīng)微處理器傳輸至數(shù)據(jù)處理單元，通過數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)的實(shí)時(shí)層厚檢測(cè)軟件來對(duì)接收到的回波信號(hào)進(jìn)行圖像顯示、結(jié)構(gòu)層厚度實(shí)時(shí)計(jì)算、公路檢測(cè)報(bào)表的自動(dòng)生成。
[0012]優(yōu)化的，所述的數(shù)據(jù)采集單元安裝于小推車在推動(dòng)狀態(tài)時(shí)的近地端，數(shù)據(jù)處理單元安裝于小推車在推動(dòng)狀態(tài)時(shí)的扶手端。
[0013]優(yōu)化的，所述的數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元之間通過網(wǎng)口進(jìn)行通信；微處理器和數(shù)據(jù)采集處理電路之間通過USB接口進(jìn)行通信。
[0014]優(yōu)化的，所述的天線模塊由兩個(gè)頻率不同的地面耦合天線以及對(duì)應(yīng)的發(fā)射機(jī)、接收機(jī)復(fù)合而成；天線的復(fù)合方式采用天線收發(fā)陣子并行對(duì)稱排布方式。
[0015]優(yōu)化的，兩個(gè)天線的頻率分別為900MHz和1500MHz。
[0016]優(yōu)化的，所述的數(shù)據(jù)處理單元由安裝在工業(yè)筆記本上的實(shí)時(shí)層厚檢測(cè)軟件來實(shí)現(xiàn)，通過手推車上距離傳感器來完成雷達(dá)信號(hào)的觸發(fā)和測(cè)距工作。
[0017]一種用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的方法，使用上述任意一項(xiàng)所述的雷達(dá)設(shè)備，包括如下步驟:
[0018](I)把小推車推到指定的位置；
[0019](2)標(biāo)定介電常數(shù)；
[0020](3)選擇要追蹤的層位；
[0021](4)開始數(shù)據(jù)采集；
[0022](5)實(shí)時(shí)顯示層厚曲線和層厚值，如曲線有偏差，可進(jìn)行層位修正；
[0023](6)采集結(jié)束后，保存原始數(shù)據(jù)和層厚曲線，并生成厚度曲線報(bào)表。
[0024]本發(fā)明的有益效果在于:
[0025]本發(fā)明所公開的雷達(dá)設(shè)備，通用性強(qiáng)，攜帶方便，可以實(shí)時(shí)給出層厚數(shù)據(jù)，無需后續(xù)處理。
[0026]本發(fā)明所公開的方法，不僅具有分辨能力強(qiáng)、探測(cè)精度高、探測(cè)深度大、操作簡便等諸多優(yōu)點(diǎn)，而且通過專門的實(shí)時(shí)公路結(jié)構(gòu)層厚度檢測(cè)軟件實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)數(shù)據(jù)由人工解釋到軟件自動(dòng)解釋，從后處理到實(shí)時(shí)處理的轉(zhuǎn)變。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是雷達(dá)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是數(shù)據(jù)采集單元的組成示意框圖；
[0029]圖3是實(shí)時(shí)檢測(cè)方法的流程圖；
[0030]圖4是系統(tǒng)工作流程圖；
[0031]圖5為公路結(jié)構(gòu)層厚度雷達(dá)檢測(cè)原始數(shù)據(jù)圖；
[0032]圖6為數(shù)據(jù)處理單元的界面；
[0033]圖7為自動(dòng)生成的路面厚度報(bào)表。

【具體實(shí)施方式】
[0034]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0035]實(shí)施例1，本實(shí)施例公開了一種用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的雷達(dá)設(shè)備，其改進(jìn)之處在于:該設(shè)備包括小推車，在小推車上安裝數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和距離傳感器，其中數(shù)據(jù)采集單元受數(shù)據(jù)處理單元控制；所述的數(shù)據(jù)采集單元包括雷達(dá)控制模塊、天線模塊和電源模塊，其中電源模塊為雷達(dá)控制模塊供電；所述的雷達(dá)控制模塊包括微處理器，數(shù)據(jù)采集處理電路和時(shí)序產(chǎn)生及脈沖形成電路，其中微處理器接收數(shù)據(jù)處理單元的指令并發(fā)送到數(shù)據(jù)采集處理電路，數(shù)據(jù)采集處理電路按照指令向時(shí)序產(chǎn)生及脈沖形成電路發(fā)出命令參數(shù)，時(shí)序產(chǎn)生及脈沖形成電路則根據(jù)參數(shù)設(shè)置天線模塊的工作頻率及其它參數(shù)，數(shù)據(jù)采集處理電路接收到的回波信號(hào)，經(jīng)微處理器傳輸至數(shù)據(jù)處理單元。
[0036]優(yōu)化的，所述的數(shù)據(jù)采集單元安裝于小推車在推動(dòng)狀態(tài)時(shí)的近地端，數(shù)據(jù)處理單元安裝于小推車在推動(dòng)狀態(tài)時(shí)的扶手端。
[0037]優(yōu)化的，所述的數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元之間通過網(wǎng)口進(jìn)行通信；微處理器和數(shù)據(jù)采集處理電路之間通過USB接口進(jìn)行通信。
[0038]優(yōu)化的，所述的微處理器為ARM處理器；數(shù)據(jù)采集處理電路包括DSP芯片。
[0039]優(yōu)化的，數(shù)據(jù)采集處理電路還包括對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行處理的A/D轉(zhuǎn)換電路和程控放大電路。
[0040]優(yōu)化的，所述的天線模塊由兩個(gè)頻率不同的地面耦合天線以及對(duì)應(yīng)的發(fā)射機(jī)、接收機(jī)復(fù)合而成；天線的復(fù)合方式采用天線收發(fā)陣子并行對(duì)稱排布方式。
[0041]優(yōu)化的，兩個(gè)天線的頻率分別為900MHz和1500MHz。
[0042]一種用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的方法，使用上述任意一項(xiàng)所述的雷達(dá)設(shè)備，包括如下步驟:
[0043](I)把小推車推到指定的位置；
[0044](2)標(biāo)定介電常數(shù)；
[0045](3)選擇要追蹤的層位；
[0046](4)開始數(shù)據(jù)采集；
[0047](5)實(shí)時(shí)顯示層厚曲線和層厚值，如曲線有偏差，可進(jìn)行層位修正；
[0048](6)采集結(jié)束后，保存原始數(shù)據(jù)和層厚曲線，并生成厚度曲線報(bào)表。
[0049]具體的說，本實(shí)施例的技術(shù)方案是以雙通道超寬帶雷達(dá)為數(shù)據(jù)采集單元，以實(shí)時(shí)層厚檢測(cè)軟件為數(shù)據(jù)處理單元，以距離傳感器為輔助，以便攜式手推車為工具，實(shí)現(xiàn)公路結(jié)構(gòu)層厚度的實(shí)時(shí)檢測(cè)、定位，見附圖1。
[0050]數(shù)據(jù)采集單元主要包括了雷達(dá)控制單元和天線系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)。雷達(dá)控制單元由ARM、雙AD采集、DSP處理板、時(shí)序脈沖形成電路以及電源模塊構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)兩套天線分時(shí)控制、信號(hào)處理和數(shù)據(jù)采集。ARM通過網(wǎng)口接收上層的指令并發(fā)送到以DSP芯片為核心的數(shù)據(jù)采集處理電路，并同時(shí)上傳雷達(dá)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集處理電路主要完成兩路雷達(dá)回波信號(hào)的程控放大、AD轉(zhuǎn)換、實(shí)時(shí)處理和傳輸功能，同時(shí)USB接口接收ARM的命令，并向步進(jìn)控制板傳送命令參數(shù)；時(shí)序產(chǎn)生及脈沖形成電路根據(jù)接收到的參數(shù)設(shè)置兩個(gè)天線的工作頻率以及其他參數(shù)。
[0051]天線系統(tǒng)是由兩個(gè)頻率不同的地面耦合天線(900MHz和1500MHz)以及對(duì)應(yīng)的發(fā)射機(jī)、接收機(jī)復(fù)合而成。其中900MHz天線主要用于探測(cè)水泥混凝土路面的面層厚度以及浙青混凝土面層下方的結(jié)構(gòu)層厚度；1500MHz天線主要用于探測(cè)浙青混凝土路面的面層厚度。天線的復(fù)合方式采用天線收發(fā)陣子并行對(duì)稱排布方式，這種情況下天線極化方向一致，輻射效率最佳，復(fù)合天線的結(jié)構(gòu)布局也比較合理，見附圖2。
[0052]實(shí)時(shí)層厚檢測(cè)軟件是本發(fā)明的核心及關(guān)鍵部分。軟件安裝在專門定制的加固工業(yè)筆記本上，主要通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)控制單元的控制，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)的采集，雷達(dá)圖像的顯示，并根據(jù)雷達(dá)的回波特征找到其地面直達(dá)波和結(jié)構(gòu)層厚度的雷達(dá)回波，完成路面厚度的實(shí)時(shí)檢測(cè)，進(jìn)一步完成自動(dòng)報(bào)表輸出功能。
[0053]堅(jiān)固的手推車能滿足在野外、公路等戶外環(huán)境下使用。便攜式手推車上的距離傳感器是雙通道雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè)的重要工具，車子在前進(jìn)過程中，通過距離傳感器不停地發(fā)送脈沖信號(hào)以觸發(fā)雙通道雷達(dá)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集并起到測(cè)距的工作。
[0054]其工作流程如下:
[0055]1、標(biāo)定介電常數(shù)；在探地雷達(dá)進(jìn)行介質(zhì)的探測(cè)中，決定電磁場(chǎng)波速度的主要因素是介電常數(shù)。不同路段不同結(jié)構(gòu)層之間由于使用的材料、配比不同，其介電常數(shù)會(huì)有差異，即該層中的波速有差異，從而形成相應(yīng)的反射界面。實(shí)時(shí)路面厚度檢測(cè)雷達(dá)真實(shí)記錄了各結(jié)構(gòu)層的反射時(shí)間、幅度和極性，從而構(gòu)成我們看到的雷達(dá)數(shù)據(jù)，如附圖4。若要得到各結(jié)構(gòu)層的厚度，貝1J要經(jīng)過計(jì)算:h = V X At/2,其中h表示結(jié)構(gòu)層的厚度,V表示該結(jié)構(gòu)層的介質(zhì)波速，At表示電磁波在該層介質(zhì)中的雙程走時(shí)。介質(zhì)中的波速和介電常數(shù)有如下對(duì)應(yīng)關(guān)系:v = v?/、/^，其中V(|表示電磁波在真空中的傳播速度，即3X108m/s，ε表示介電常數(shù)。
因此，介電常數(shù)或介質(zhì)中波速的選取關(guān)系到深度解釋的問題。在這里通過已知的目標(biāo)物埋深或鉆芯測(cè)量的方法求得準(zhǔn)確的介電常數(shù)。
[0056]2、顯示雷達(dá)數(shù)據(jù)及層厚曲線；由于介電常數(shù)的差異，實(shí)時(shí)公路結(jié)構(gòu)層厚度檢測(cè)雷達(dá)能得到不同深度的層厚曲線圖像，如附圖5。在這里本發(fā)明克服了通常在數(shù)據(jù)采集結(jié)束后手動(dòng)追蹤某一層位的厚度曲線的做法，在數(shù)據(jù)采集初始就確定了某一層位的范圍，讓軟件自動(dòng)在這個(gè)層位范圍內(nèi)尋找最匹配的層厚曲線。在雷達(dá)圖像上直接標(biāo)出曲線的位置，通過其與地表的走時(shí)差和標(biāo)定過的介電常數(shù)來實(shí)時(shí)得到所選擇的層位的厚度值，如附圖6。
[0057]3、實(shí)時(shí)修改追蹤范圍；由于公路結(jié)構(gòu)層厚度的不均勻性，在檢測(cè)過程中，追蹤到的層厚曲線如偏離真實(shí)層位，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)修改。將層位曲線移動(dòng)到正確的層位上。之后的層位曲線又會(huì)自動(dòng)追蹤修改后的位置。
[0058]4、生成厚度曲線報(bào)表；采集結(jié)束后，相應(yīng)的厚度曲線也已經(jīng)形成了，只需采用軟件生成厚度曲線報(bào)表，就可以得到滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的厚度曲線統(tǒng)計(jì)報(bào)表。本發(fā)明克服了采用后處理的方式對(duì)結(jié)構(gòu)層數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)處理結(jié)果與實(shí)際路段不能對(duì)應(yīng)起來，處理結(jié)果誤差較大的問題?，F(xiàn)場(chǎng)給出曲線值和報(bào)表，與實(shí)際位置一一對(duì)應(yīng)，同時(shí)還解決了后期數(shù)據(jù)可能造假的問題，如附圖7。
[0059]在實(shí)際操作過程中，還需要注意以下內(nèi)容:
[0060]1、設(shè)置數(shù)據(jù)處理單元；
[0061]因?yàn)閿?shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)采集單元是通過網(wǎng)線連接傳送數(shù)據(jù)和命令的，因此在啟動(dòng)公路層厚檢測(cè)軟件之前，要確保數(shù)據(jù)處理單元的Internet (TCP/IP)協(xié)議的正確配置。配置步驟如下:
[0062]在“網(wǎng)上鄰居”圖標(biāo)右鍵選擇“屬性”;
[0063]進(jìn)入“網(wǎng)絡(luò)連接”，“本地連接”圖標(biāo)右鍵選擇“屬性”；
[0064]進(jìn)入“本地連接屬性”，雙擊“ Internet (TCP/IP)協(xié)議”圖標(biāo)；
[0065]進(jìn)入“Internet (TCP/IP)協(xié)議屬性”，選中“使用下面的IP地址”，將IP地址配置為 “192.168.1.14”，子網(wǎng)掩碼配置為 “255.255.255.0” ；
[0066]點(diǎn)擊“確定”按鈕，使配置生效。
[0067]2、新建工程；
[0068]如果是初次使用，選擇新建工程，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置對(duì)話框。在此要正確輸入標(biāo)定好的介電常數(shù)值，同時(shí)選擇工程所在路徑，設(shè)置工程名、路段的名稱、路段的起始點(diǎn)、路段的材質(zhì)等工程信息。
[0069]3、設(shè)置參數(shù)；
[0070]增益調(diào)節(jié):默認(rèn)采用自動(dòng)增益。此時(shí)可嘗試推動(dòng)公路層厚雷達(dá)，若不能夠看到清晰的結(jié)構(gòu)分層，就說明該介質(zhì)對(duì)電磁波的衰減較大，需要進(jìn)行增益補(bǔ)償。此時(shí)可以點(diǎn)選自動(dòng)增益按鈕，讓軟件重新自動(dòng)調(diào)節(jié)?；蛘唿c(diǎn)擊單道波形區(qū)，用鍵盤手動(dòng)調(diào)節(jié)增益曲線。手動(dòng)調(diào)節(jié)增益時(shí)，最佳狀態(tài)是將增益曲線調(diào)成一根近似的斜線，使雷達(dá)各結(jié)構(gòu)層反射回波的幅度達(dá)到最大幅度的70% -80%。
[0071]選擇層位:對(duì)要追蹤檢測(cè)的結(jié)構(gòu)層進(jìn)行初始選擇。
[0072]切換輪測(cè):點(diǎn)選輪控測(cè)量按鈕，數(shù)據(jù)就停止采集，等待輪子轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0073]設(shè)置采樣距離間隔:根據(jù)需要增大或減小采樣距離間隔。此時(shí)要注意的是，每個(gè)采樣距離對(duì)應(yīng)一個(gè)最大行進(jìn)速度，在實(shí)際檢測(cè)中可以選擇Icm —個(gè)采樣間隔。
[0074]開始保存:點(diǎn)擊開始保存按鈕，看到工程管理區(qū)原始數(shù)據(jù)文件夾自動(dòng)分配兩個(gè)文件名給準(zhǔn)備保存的數(shù)據(jù)。
[0075]4、實(shí)時(shí)檢測(cè)
[0076]前向檢測(cè):向前推動(dòng)設(shè)備，數(shù)據(jù)處理單元在不斷接收、顯示雷達(dá)數(shù)據(jù)的同時(shí)，也在實(shí)時(shí)更新追蹤到的層位曲線，實(shí)時(shí)計(jì)算當(dāng)前點(diǎn)的層位深度。
[0077]回退定位:如果向后拖動(dòng)設(shè)備，數(shù)據(jù)采集單元停止數(shù)據(jù)采集，每個(gè)通道的二維數(shù)據(jù)顯示區(qū)都會(huì)出現(xiàn)一條紅線表明目前回退到的具體位置。
[0078]實(shí)時(shí)修改:如果在檢測(cè)過程中，追蹤到的層位曲線偏離真實(shí)層位，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)修改。即在二維數(shù)據(jù)顯示區(qū)雙擊正確的層位置，或者雙擊之后用鍵盤丨丨鍵將層位曲線移動(dòng)到正確的層位置。之后的層位曲線會(huì)自動(dòng)追蹤修改后的位置。
[0079]5、數(shù)據(jù)處理及報(bào)表生成
[0080]雙擊打開保存的數(shù)據(jù)，查看追蹤結(jié)果的同時(shí)，可以生成層厚檢測(cè)報(bào)表。在層位曲線附近點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“公路層厚報(bào)表”輸入被檢測(cè)公路的設(shè)計(jì)厚度和允許誤差，即可生成相應(yīng)的厚度報(bào)表。也可以將層厚檢測(cè)報(bào)表保存為word格式，方便編寫完整的檢測(cè)報(bào)告。
【權(quán)利要求】
1.一種用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的雷達(dá)設(shè)備，其特征在于:該設(shè)備包括小推車，在小推車上安裝數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和距離傳感器，其中數(shù)據(jù)采集單元受數(shù)據(jù)處理單元控制；所述的數(shù)據(jù)采集單元包括雷達(dá)控制模塊、天線模塊和電源模塊，其中電源模塊為雷達(dá)控制模塊供電；所述的雷達(dá)控制模塊包括微處理器，數(shù)據(jù)采集處理電路和時(shí)序產(chǎn)生及脈沖形成電路，其中微處理器接收數(shù)據(jù)處理單元的指令并發(fā)送到數(shù)據(jù)采集處理電路，數(shù)據(jù)采集處理電路按照指令向時(shí)序產(chǎn)生及脈沖形成電路發(fā)出命令參數(shù)，時(shí)序產(chǎn)生及脈沖形成電路則根據(jù)參數(shù)設(shè)置天線模塊的工作頻率及其它參數(shù)，數(shù)據(jù)采集處理電路接收到的回波信號(hào)，經(jīng)微處理器傳輸至數(shù)據(jù)處理單元，通過數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)的實(shí)時(shí)層厚檢測(cè)軟件來對(duì)接收到的回波信號(hào)進(jìn)行圖像顯示、結(jié)構(gòu)層厚度實(shí)時(shí)計(jì)算、公路檢測(cè)報(bào)表的自動(dòng)生成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的雷達(dá)設(shè)備，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)采集單元安裝于小推車在推動(dòng)狀態(tài)時(shí)的近地端，數(shù)據(jù)處理單元安裝于小推車在推動(dòng)狀態(tài)時(shí)的扶手端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的雷達(dá)設(shè)備，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元之間通過網(wǎng)口進(jìn)行通信；微處理器和數(shù)據(jù)采集處理電路之間通過USB接口進(jìn)行通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的雷達(dá)設(shè)備，其特征在于:所述的天線模塊由兩個(gè)頻率不同的地面耦合天線以及對(duì)應(yīng)的發(fā)射機(jī)、接收機(jī)復(fù)合而成；天線的復(fù)合方式采用天線收發(fā)陣子并行對(duì)稱排布方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的雷達(dá)設(shè)備，其特征在于:兩個(gè)天線的頻率分別為900MHz和1500MHz。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的雷達(dá)設(shè)備，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)處理單元由安裝在工業(yè)筆記本上的實(shí)時(shí)層厚檢測(cè)軟件來實(shí)現(xiàn)，通過手推車上距離傳感器來完成雷達(dá)信號(hào)的觸發(fā)和測(cè)距工作。
7.一種用于實(shí)時(shí)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度的方法，使用上述權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的雷達(dá)設(shè)備，其特征在于，包括如下步驟: (1)把小推車推到指定的位置； (2)標(biāo)定介電常數(shù)； (3)選擇要追蹤的層位； (4)開始數(shù)據(jù)采集； (5)實(shí)時(shí)顯示層厚曲線和層厚值，如曲線有偏差，可進(jìn)行層位修正； (6)采集結(jié)束后，保存原始數(shù)據(jù)和層厚曲線，并生成厚度曲線報(bào)表。
【文檔編號(hào)】G01S13/88GK104133212SQ201410325075
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】施興華 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第二十二研究所