一种用于大气污染探测雷达支撑装置及其控制电路制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于大气污染探测雷达支撑装置及其控制电路，该装置包括万向脚杯、液压地面伸展杆、电动液压推杆、伸缩杆支块、倾斜角度电子罗盘、升降机、旋转云台；所述升降机底侧设置有液压地面伸展杆、倾斜角度电子罗盘，倾斜角度电子罗盘位于升降机底端；四个液压地面伸展杆分别设置在升降机底端外侧；所述液压地面伸展杆与所述升降机安装有电动液压推杆、伸缩杆支块；所述液压地面伸展杆通过转轴连接到升降机上，液压地面伸展杆上安装有电动液压推杆。本发明专利技术具有智能水平和高度调整支撑装置和系统由结构，硬件电路，软件程序控制以及上位机协调配合，实现激光雷达扫描应用环境的快速移点和精准调试的特点。速移点和精准调试的特点。速移点和精准调试的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于大气污染探测雷达支撑装置及其控制电路


[0001]本专利技术涉及一种用于大气污染探测雷达支撑装置及其控制电路，尤其是一种具有智能水平和高度调整支撑装置和系统由结构，硬件电路，软件程序控制以及上位机协调配合，实现激光雷达扫描应用环境的快速移点和精准调试的用于大气污染探测雷达支撑装置及其控制电路。

技术介绍

[0002]激光雷达因其测量尺度大、响应时间快、机动性强等特点被广泛应用于大气污染监测领域，是快速探测一定空间范围内污染源分布的有力工具。
[0003]在激光雷达扫描探测应用过程中，需要将激光雷达安装在可调节高度支撑架上，以获得稳定的支撑和最佳的探测高度，使得激光雷达在运行过程中不会出现倾倒、晃动以及光路遮挡等问题；另外，激光雷达安装时，还需要在严格水平的前提下，利用光速与时间的乘积反演算法准确获取污染物的空间分布信息。因此，激光雷达放置是否严格水平，安装是否牢固成影响其数据准确性的重要环节之一；此外，激光雷达的便捷性要求其支撑架日常操作时，具有很强的智能性，拆卸的便捷性以及紧凑性。
[0004]现有的激光雷达安装和扫描测试中，大多存在激光雷达支撑底座脚轮与地面的点接触方式，该点接触方式不稳固，同时无法适应不平地面的安装条件；支撑底座多为人工安装，需要人工找平，同时雷达高度也需要根据现场人员的经验判断。支撑底座实际安装时，需要展开以提高与地面的接触面积增大稳固性，但在搬运时，增大稳固性的支撑底座又占据较大的空间，影响机动性，以上问题都将影响激光雷达的安装效率和数据质量。
[0005]激光雷达可快速探测一定空间内的污染分布，且结合风信息能初步理清污染来源，特别是水平扫描探测应用场景，被各级环保部门广泛采用。
[0006]便捷式激光雷达的数据可靠性及使用效率离不开其可靠的安装状态、安装效率以及调试效率。因此，支撑架的稳固性、水平精准性和智能人性化成为重要的环节之一；传统的激光雷达支撑底座为方便使用者拆卸及搬运，支撑底座采用小面积，在长度方向仅雷达尺寸长度，固定底板与底部安装四个移动轮相结合的方式；激光雷达一般安装在高楼楼顶开展扫描监测，在扫描过程中会产生旋转惯性，因此需要支撑底座牢固以避免倾倒引发安全事故；一方面，上述结构的支撑底座一般不能很好地解决由于旋转惯性引起的倾倒问题，还需要结合绳索牵引拉锁进行二次固定，尽量避免设备倾倒及轮子的移动。如此也来需要寻找绳索捆绑点等安装工作繁琐度，同时在脚轮与地面点接触的稳固性差方面持续存在。特别对于地面不平情况，激光雷达支撑底座无法实现找平，导致支撑底座及其上的设备倾斜，增加了倾倒的风险。另外，基于上述结构的支撑架在搬运时需要将各模块拆卸掉以较小体积，这给安装增加了一定的工作，影响安装效率；雷达在调试时需要调整激光雷达适当的高度，高度过低会导致光路被楼顶女儿墙、测试点附近楼层等遮挡，高度过高会导致激光雷达数据准确性；一般激光雷达扫描数据被认为是近地面数据，因此越靠近地面，数据越可靠。现有的激光雷达支撑装置一般内置了手动的升降机，再结合激光雷达的回波信号进行
人工判断寻找合适的高度，但这种方式一方面效率比较低，同时寻找的高度可能不是最佳状态，最终影响雷达的调试效率。
[0007]如何兼容探测雷达支撑底座稳固性和机动性，保证激光雷达的安装效率和测试数据质量，成为急需解决的雷达支撑问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种具有智能水平和高度调整支撑装置和系统由结构，硬件电路，软件程序控制以及上位机协调配合，实现激光雷达扫描应用环境的快速移点和精准调试的用于大气污染探测雷达支撑装置及其控制电路。
[0009]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0010]一种用于大气污染探测雷达支撑装置，包括万向脚杯、液压地面伸展杆、电动液压推杆、伸缩杆支块、倾斜角度电子罗盘、升降机、旋转云台；
[0011]所述升降机底侧设置有液压地面伸展杆、倾斜角度电子罗盘，倾斜角度电子罗盘位于升降机底端；四个液压地面伸展杆分别设置在升降机底端外侧；
[0012]所述液压地面伸展杆与所述升降机安装有电动液压推杆、伸缩杆支块；
[0013]所述液压地面伸展杆通过转轴连接到升降机上，液压地面伸展杆上安装有电动液压推杆，电动液压推杆位于液压地面伸展杆下方电动液压推杆末端安装在伸缩杆支块底端的转轴上；
[0014]所述伸缩杆支块顶端固定在液压地面伸展杆与升降机连接的转轴外；
[0015]所述电动液压推杆与所述液压地面伸展杆之间通过转轴连接；
[0016]所述液压地面伸展杆外端设置有万向脚杯，万向脚杯通过螺纹连接柱连接到液压地面伸展杆底侧上；
[0017]四个所述液压地面伸展杆分别位于升降机的四个方向，相邻两个液压地面伸展杆之间的夹角为90
°
；
[0018]所述伸缩杆支块为L型，伸缩杆支块底端向外延伸；
[0019]所述升降机顶端设置有旋转云台，升降机、旋转云台之间通过多颗螺钉固定连接；
[0020]所述旋转云台顶端设置有安装架，安装架上安装大气污染探测雷达。
[0021]一种用于大气污染探测雷达支撑控制电路，包括MCU处理电路、电动液压推杆驱动电路、收缩找平控制电路、指示灯电路、电子罗盘数据采集电路、升降机驱动电路、电源电路、USB烧录电路、通信电路；
[0022]所述MCU处理电路分别与电动液压推杆驱动电路、收缩找平控制电路、指示灯电路、电子罗盘数据采集电路、升降机驱动电路、电源电路、USB烧录电路、通信电路连接；
[0023]所述MCU处理电路包含处理器U1、外围电路，外围电路包含振荡电路、复位电路；处理器U1为STM32F1系列芯片；处理器U1的VDD1引脚、VDD2引脚、VDD3引脚、VDD4引脚、VDDA引脚、VBAT引脚均输出3.3V，处理器U1的VSS1引脚、VSS2引脚、VSS3引脚、VSS4引脚、VSSA引脚均接GND2；处理器U1的PB2/BOOT1引脚通过电阻R112连接到GND2，处理器U1的BOOT0引脚通过R23连接到GND2；
[0024]两个所述振荡电路分别连接到处理器U1的PC14引脚和PC15引脚之间、处理器U1的PD0引脚和PD1引脚之间；处理器U1的PC14引脚、PC15引脚之间通过晶振X1连接，晶振X1上并
联有电容C29、GND2、电容C30串联电路；处理器U1的PD0引脚、PD1引脚之间通过晶振X2连接，晶振X2上并联有电容C32、GND2、电容C31串联电路；
[0025]所述复位电路电路连接到处理器U1的3.3V电压端；处理器U1的3.3V电压端通过R113通过电容C42连接到GND2；电容C42上并联有开关SW2；
[0026]所述电动液压推杆驱动电路包括四个推杆驱动电路，四个推杆驱动电路对应控制四个电动液压推杆；推杆驱动电路包括电阻R、光耦TLP、电容C、电机J、MOS管Q；其中一个推杆驱动电路为处理器U1的3.3V输出端通过R119连接到光耦TLP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于大气污染探测雷达支撑装置，包括万向脚杯(1)、液压地面伸展杆(2)、电动液压推杆(3)、伸缩杆支块(4)、倾斜角度电子罗盘(5)、升降机(6)、旋转云台(7)，其特征在于；所述升降机(6)底侧设置有液压地面伸展杆(2)、倾斜角度电子罗盘(5)，倾斜角度电子罗盘(5)位于升降机(6)底端；四个液压地面伸展杆(2)分别设置在升降机(6)底端外侧；所述液压地面伸展杆(2)与所述升降机(6)安装有电动液压推杆(3)、伸缩杆支块(4)；所述液压地面伸展杆(2)通过转轴连接到升降机(6)上，液压地面伸展杆(2)上安装有电动液压推杆(3)，电动液压推杆(3)位于液压地面伸展杆(2)下方电动液压推杆(3)末端安装在伸缩杆支块(4)底端的转轴上；所述伸缩杆支块(4)顶端固定在液压地面伸展杆(2)与升降机(6)连接的转轴外；所述电动液压推杆(3)与所述液压地面伸展杆(2)之间通过转轴连接；所述液压地面伸展杆(2)外端设置有万向脚杯(1)，万向脚杯(1)通过螺纹连接柱连接到液压地面伸展杆(2)底侧上。2.根据权利要求1所述的一种用于大气污染探测雷达支撑装置，其特征在于，四个所述液压地面伸展杆(2)分别位于升降机(6)的四个方向，相邻两个液压地面伸展杆(2)之间的夹角为90
°
。3.根据权利要求1所述的一种用于大气污染探测雷达支撑装置，其特征在于，所述伸缩杆支块(4)为L型，伸缩杆支块(4)底端向外延伸。4.根据权利要求1所述的一种用于大气污染探测雷达支撑装置，其特征在于，所述升降机(6)顶端设置有旋转云台(7)，升降机(6)、旋转云台(7)之间通过多颗螺钉固定连接。5.根据权利要求1所述的一种用于大气污染探测雷达支撑装置，其特征在于，所述旋转云台(7)顶端设置有安装架，安装架上安装大气污染探测雷达。6.一种用于大气污染探测雷达支撑控制电路，其特征在于，包括MCU处理电路、电动液压推杆驱动电路、收缩找平控制电路、指示灯电路、电子罗盘数据采集电路、升降机驱动电路、电源电路、USB烧录电路、通信电路；所述MCU处理电路分别与电动液压推杆驱动电路、收缩找平控制电路、指示灯电路、电子罗盘数据采集电路、升降机驱动电路、电源电路、USB烧录电路、通信电路连接；所述MCU处理电路包含处理器U1、外围电路，外围电路包含振荡电路、复位电路；处理器U1为STM32F1系列芯片；处理器U1的VDD1引脚、VDD2引脚、VDD3引脚、VDD4引脚、VDDA引脚、VBAT引脚均输出3.3V，处理器U1的VSS1引脚、VSS2引脚、VSS3引脚、VSS4引脚、VSSA引脚均接GND2；处理器U1的PB2/BOOT1引脚通过电阻R112连接到GND2，处理器U1的BOOT0引脚通过R23连接到GND2；两个所述振荡电路分别连接到处理器U1的PC14引脚和PC15引脚之间、处理器U1的PD0引脚和PD1引脚之间；处理器U1的PC14引脚、PC15引脚之间通过晶振X1连接，晶振X1上并联有电容C29、GND2、电容C30串联电路；处理器U1的PD0引脚、PD1引脚之间通过晶振X2连接，晶振X2上并联有电容C32、GND2、电容C31串联电路；所述复位电路电路连接到处理器U1的3.3V电压端；处理器U1的3.3V电压端通过R113通过电容C42连接到GND2；电容C42上并联有开关SW2；所述电动液压推杆驱动电路包括四个推杆驱动电路，四个推杆驱动电路对应控制四个
电动液压推杆(3)；推杆驱动电路包括电阻R、光耦TLP、电容C、电机J、MOS管Q；其中一个推杆驱动电路为处理器U1的3.3V输出端通过R119连接到光耦TLP18的阳脚引脚，光耦TLP18的发射极引脚连接到GND1；光耦TLP18的集电极引脚连接到MOS管Q3的栅极，MOS管Q3的漏极连接到12V电压端，MOS管Q3的源级连接到电机J10的1端，电机J10的2端连接到GND1上；MOS管Q3的源极通过电容C24、电阻R121连接到GND1上；光耦TLP18的发射极引脚连接到GND1上；替换电阻R、光耦TLP光耦、电容C、电机J、MOS管Q形成另外三个推杆驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵奎，吴虎，陈金国，
申请(专利权)人：安徽雷纪光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：