[实用新型]一种基于雷达测距技术的农用温室大棚破损检测装置

说明书

一种基于雷达测距技术的农用温室大棚破损检测装置，属于无损检测领域。其特征在于采用调频连续波(FMCW)雷达测距技术对农用温室大棚的破损情况进行检测。所述装置包括雷达扫描模块1、距离监控与状态识别模块2、信息传输模块3、上位机监控模块4和警报安全模块5。本装置通过计算各扫描点与农用温室大棚表面的距离，检测温室大棚表面塑料薄膜状态，检测到异常时发出报警信号以避免温室受外部恶劣天气及其他因素影响，造成更大损失。本实用新型能够及时有效地对农用温室大棚状态进行检测，装置结构简单，易于组装，便于人机交互操作，有较高的实际应用价值。

技术领域

本实用新型涉及一种基于雷达测距技术的农用温室大棚破损检测装置，具体地涉及一种应用调频连续波雷达高精度测距技术检测农用温室大棚表面塑料保温薄膜破损情况的装置，属于无损检测领域。

背景技术

随着高分子聚合物——聚氯乙烯、聚乙烯的产生，塑料薄膜广泛应用于农业大棚表面的保温覆盖，并以此获得了农作物早熟增产、换季出售的积极效果。当前，农业温室大棚已被应用于盆花及切花栽培、果树生产、林业生产、养殖业等多种行业领域。但是，农用温室大棚技术在为人们带来新前景的同时也会有这样那样的问题。在实际应用中，由于温室大棚长期运行于高温、高湿环境下，其表面覆盖的塑料保温薄膜极易老化破损。同时，在夜间低温情形下，草被、草苫保温性能好，作为夜间保温材料必不可少，虽然二者均由稻草纺织编造而成，但是在其平铺与收卷过程中极易划损塑料保温薄膜。保温薄膜损坏后，轻则因温度或病虫害导致农作物生病减产，重则因冬季大风导致农业大棚结构错位，造成棚体变形、倒塌、“跑棚”等大型事故，危害农民财产与人身安全。

对于以上情况的实时检测，现在已经采用的方法有热检测、传感器检测等，但这些方法都存在着检测准确性、实时性、恶劣条件下的适应性较差等诸多问题，尤其是部分装置存在着实现难度很大、影响农用大棚本身结构稳定性，甚至破坏农用大棚本身结构的问题，因而需要一个能够适应恶劣条件下能够实时准确检测农用温室大棚表面覆盖塑料保温薄膜破损情况的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有农用温室大棚破损检测装置的不足，通过采用雷达高精度测距原理与相关技术，设计一种能够适应恶劣条件、实现精准检测农用温室大棚表面塑料保温薄膜破损状况的装置。

本实用新型装置包括雷达扫描模块1、距离监控与状态识别模块2、信息传输模块3、上位机监控模块4和警报安全模块5，雷达扫描模块1通过机械锁扣固定在高台支架、无人机或农用温室大棚内部，雷达扫描模块1表面套有防摔皮套，在雷达扫描模块1、机械锁及其固定处之间都放置有散热器，距离监控与状态识别模块2由DSP芯片、控制芯片与外围电路组成，雷达扫描模块1的发射端向农用温室大棚表面覆盖的塑料薄膜发射毫米波、接收端接收反射回波，雷达扫描模块1中的接收端和距离监控与状态识别模块2中的DSP芯片相连接以实现数据传输，距离监控与状态识别模块2中的控制芯片与信息传输模块3相连接、信息传输模块3与上位机监控模块4相连接，判决结果异常时由距离监控与状态识别模块2启动上位机报警程序和警报安全模块5。

雷达扫描模块1通过机械锁扣固定在高台支架、无人机或农用温室大棚内部，雷达扫描模块1与其固定处之间、雷达扫描模块1与机械锁之间都放置有散热器进行散热。

雷达扫描模块1由毫米波发射端和回波接收端组成，雷达扫描模块1选取能够发射毫米波的调频连续波雷达，并安装于高台支架、无人机或农用温室大棚内部，对农用温室大棚表面覆盖的塑料保温薄膜进行逐行扫描。

雷达扫描模块1表面套有防摔皮套，皮套套装在雷达扫描模块1的八个棱角处。

本实用新型具有积极的效果：(1)本实用新型设计的检测装置，结构简单，易于工作人员进行系统控制；(2)本检测装置在使用时能够较大程度地提高农用温室大棚表面塑料保温薄膜破损异况检出率；(3)本检测装置能够达到对农用温室大棚表面塑料保温薄膜破损情况实时监测的要求；(4)本装置发射调频连续波体制的毫米波具有精度高、抗干扰能力较强等特点，恶劣条件下适应性好。