[發明專利]一種激光雷達自動采集和防護的方法

有效

• 申請號: 201410146959.6
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103901436A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 范廣強;劉文清;劉建國;路亦懷;張天舒;劉洋;付毅賓;董云升
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01S17/02
• 分類號: G01S17/02;G01S7/48
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;孟卜娟

1.一種激光雷達自動采集和防護的方法，其特征在于實現步驟如下：

（1）首先配備UPS電源的激光雷達系統，所述配備UPS電源的激光雷達系統包括以下裝置：UPS電源、主控計算機、激光電源、激光器、擴束鏡、直角反射棱鏡、天窗玻璃、45°反射鏡、接收光學系統、后繼光學系統、光電倍增管A、光電倍增管B、光電倍增管C、數據采集系統；所述配備UPS電源的激光雷達系統安裝在一個封閉式箱體內；

（2）在主控計算機中運行系統采集和自動防護模塊，系統采集和自動防護模塊設置為三個線程，線程1完成激光雷達數據采集，線程2完成基于UPS電源的系統自動防護，線程3完成數據繪圖和人機交互；實現步驟如下：

（3）將配備UPS電源的激光雷達系統接入220v外接電源，在220v外接電源輸入正常時，UPS電源自動完成充電并初始化，所述UPS電源采用在線式架構、正弦波輸出，所選用的UPS電源可以解決市電高壓、市電低壓、電壓瞬態跌落、電壓波動、浪涌電壓電源問題，在斷電情況下，能維持5～10分鐘的正常輸出，提供RS-232串口，通過RS-232串口對UPS電源控制；UPS初始化完成后自動為主控計算機供電，主控計算機開啟并完成工作配置參數設置，自動啟動系統采集和自動防護模塊，線程1，線程2，線程3啟動；

（4）線程1首先完成采集初始化，所述采集初始化完成對數據過濾器、配備UPS電源的激光雷達放置的地點、高度、經緯度、水平角、俯仰角、采樣脈沖數、激光器頻率等信息的記錄，同時完成光電倍增管A、光電倍增管B、光電倍增管C高壓、數據采集系統的采樣長度、采集空間分辨率、采樣最大電壓的設置；線程1在完成采集初始化后，判斷激光器水溫、倍頻晶體溫度是否達標，若沒有達標，則激光電源加熱或制冷，直到激光器水溫、倍頻晶體溫度達標為止；激光器水溫、倍頻晶體溫度達標后，主控計算機通過串口發送激光器出光命令，判斷激光器是否出光，若激光器沒有響應串口命令出光，則說明激光器發生故障，這時自動生成故障日志，為后期維護人員提供數據支持，完成故障日志的記錄后，關閉激光器、激光器關閉后，關閉主控計算機，若激光器響應串口命令出光，主控計算機發送工作命令傳輸至數據采集系統；數據采集系統響應命令開始工作，并同時開始激光脈沖數的計數，判斷累加脈沖數是否達到預設脈沖數，若累加脈沖數沒有達到預設脈沖數，則數據采集系統繼續采集，并且激光脈沖數繼續累加，直到累加脈沖數達到預設脈沖數為止，數據采集系統停止工作，激光脈沖數停止累加計數；數據采集系統停止工作后，關閉激光器；判斷等待時間是否達到預設時間，若等待時間沒有達到預設時間，繼續計數等待時間，直到等待時間達到預設時間為止；等待時間達到預設時間后，主控計算機重新通過串口發送激光器出光命令，從而開始另一個采集循環過程；

（5）線程2完成基于UPS電源的激光雷達系統自動防護，主控計算機通過UPS電源不間斷監測外接電源的輸入狀態，若外接電源的輸入狀態正常，則線程1正常運行；若外接電源的輸入狀態出現異常，為了防備外接電源的輸入狀態只是短暫的異常，或者只是外接電源的電壓波動造成的，因此，在檢查發現外接電源狀態異常的情況下，等待1～2分鐘后再次檢查外接電源狀態是否正常，若外接電源輸入狀態正常，則線程1仍正常工作，若外接電源輸入狀態仍然異常，則關閉激光器，并預設3-5分鐘后關閉UPS電源，在關閉激光器后，關閉主控計算機，UPS電源會在3-5分鐘后關閉；

（6）線程3完成數據繪圖和人機交互，所述數據繪圖即將線程1中通過數據采集系統采集得到的數據進行繪圖實時顯示，以便用戶實時了解大氣參數的變化特征；所述人機交互，即可以在線程1、線程2并行運行中，通過更改預設激光脈沖數、等待時間脈沖數等參數對線程1數據采集過程進行干預，并可終止線程1、線程2，停止系統采集和自動防護模塊工作。