[實用新型]一種地面平整信息檢測傳感器及地面平整信息檢測系統

有效

• 申請號: 202020177115.9
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN212000526U
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 胡煉;蒙世博;臧英;羅錫文;趙潤茂;李兆豐;焦晉康;關錦杰;陳高隆;黃浩
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: E01C23/01
• 分類號: E01C23/01;G01B11/30
• 代理公司: 北京知本村知識產權代理事務所(普通合伙) 11039
• 代理人: 劉江良

本實用新型屬于測量及自動化控制領域，具體涉及一種地面平整信息檢測傳感器及及地面平整信息檢測系統，該地面平整信息檢測傳感器包括激光高程傳感陣列模塊、測距模塊、算法處理模塊、通信傳輸模塊和數顯模塊。本實用新型進一步涉及使用該傳感器進行地面平整信息實時監測的方法及檢測系統。本實用新型的地面平整信息檢測傳感器和相關方法具有操作簡便、集成度高的優點，可與激光發射器和高程控制器組成激光控制系統，廣泛應用于混凝土攤鋪和農田平整等領域，可實現在平整作業過程中對平整質量信息進行實時檢測與評估。

技術領域

本實用新型屬于測量及自動化控制領域，具體涉及一種地面平整信息檢測傳感器，進一步涉及使用該傳感器進行地面平整信息實時監測的方法。

背景技術

在混凝土攤鋪和道橋建設等領域中廣泛應用激光控制系統進行精準平整作業。該系統以激光發射器產生的旋轉激光為基準面，將激光傳感器安裝在機具的桅桿上，用于檢測平整具相對旋轉激光的高程偏差信息并傳輸至控制器，控制器通過驅動液壓系統自動調節機具，從而實現精準平整作業。

平整攤鋪作業中，地面平整信息是評價作業質量的重要指標。現有技術中，是在完整全部的平整作業后，再通過人工的方法進行地面平整信息檢測。這種方法存在兩個問題。其一，由于檢測的滯后，一旦平整設備在施工過程中發生偏差并導致平整度不符合要求，需要將整個平整工程重新作業，難以實現“實時糾錯”；其二，人工檢測不僅耗時耗力，還有可能破壞平整后的地表，嚴重時同樣會導致將整個平整工程重新作業。

平整攤鋪作業的質量主要受到平整設備所采用的激光傳感器的影響。現有技術中公開了多種可用于地面平整用激光控制系統的激光傳感器。專利CN201320178153.6公開了一種激光接收器，該激光接收器選用硅光電池作為光電探測器，進行旋轉激光高程偏差信息的檢測。專利CN201310138997.2公開了一種激光平地機的激光接收器，通過內置光電片進行旋轉激光高程偏差信息的檢測。專利CN201610602744.X公開了一種農田激光平地機中激光接收器，通過硅光電池陣列檢測旋轉激光高程偏差信息。但是，現有技術中所公開的激光傳感器，尚無法在實際平整作業過程中實時檢測地面平整信息，使得操作人員無法判斷平整攤鋪作業是否達到預期效果。現有產品在實際平整作業過程中無法實時檢測地面平整信息，使得操作人員在平整攤鋪作業的施工過程中，無法及時地了解并判斷作業質量，需待完成全部作業后由人工進行檢測。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本實用新型的一個目的在于提供一種改進的地面平整信息檢測傳感器。在檢測旋轉激光高程偏差信息的同時，采用該傳感器還實時檢測地面平整信息，實現平整攤鋪作業與地面平整信息檢測同步進行。

具體而言，本實用新型的地面平整信息檢測傳感器包括激光高程傳感陣列模塊、測距模塊、算法處理模塊、通信傳輸模塊和數顯模塊；該激光高程傳感陣列模塊和該測距模塊的輸出端分別與該算法處理模塊的輸入端電連接，該算法處理模塊的輸出端與該通信傳輸模塊的輸入端電連接，該通信傳輸模塊的輸出端分別與該數顯模塊輸入端和高程控制器的輸入端電連接；該激光高程傳感陣列模塊用于將提供激光基準平面信號的激光發射器發出的激光信號轉化為電信號；該測距模塊用于測量該地面平整信息檢測傳感器與待檢地面之間的相對距離；所述算法處理模塊包括用于計算旋轉激光高程偏差信息和待檢地面平整信息的計算單元，以激光高程傳感陣列模塊檢測到的高程信息為參考，通過測距模塊測量傳感器至放樣點的標定距離和傳感器至待檢地面距離，實時計算時地面平整信息。

進一步地，

該激光高程傳感陣列模塊包括將激光發射器發出的激光信號轉換為電信號的激光傳感元件構成的激光傳感陣列。其中激光發射器為旋轉掃平激光發射器。

進一步地，該激光傳感陣列包括成對的且感光面相互垂直的該激光傳感元件，優選包括4個該激光傳感元件。如此可實現360°無死角檢測旋轉激光信號。同時，將激光高程傳感陣列任意位置可設置為高程零位置。