一种基于能见度激光雷达的海雾探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于能见度激光雷达的海雾探测装置，包括海雾探测激光雷达，包括光学收发模块、激光源模块，探测模块，采集模块，数控模块，扫描模块。扫描旋转装置(110)连接在所述激光器(101)和探测器(103)的非光路上的一侧、以带动所述激光器(101)、扩束镜(102)、探测器103和望远镜(104)整体转动，或者所述扫描旋转装置(110)设置在所述扩束镜(102)和望远镜(104)光路上的一侧、在光束射入所述扫描旋转装置(110)的扫描头后使光束旋转，可实现对不均匀大气能见度的准确测量。

A sea fog detection device based on visibility lidar

【技术实现步骤摘要】
一种基于能见度激光雷达的海雾探测装置
本技术涉及雷达探测
，具体的，涉及一种基于能见度激光雷达的海雾探测装置。
技术介绍
海雾是海上最主要的灾害性天气之一，也是船舶航行安全的大敌。目前，对海雾分布的认识多基于沿岸观测站、海上船舶和浮标观测，但这些数据较为稀少，且存在代表性和数据质量方面的问题，因此一直缺乏对海雾分布更为全面、清晰的了解。现有的器测能见度仪主要是透射式和前向散射式，其测量是基于安装地点周围气象环境均匀的前提，因此在有局地雨雪或团雾的情况下，读数极易出现误差，对严重影响船舶航行安全的天气现象无法做出准确、及时的反馈。近年来随着遥感技术的发展，雷达和卫星逐步被应用于海雾监测领域，可为海雾监测提供更好的解决方案。但卫星测量受星下点轨迹，过境时间以及高空云层的影响，无法实现对海雾的实时跟踪和预警。
技术实现思路
本技术提供一种基于能见度激光雷达的海雾探测装置。扫描式能见度激光雷达，通过对大气颗粒物与激光之间相互作用所产生的后向光散射过程的检测分析，可实现对不均匀大气能见度的准确测量，且测量结果不受团雾、烟尘等天气条件的影响。在重点港口及周边地区设置扫描式能见度激光雷达，建立起以岸基技术雷达为主体的海雾立体综合监测网，可有效获得高分辨，大范围的海面实时能见度分布状态，为航运安全和港口作业效率、航道利用率的提升发挥显著作用。为了实现上述目的，本技术提供一种扫描式能见度激光雷达的海雾探测装置：包括能见度激光雷达，该能见度激光雷达包括：光学收发模块、激光源模块，探测模块，采集模块，数控模块，扫描模块，所述望远镜末端设置有探测器，所述激光器光束发射端设置有扩束镜；其中所述开关电源分别连接处理器、激光器电源、探测器和门控卡，所述门控卡分别连接所述激光器和单光子计数卡，所述处理器分别连接门控卡和单光子计数卡，所述激光器电源连接所述激光器，所述探测器分别连接所述单光子计数卡和门控卡；所述扫描旋转装置连接在所述激光器和探测器的非光路上的一侧、以带动所述激光器、扩束镜、探测器和望远镜整体转动，或者所述扫描旋转装置设置在所述扩束镜和望远镜光路上的一侧、在光束射入所述扫描旋转装置的扫描头后使光束旋转。优选地，所述处理器为嵌入式计算机。优选地，所述激光器为固体激光器、或半导体激光器。优选地，在能见度激光雷达处安装的第一前向散射式能见度仪，连接到控制中心上，用于补充能见度激光雷达近场几十米的探测盲区；在能见度激光雷达的有效探测距离内设置的第二前向散射式能见度仪，连接到控制中心上，用于雷达测量结果的定期标校。通过实施以上技术方案，具有以下技术效果：本技术提供的扫描式能见度激光雷达，通过对大气颗粒物与激光之间相互作用所产生的后向光散射过程的检测分析，可实现对不均匀大气能见度的准确测量，且测量结果不受团雾、烟尘等天气条件的影响。可以有效获得整个探测路径中能见度分布的逐段信息，准确预报从安装地点到一定距离范围内云、雾、烟尘等大气环境特征，通过改变扫描方向，还可实时获取各个方向能见度、团雾和气溶胶分布等信息。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例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，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的扫描式能见度激光雷达的结构示意图；图2为本技术实施例提供的另一种扫描式能见度激光雷达的结构示意图；图3为本技术实施例提供的扫描式能见度激光雷达的应用示意图；图4为本技术实施例提供的结合散射式能见度仪的扫描式能见度激光雷达的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术实施例提供一种扫描式能见度激光雷达。激光器101电源、单光子计数卡106、门控卡107、处理器108、开关电源109、扫描旋转装置110、激光器101和探测器103，所述望远镜104末端设置有探测器103，所述激光器101光束发射端设置有扩束镜102；所述开关电源109分别连接处理器108、激光器电源105、探测器103和门控卡107，所述门控卡107分别连接所述激光器101和单光子计数卡106，所述处理器108分别连接门控卡107和单光子计数卡106，所述激光器电源105连接所述激光器101，所述探测器103分别连接所述单光子计数卡106和门控卡107；所述扫描旋转装置110连接在所述激光器101和探测器103的非光路上的一侧、以带动所述激光器101、扩束镜102、探测器103和望远镜104整体转动。如图2所示。本技术实施例提供的另一种扫描式能见度激光雷达。激光器101电源、单光子计数卡106、门控卡107、处理器108、开关电源109、扫描旋转装置110、激光器101和探测器103，所述望远镜104末端设置有探测器103，所述激光器101光束发射端设置有扩束镜102；所述开关电源109分别连接激光器电源105和门控卡107，所述门控卡107分别连接所述激光器101和单光子计数卡106，所述处理器108分别连接门控卡107和单光子计数卡106，所述激光器电源105连接所述激光器101，所述探测器103分别连接所述单光子计数卡106和门控卡107，所述扫描旋转装置110设置在所述扩束镜102和望远镜104的光路上的一侧、在光束射入所述扫描旋转装置的扫描头后使激光光束旋转。该实施例中，扫描旋转装置110不带动激光器101、扩束镜102、探测器103和望远镜104整体旋转，只是对激光器101经扩束镜102扩束后的出射激光束和大气后向散射进入望远镜104之前的光束进行转动扫描。本技术实施例提供的扫描式能见度激光雷达工作过程：开关电源109控制激光器电源105的开关，激光器电源105为激光器101提供电源，激光器101发射激光光束，经过扩束用的扩束镜102后射向大气，激光光束经大气散射后的回波信号通过望远镜104接收，并引入探测器103，探测器103的数据信号接入单光子计数卡106。门控卡107为激光器101、探测器103和单光子计数卡106提供触发信号，单光子计数卡106的数据传输到处理器108中。处理器108控制本技术实施例提供的扫描式能见度激光雷达305的激光光束发射、信号采集探测、以及数据处理和能见度的反演，同时进行信号的处理和结果的形成以及数据的显示。本技术实施例提供的扫描式能见度激光雷达，采用全固化和模块化结构，可以在无人职守的环境下定时采集和获取能见度分布数据，并自动存储记录本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于能见度激光雷达的海雾探测装置，其特征在于，包括能见度激光雷达，该能见度激光雷达包括：光学收发模块、激光源模块，探测模块，采集模块，数控模块，扫描模块，/n其中望远镜(104)末端设置有探测器(103)，激光器(101)光束发射端设置有扩束镜(102)；/n其中开关电源(109)分别连接处理器(108)、激光器电源(105)、探测器(103)和门控卡(107)，所述门控卡(107)分别连接所述激光器(101)和单光子计数卡(106)，所述处理器(108)分别连接门控卡(107)和单光子计数卡(106)，所述激光器电源(105)连接所述激光器(101)，所述探测器(103)分别连接所述单光子计数卡(106)和门控卡(107)；/n扫描旋转装置(110)连接在所述激光器(101)和探测器(103)的非光路上的一侧、以带动所述激光器(101)、扩束镜(102)、探测器(103)和望远镜(104)整体转动，或者所述扫描旋转装置(110)设置在所述扩束镜(102)和望远镜(104)光路上的一侧、在光束射入所述扫描旋转装置(110)的扫描头后使光束旋转。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于能见度激光雷达的海雾探测装置，其特征在于，包括能见度激光雷达，该能见度激光雷达包括：光学收发模块、激光源模块，探测模块，采集模块，数控模块，扫描模块，
其中望远镜(104)末端设置有探测器(103)，激光器(101)光束发射端设置有扩束镜(102)；
其中开关电源(109)分别连接处理器(108)、激光器电源(105)、探测器(103)和门控卡(107)，所述门控卡(107)分别连接所述激光器(101)和单光子计数卡(106)，所述处理器(108)分别连接门控卡(107)和单光子计数卡(106)，所述激光器电源(105)连接所述激光器(101)，所述探测器(103)分别连接所述单光子计数卡(106)和门控卡(107)；
扫描旋转装置(110)连接在所述激光器(101)和探测器(103)的非光路上的一侧、以带动所述激光器(101)、扩束镜(102)、探测器(103...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨少辰，孙东松，黄思源，徐文静，洗锦洪，宋庆春，
申请(专利权)人：大舜激光黄山科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34