[实用新型]一种车载式无线地下物障探测装置及施工机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下物障探测装置，特别涉及一种车载式无线地下物障探测装置及施工机械。 

背景技术

地下管线是城市的生命线，如供水、排水、煤气、热力等管道是地下物障的重要组成部分。如果地下管线的空间分布情况不能明确探知，则在非开挖顶进过程中很容易损坏其它的地下物障，造成停水断电停气或爆炸，给人们带来巨大的财产损失和社会影响。古代文物是祖先留给后人的宝贵文化遗产，一旦损坏将不可修复、不可再生，无法弥补。如果挖掘前不进行有效探测，则后果不堪设想。 

据保守估计，埋藏于中国的物障和电缆长度足够从地球到月球5个来回。其中绝大部分管线从未被精确地绘制或记录下来，直接导致了在必要维修时或开挖时很难找到或避开。许多城市，特别是一些老城市里，这些地下设施运行了近百年。那些竣工图纸即使还在，相关的地表特征也早已消失了。因此有如此之多的电话线、光缆、天然气管道、电线、自来水、下水管道等，给工程施工带来不便，留给人们一个大难题：如何准确定位这些物障，避免施工人员施工时将其破坏，所以挖掘前进行的有效探测变得尤其重要。 

传统的地下物障探测方法一：参考当时物障埋设时的施工图纸和周围的参照物进行，但由于年代久远，相关图纸丢失，周围参照物也早已消失。探测方法二：以电磁感应原理为基础的专用物障仪探测地下物障，该专用物障仪存在两个不足方面：一是在物障密集的地段对物障点的水平位置和埋深数据的确定可能出现较大的误差，导致探测数据不准确；二是在探测非金属物障时，应用电磁感应法感到十分棘手，且操作不便，故难以获得广泛应用。 

现代常用探地雷达(简称GPR，Ground Penetrating Radar)方法，通过天线向地下发射高频电磁脉冲波，不同地下介质电性能参数差异，接收不同介质的反射回波，根据回波的振幅、时间、波形和频率等特征来分析推断地底介质的结构和物性。探地雷达其探测形式主要采用背负探地、手推车装载探地、汽车装载探地方式。一般在工程施工前先进行勘探，勘探到的信号再进行后期图像处理，这种探测方式下探测与施工分开，不能实时检测地下物障，缺乏同步性。 

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型旨在提供一种安装于施工机械上的车载式无线地下物障探测装置，其探地雷达主机和天线采取无线传输数据的方式，能实时的完成地下物障的探测和施工。 

本实用新型第一方面提供一种车载式无线地下物障探测装置，包括探地雷达主机及数据传输系统，其中，所述探地雷达主机包括主控制器、数据处理装置及执行机构；所述数据传输系统包括发射模块、接收模块及数据采集装置； 所述发射模块向地面介质发送探测信号；所述接收模块接收所述发射模块经所述地面介质后的反射信号；所述数据采集装置采集所述反射信号； 

优选地，所述发射模块包括发射电路、发射机与发射天线。 

优选地，所述接收模块包括接收天线、接收机与接收电路。 

所述发射天线向所述地面介质发送高频电磁波，经所述地面介质反射后由所述接收天线传输至所述数据采集装置。 

优选地，所述探地雷达主机与所述数据传输系统之间采用无线通讯方式。 

优选地，所述车载式无线地下物障探测装置还包括滤波电路，所述滤波电路设于所述数据采集装置与所述接收电路之间。 

优选地，所述数据处理装置包括无线传输模块、图像处理模块及专家系统。 

优选地，所述专家系统包括数据存储模块，所述存储模块中预存有既定图像的特征参数及匹配规则，所述专家系统对所述反射信号与所述既定图像进行匹配。 

优选地，所述执行机构包括报警模块与上位机显示模块。 

本实用新型第二方面提供一种施工机械，其包括上述的车载式无线地下物障探测装置，且所述探地雷达主机安装于所述施工机械的驾驶室内，所述数据传输系统安装于所述施工机械的臂前端或铲斗上。 

本实用新型提供的车载式无线地下物障探测装置采取探地雷达方式，其探地雷达主机与数据传输系统采取无线通讯方式，可以实时完成地下物障信息的采集，并通过所述数据处理装置处理后与预存于所述专家系统中的既定图像的 特征参数进行匹配，一旦匹配成功，所述报警模块自动启动，以语音报警方式提示施工人员，同时，所述上位机显示模块实时显示地下物障埋设的位置、方位及距离信息。且将所述车载式无线地下物障探测装置应用于所述施工机械中，可以快速、高效、无损及实时的展示地下物障的图像信息，避免所述施工机械作业时因前期探测结构不符或探测缺失所造成的施工过程中损坏地下物障。 

附图说明