[實(shí)用新型]一種基于雷達(dá)測距技術(shù)的農(nóng)用溫室大棚破損檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920736165.3
• 申請日: 2019-05-20
• 公開（公告）號: CN210982729U
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牛萍娟;王辰羽;梁立君;李玉豪;毛潤;潘捷;李穎;李天童
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于雷達(dá)測距技術(shù)的農(nóng)用溫室大棚破損檢測裝置，屬于無損檢測領(lǐng)域。其特征在于采用調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)雷達(dá)測距技術(shù)對農(nóng)用溫室大棚的破損情況進(jìn)行檢測。所述裝置包括雷達(dá)掃描模塊1、距離監(jiān)控與狀態(tài)識別模塊2、信息傳輸模塊3、上位機(jī)監(jiān)控模塊4和警報安全模塊5。本裝置通過計算各掃描點(diǎn)與農(nóng)用溫室大棚表面的距離，檢測溫室大棚表面塑料薄膜狀態(tài)，檢測到異常時發(fā)出報警信號以避免溫室受外部惡劣天氣及其他因素影響，造成更大損失。本實(shí)用新型能夠及時有效地對農(nóng)用溫室大棚狀態(tài)進(jìn)行檢測，裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于組裝，便于人機(jī)交互操作，有較高的實(shí)際應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種基于雷達(dá)測距技術(shù)的農(nóng)用溫室大棚破損檢測裝置，具體地涉及一種應(yīng)用調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)高精度測距技術(shù)檢測農(nóng)用溫室大棚表面塑料保溫薄膜破損情況的裝置，屬于無損檢測領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著高分子聚合物——聚氯乙烯、聚乙烯的產(chǎn)生，塑料薄膜廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)大棚表面的保溫覆蓋，并以此獲得了農(nóng)作物早熟增產(chǎn)、換季出售的積極效果。當(dāng)前，農(nóng)業(yè)溫室大棚已被應(yīng)用于盆花及切花栽培、果樹生產(chǎn)、林業(yè)生產(chǎn)、養(yǎng)殖業(yè)等多種行業(yè)領(lǐng)域。但是，農(nóng)用溫室大棚技術(shù)在為人們帶來新前景的同時也會有這樣那樣的問題。在實(shí)際應(yīng)用中，由于溫室大棚長期運(yùn)行于高溫、高濕環(huán)境下，其表面覆蓋的塑料保溫薄膜極易老化破損。同時，在夜間低溫情形下，草被、草苫保溫性能好，作為夜間保溫材料必不可少，雖然二者均由稻草紡織編造而成，但是在其平鋪與收卷過程中極易劃損塑料保溫薄膜。保溫薄膜損壞后，輕則因溫度或病蟲害導(dǎo)致農(nóng)作物生病減產(chǎn)，重則因冬季大風(fēng)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)大棚結(jié)構(gòu)錯位，造成棚體變形、倒塌、“跑棚”等大型事故，危害農(nóng)民財產(chǎn)與人身安全。

對于以上情況的實(shí)時檢測，現(xiàn)在已經(jīng)采用的方法有熱檢測、傳感器檢測等，但這些方法都存在著檢測準(zhǔn)確性、實(shí)時性、惡劣條件下的適應(yīng)性較差等諸多問題，尤其是部分裝置存在著實(shí)現(xiàn)難度很大、影響農(nóng)用大棚本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，甚至破壞農(nóng)用大棚本身結(jié)構(gòu)的問題，因而需要一個能夠適應(yīng)惡劣條件下能夠?qū)崟r準(zhǔn)確檢測農(nóng)用溫室大棚表面覆蓋塑料保溫薄膜破損情況的裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有農(nóng)用溫室大棚破損檢測裝置的不足，通過采用雷達(dá)高精度測距原理與相關(guān)技術(shù)，設(shè)計一種能夠適應(yīng)惡劣條件、實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢測農(nóng)用溫室大棚表面塑料保溫薄膜破損狀況的裝置。

本實(shí)用新型裝置包括雷達(dá)掃描模塊1、距離監(jiān)控與狀態(tài)識別模塊2、信息傳輸模塊3、上位機(jī)監(jiān)控模塊4和警報安全模塊5，雷達(dá)掃描模塊1通過機(jī)械鎖扣固定在高臺支架、無人機(jī)或農(nóng)用溫室大棚內(nèi)部，雷達(dá)掃描模塊1表面套有防摔皮套，在雷達(dá)掃描模塊1、機(jī)械鎖及其固定處之間都放置有散熱器，距離監(jiān)控與狀態(tài)識別模塊2由DSP芯片、控制芯片與外圍電路組成，雷達(dá)掃描模塊1的發(fā)射端向農(nóng)用溫室大棚表面覆蓋的塑料薄膜發(fā)射毫米波、接收端接收反射回波，雷達(dá)掃描模塊1中的接收端和距離監(jiān)控與狀態(tài)識別模塊2中的DSP芯片相連接以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，距離監(jiān)控與狀態(tài)識別模塊2中的控制芯片與信息傳輸模塊3相連接、信息傳輸模塊3與上位機(jī)監(jiān)控模塊4相連接，判決結(jié)果異常時由距離監(jiān)控與狀態(tài)識別模塊2啟動上位機(jī)報警程序和警報安全模塊5。

雷達(dá)掃描模塊1通過機(jī)械鎖扣固定在高臺支架、無人機(jī)或農(nóng)用溫室大棚內(nèi)部，雷達(dá)掃描模塊1與其固定處之間、雷達(dá)掃描模塊1與機(jī)械鎖之間都放置有散熱器進(jìn)行散熱。

雷達(dá)掃描模塊1由毫米波發(fā)射端和回波接收端組成，雷達(dá)掃描模塊1選取能夠發(fā)射毫米波的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)，并安裝于高臺支架、無人機(jī)或農(nóng)用溫室大棚內(nèi)部，對農(nóng)用溫室大棚表面覆蓋的塑料保溫薄膜進(jìn)行逐行掃描。

雷達(dá)掃描模塊1表面套有防摔皮套，皮套套裝在雷達(dá)掃描模塊1的八個棱角處。

本實(shí)用新型具有積極的效果：(1)本實(shí)用新型設(shè)計的檢測裝置，結(jié)構(gòu)簡單，易于工作人員進(jìn)行系統(tǒng)控制；(2)本檢測裝置在使用時能夠較大程度地提高農(nóng)用溫室大棚表面塑料保溫薄膜破損異況檢出率；(3)本檢測裝置能夠達(dá)到對農(nóng)用溫室大棚表面塑料保溫薄膜破損情況實(shí)時監(jiān)測的要求；(4)本裝置發(fā)射調(diào)頻連續(xù)波體制的毫米波具有精度高、抗干擾能力較強(qiáng)等特點(diǎn)，惡劣條件下適應(yīng)性好。