[发明专利]一种雷达探测辅助顶管穿越空间障碍物精准定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种雷达探测辅助顶管穿越空间障碍物精准定位系统及方法，属于建筑施工技术领域。该系统包括：至少三个雷达组和上位机；雷达组呈三角形分布在地面；雷达组包括：雷达主机、接收器和发射器；接收器、发射器和上位机均与雷达主机通信连接。在本发明中，将雷达组呈三角形分布在地面，利用雷达波同向且相互垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，相互交织构成三角形多雷达组网，定位地下空间障碍物的三维坐标，从而确认顶管施工的实际顶进方向与空间障碍物位置关系，辅助顶管顶进方向和距离的调整，可以避免顶管施工和桩基冲突碰撞问题的发生，保证了顶管施工的安全顺利。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种雷达探测辅助顶管穿越空间障碍物精准定位系统及方法。

背景技术

顶管工程施工是在地下空间进行，工程中常出现顶进线路需要穿越既有建筑物、构筑物或者桩基等的问题。受到既有土建工程的位置限制，顶管顶进路线狭窄时，如施工过程中不能够精准控制顶管的顶进方向，轻则增长工期或影响工程质量，重则造成重大工程事故，对于顶进线路的精准定位是解决穿越空间障碍物的最好解决办法，因此，现在亟需一种雷达探测辅助顶管穿越空间障碍物精准定位系统及方法。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种雷达探测辅助顶管穿越空间障碍物精准定位系统及方法。

一方面，提供了一种雷达探测辅助顶管穿越空间障碍物精准定位系统，所述系统包括：至少三个雷达组和上位机；

所述雷达组呈三角形分布在地面；

所述雷达组包括：雷达主机、接收器和发射器；

所述接收器、发射器和上位机均与所述雷达主机通信连接。

进一步地，所述系统还包括：至少三个雷达小车；

所述雷达小车的底部连接有测距轮，所述雷达组固定连接在所述雷达小车的顶部；

所述测距轮与所述雷达主机通信连接。

进一步地，所述系统还包括：至少三个定位系统；

所述定位系统包括：定位天线和接收机，所述接收机和定位天线固定连接在所述雷达小车的顶部；

所述上位机和所述定位天线均与所述接收机通信连接，所述测距轮与所述接收机通信连接。

进一步地，所述系统还包括：打标器，用于所述雷达小车行走线路的标定。

另一方面，提供了一种雷达探测辅助顶管穿越空间障碍物精准定位方法，利用所述的一种雷达探测辅助顶管穿越空间障碍物精准定位系统进行定位，

所述方法包括：

三个雷达组呈三角形分布在目标区域，构成三角形多雷达组网，得到空间障碍物的雷达数据；

通过所述雷达数据定位地下空间障碍物的三维坐标；

根据所述三维坐标确认顶管施工的实际顶进方向与空间障碍物位置关系。

进一步地，所述雷达组呈三角形分布在目标区域具体包括：

在目标区域绘制三角形测线，将所述雷达组分别放置在所述三角形测线的三个顶点。

进一步地，所述方法还包括：

雷达小车承载雷达组和定位系统沿着所述三角形测线逆时针或顺时针同时行走；

测距轮在行进过程中产生的脉冲同时触发雷达主机和接收机，在获取所述雷达数据的同时，实现位置信息的同时测量；

利用所述雷达数据和所述位置信息精确定位地下空间障碍物的三维位置坐标；