CN115629395A - 便携式激光雷达测风装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了便携式激光雷达测风装置，属于测风设备技术领域，包括便携箱，便携箱上设有推拉门，两个推拉门之间通过电磁铁吸合，便携箱内通过隔板分为上空腔与下空腔，上空腔内设有用于收纳激光雷达的调节机构，调节机构上设有用于调节激光雷达角度的转动机构，激光雷达安装在转动机构上，下空腔内设有对便携箱进行固位的固定机构，调节机构与转动机构之间还连接有一伸缩机构；本发明将激光雷达测风设备直接与便携箱连为一体，不需要组装或者拆卸，需要使用时直接通过调节机构将测风设备抬起，不需要使用时也可直接通过调节机构将测风设备收纳进箱内存放，操作起来十分方便快捷。

Description

便携式激光雷达测风装置
技术领域
本发明属于测风设备技术领域，具体涉及便携式激光雷达测风装置。
背景技术
随着激光雷达技术和外差探测技术的迅速发展,基于多普勒效应的相干测风激光雷达已经成为大气矢量风场、大气湍流和局域风切变等测量的主要手段之一。激光测风雷达是基于相干探测原理，利用激光作为照射光束，通过接收光束对大气中随风飘移气溶胶的散射回波信号，并通过数字鉴频技术来获得气溶胶相对激光束的多普勒频移，最终实现对大气风场信息的测量。
现有的测风装置大多都是组装而成的，当需要对户外某一地点测风时，一般先将测风装置拿出收纳箱，然后现场组装、固定、调试，使用完成后又需要拆卸至收纳箱内存放，因此使用时很繁琐，影响操作人员使用；另外测风机构一般都是固定在某一地点，其测风方位有限，影响测量的准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供便携式激光雷达测风装置，用以解决上述背景技术中所面临的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
便携式激光雷达测风装置，包括便携箱，所述便携箱上设有推拉门，两个所述推拉门之间通过电磁铁吸合，所述便携箱内通过隔板分为上空腔与下空腔，所述上空腔内设有用于收纳激光雷达的调节机构，所述调节机构上设有用于调节激光雷达角度的转动机构，所述激光雷达安装在转动机构上，所述下空腔内设有对便携箱进行固位的固定机构，所述调节机构与转动机构之间还连接有一伸缩机构。
通过上述技术方案，激光雷达用于测风，当不需要使用时可直接收纳在便携箱内，当需要使用时可直接通过固定机构将便携箱固定在地面上，然后通过调节机构将激光雷达升起，通过伸缩机构来根据需要调节激光雷达的高度，对不同位置的分速风向进行测量，同时可通过转动机构来调节激光雷达的角度，对不同方位的风进行测量。
进一步的，所述调节机构放置在上空腔内的固定块，所述固定块上开设有收纳槽与安装槽，所述安装槽内转动连接有端面齿盘，所述固定块上位于收纳槽的四周还对称设有固定板，其中一个所述固定板上设有主动转轴，另外三个所述固定板上设有从动转轴，所述主动转轴的一端上安装有主动齿轮，所述从动转轴的一端上安装有从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮均与端面齿盘啮合，所述主动转轴以及从动转轴的另一端上均设第一连接板，所述第一连接板的末端上转动设有第二连接板，所述收纳槽内还设有一第一安装板，所述转动机构安装在第一安装板上，且第一安装板的四个面分别与四个第二连接板的末端转动连接。
通过上述技术方案，通过主动齿轮的转动，来带动从动齿轮转动，从而带动第一连接板转动，在与第二连接板的配合下，可带动第一安装板在收纳槽内上下移动，进而改变激光雷达的高度，可将激光雷达直接从收纳槽内升起，进行测风操作，操作简单，操作人员使用起来很方便。
进一步的，所述转动机构包括第二安装板，所述第二安装板的中间位置上设有一立柱，所述立柱的外壁上滑动连接有滑筒，所述滑筒的底部设有支撑盘，所述支撑盘上位于滑筒的两端设有第三连接板，两个所述第三连接板上共同连接有一环形滑槽，所述第二安装板上位于立柱的两侧设有第一电控气缸，所述第一电控气缸的输出端与支撑盘的底部相连接，所述立柱的顶端设有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端设有转动柱，所述转动柱的顶端设有环形筒，所述环形筒内设有一安装柱，所述安装柱的一端连接有L型杆，所述L型杆的末端设有滑球，所述滑球滑动连接在环形滑槽内，所述安装柱的另一端与激光雷达连接。
通过上述技术方案，第一驱动电机带动转动柱转动，从而带动激光雷达转动，来对不同方位进行测风操作，同时通过第一电控气缸的伸缩，带动滑筒在立柱上上下滑动，在滑球与环形滑槽等装置的配合下，从而改变激光雷达的倾斜角度，提高更广泛的测量范围，增大测量的准确性。
进一步的，所述伸缩机构包括空心柱，所述空心柱的两侧对称设有第一安装腔与第二安装腔，所述空心柱内设有由若干个圆台堆叠成的卡柱，所述卡柱的顶端设有连接墩，所述连接墩与转动机构连接，所述第一安装腔内转动设有第一卡块，所述第一卡块的底部连接有压缩弹簧，所述第二安装腔内转动设有调节扳手，所述调节扳手位于第二安装腔内的一端上连接有第二卡块，所述第一卡块以及第二卡块靠近卡柱的一侧上设有倒角，所述第一卡块以及第二卡块的顶部均设有若干防滑齿。
通过上述技术方案，通过调节扳手的上下移动，可带动第二卡块移动，在与圆台状的卡柱配合，可将卡柱往上抬高，卡柱在往上抬高一个圆台位置时，第一卡块也会在压缩弹簧的配合下，卡在该圆台的底部，对整个卡柱进行固定，从而便于调节激光雷达的高度。
进一步的，所述固定机构包括安装在下空腔内的第二电控气缸，所述第二电控气缸的输出端连接有第四安装板，所述第四安装板与下空腔滑动连接，所述第四安装板上对称设有四个固定钻柱，所述固定钻柱的外壁上盘旋设有钻片，所述固定钻柱的顶端还设有用于驱动的第二驱动电机。
通过上述技术方案，第二电控气缸的伸缩，可一通带动四个固定钻柱往下移动，在第二驱动电机的驱动下，四个固定钻转动，并钻入地下，通过四个固定钻柱对整个装置进行固定，避免在测量时发生晃动，提高准确性。
进一步的，所述便携箱的底部还对称设有两个卡槽，所述卡槽内对称开设有两个通孔，所述卡槽内还滑动连接有两个用于封闭通孔的滑板。
通过上述技术方案，通孔用于四个固定钻柱的伸出或者收缩，滑板用于对通孔进行密封，避免灰尘湿气等从通孔进入箱内，影响设备的使用寿命。
本发明的有益效果：
本发明将激光雷达测风设备直接与便携箱连为一体，不需要组装或者拆卸，需要使用时直接通过调节机构将测风设备抬起，不需要使用时也可直接通过调节机构将测风设备收纳进箱内存放，操作起来十分方便快捷。
本发明通过设有的转动机构可根据需要调节激光雷达的转动角度，通过设有的伸缩机构可根据需要调节激光雷达的高度，从而可从不同方向、不同高度进行测风操作，增加测量的准确性。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中调节机构的结构示意图；
图3为本发明中转动机构的结构示意图；
图4为本发明中第二安装板上的部分结构示意图；
图5为本发明中立柱上的部分结构示意图；
图6为本发明中伸缩机构的结构示意图；
图7为本发明中伸缩机构的剖视图；
图8为本发明中第一卡块或第二卡块上结构示意图；
图9为本发明中固定机构的结构示意图；
图10为本发明中便携箱的剖视图。
图中附图说明：
1、便携箱；2、调节机构；3、转动机构；4、固定机构；5、伸缩机构；6、激光雷达；101、推拉门；102、电磁铁；103、隔板；104、卡槽；105、通孔；106、滑板；201、固定块；202、收纳槽；203、安装槽；204、端面齿盘；205、固定板；206、主动转轴；207、从动转轴；208、主动齿轮；209、从动齿轮；210、第一连接板；211、第二连接板；212、第一安装板；301、第二安装板；302、立柱；303、滑筒；304、支撑盘；305、第三连接板；306、环形滑槽；307、第一电控气缸；308、转动柱；309、环形筒；310、安装柱；311、L型杆；312、滑球；501、空心柱；502、第一安装腔；503、第二安装腔；504、卡柱；505、第一卡块；506、压缩弹簧；507、调节扳手；508、第二卡块；509、倒角；510、防滑齿；511、连接墩；401、第二电控气缸；402、第四安装板；403、固定钻柱；404、钻片；405、第二驱动电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种便携式激光雷达测风装置，如图1、图10所示，包括便携箱1，便携箱1上设有推拉门101，两个推拉门101之间通过电磁铁102吸合，便携箱1的底部还对称设有两个卡槽104，卡槽104内对称开设有两个通孔105，卡槽104内还滑动连接有两个用于封闭通孔105的滑板106，便携箱1内通过隔板103分为上空腔与下空腔，上空腔内设有用于收纳激光雷达6的调节机构2，调节机构2上设有用于调节激光雷达6角度的转动机构3，激光雷达6安装在转动机构3上，下空腔内设有对便携箱1进行固位的固定机构4，调节机构2与转动机构3之间还连接有一伸缩机构5。上空腔用于收纳调节机构2、转动机构3、伸缩机构5以及激光雷达6，下空腔用于收纳固定机构4，不使用时，激光雷达6置于上空腔内，使用时通过调节机构2抬起，并通过转动机构3调节激光雷达6的角度，通过伸缩机构5来调节激光雷达6的高度，从而从不同方位以及高度进行测风操作，来提高测风的精确性。
如图2所示，调节机构2放置在上空腔内的固定块201，固定块201上开设有收纳槽202与安装槽203，安装槽203内转动连接有端面齿盘204，固定块201上位于收纳槽202的四周还对称设有固定板205，其中一个固定板205上设有主动转轴206，另外三个固定板205上设有从动转轴207，主动转轴206的一端上安装有主动齿轮208，从动转轴207的一端上安装有从动齿轮209，主动齿轮208与从动齿轮209均与端面齿盘204啮合，主动转轴206以及从动转轴207的另一端上均设第一连接板210，第一连接板210的末端上转动设有第二连接板211，收纳槽202内还设有一第一安装板212，转动机构3安装在第一安装板212上，且第一安装板212的四个面分别与四个第二连接板211的末端转动连接。主动转轴206通过第三驱动电机进行驱动，第三驱动电机由外界控制终端控制，通过主动转轴206的转动，带动主动齿轮208转动，从而带动端面齿盘204在安装槽203内转动，而端面齿盘204的转动，又会带动三个从动齿轮209发生转动，从而带动从动转轴207转动，因此可带动四个第一连接板210一起转动，在第一连接板210与第二连接板211的配合下，即可带动第一安装板212在收纳槽202内上下移动，从而将激光雷达6从收纳槽202内抬起，操作起来简单方便。
如图3-5所示，转动机构3包括第二安装板301，第二安装板301的中间位置上设有一立柱302，立柱302的外壁上滑动连接有滑筒303，滑筒303的底部设有支撑盘304，支撑盘304上位于滑筒303的两端设有第三连接板305，两个第三连接板305上共同连接有一环形滑槽306，第二安装板301上位于立柱302的两侧设有第一电控气缸307，第一电控气缸307的输出端与支撑盘304的底部相连接，立柱302的顶端设有第一驱动电机，第一驱动电机的输出端设有转动柱308，转动柱308的顶端设有环形筒309，环形筒309内设有一安装柱310，安装柱310的一端连接有L型杆311，L型杆311的末端设有滑球312，滑球312滑动连接在环形滑槽306内，安装柱310的另一端与激光雷达6连接。第一驱动电机带动转动柱308转动，从而带动滑球312在环形滑槽306内转动，即可带动激光雷达6转动，从而改变激光雷达6测风方向，而第一电控气缸307伸缩时，带动滑筒303在立柱302上上下移动，滑筒303在上下运动时，滑球312在环形滑槽306的上下面产生一定阻力，从而会一起带动L型杆311发生上下面方向上的转动，从而改变机构雷达的倾斜角度，来提高测量范围，提高准确性。
如图6-8所示，伸缩机构5包括空心柱501，空心柱501贯穿第一安装板212，空心柱501的两侧对称设有第一安装腔502与第二安装腔503，空心柱501内设有由若干个圆台堆叠成的卡柱504，卡柱504的顶端设有连接墩511，连接墩511与转动机构3连接，第一安装腔502内转动设有第一卡块505，第一卡块505的底部连接有压缩弹簧506，第二安装腔503内转动设有调节扳手507，调节扳手507位于第二安装腔503内的一端上连接有第二卡块508，第一卡块505以及第二卡块508靠近卡柱504的一侧上设有倒角509，第一卡块505以及第二卡块508的顶部均设有若干防滑齿510，且第一卡块505以及第二卡块508的形状相同。当调节扳手507在上下面移动时，会带动第二卡块508移动，从而对卡柱504进行向上撬动，由于卡柱504是有很多个圆台上下堆积成的，在圆台上上移动时，第一卡块505在圆台的挤压下，会向外侧移动，当接触到下一圆台后，由于没了阻力，压缩弹簧506会快速带动第一卡块505复位，与下一个圆台卡合，反复操作，即可根据需要调节伸缩机构5的高度，从而根据需要调节测风高度。
如图9所示，固定机构4包括安装在下空腔内的第二电控气缸401，第二电控气缸401的输出端连接有第四安装板402，第四安装板402与下空腔滑动连接，第四安装板402上对称设有四个固定钻柱403，固定钻柱403的外壁上盘旋设有钻片404，固定钻柱403的顶端还设有用于驱动的第二驱动电机405。第二电控气缸401以及第二驱动电机405均有外接控制终端控制，第二电控气缸401可带动四个固定钻柱403伸出，第二驱动电机405在伸出的同时驱动固定钻柱403转动，使固定钻柱403快速伸入地下进行固定，从而对整个装置进行固定。
使用时，电磁铁102断电，将推拉门101打开，将底部的滑板106从通孔105处移开，然后通过外接控制端驱动第二电控气缸401伸缩，带动第四安装板402向下移动，使四个固定钻柱403从通孔105伸出，与此同时第二驱动电机405启动，带动四个固定钻柱403转动，使四个固定钻柱403快速钻入土内，对整个装置进行固定；然后外接控制端驱动第三驱动电机转动，从而带动主动转轴206以及主动齿轮208转动，带动端面齿盘204转动，而端面齿盘204与从动齿轮209的啮合，又会带动从动转轴207转动，从而可带动四个第一连接板210一起转动，在第一连接板210与第二连接板211的配合下，即可带动第一安装板212在收纳槽202内上下移动，从而将激光雷达6带出收纳槽202，带出收纳槽202后，可根据测试需要，来调节伸缩机构5的高度，手动上下按动调节扳手507，在调节扳手507移动时，会带动第二卡块508移动，从而将卡柱504往上翘起，卡柱504在往上移动时，第一卡块505在圆台的挤压下，会向外侧移动，当移动一个圆台高度后，由于圆台最高处面积小，第一卡块505没了阻力，会在压缩弹簧506的带动下复位，卡在下一个圆台上，从而对卡柱504进行限位，依次类推，从而调节好整个测试高度；然后通过外接控制端控制第一驱动电机带动转动柱308转动，来改变激光雷达6的方向，并通过第一电控气缸307的伸缩，来改变激光雷达6的倾斜角度(上仰或下俯)，从而增加测试范围，来提高正确性。
测试完成后，按动第一卡块505的最外端，以及调节调节扳手507的位置，使两个卡块不与圆台卡合，这样，卡柱504没了支撑点，会向下降落，当连接墩511与空心柱501抵触后，停止降落，将伸缩机构5收缩到最短，然后第三驱动电机反转，将激光雷达6以及转动机构3收纳至上空腔的收纳槽202内，然后第二电控气缸401回缩，将四个固定钻柱403收纳进下空腔内，将整个装置全部收纳进便携箱1内，然后滑动滑板106封住通孔105，并将两个推拉门101关闭即可。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.便携式激光雷达测风装置，包括便携箱(1)，其特征在于，所述便携箱(1)上设有推拉门(101)，两个所述推拉门(101)之间通过电磁铁(102)吸合，所述便携箱(1)内通过隔板(103)分为上空腔与下空腔，所述上空腔内设有用于收纳激光雷达(6)的调节机构(2)，所述调节机构(2)上设有用于调节激光雷达(6)角度的转动机构(3)，所述激光雷达(6)安装在转动机构(3)上，所述下空腔内设有对便携箱(1)进行固位的固定机构(4)，所述调节机构(2)与转动机构(3)之间还连接有一用于调节高度的伸缩机构(5)。
2.根据权利要求1所述的便携式激光雷达测风装置，其特征在于，所述调节机构(2)包括放置在上空腔内的固定块(201)，所述固定块(201)上开设有收纳槽(202)与安装槽(203)，所述安装槽(203)内转动连接有端面齿盘(204)，所述固定块(201)上位于收纳槽(202)的四周还对称设有固定板(205)，其中一个所述固定板(205)上设有主动转轴(206)，另外三个所述固定板(205)上设有从动转轴(207)，所述主动转轴(206)的一端上安装有主动齿轮(208)，所述从动转轴(207)的一端上安装有从动齿轮(209)，所述主动齿轮(208)与从动齿轮(209)均与端面齿盘(204)啮合。
3.根据权利要求2所述的便携式激光雷达测风装置，其特征在于，所述主动转轴(206)以及从动转轴(207)的另一端上均设第一连接板(210)，所述第一连接板(210)的末端上转动设有第二连接板(211)，所述收纳槽(202)内还设有一第一安装板(212)，所述转动机构(3)安装在第一安装板(212)上，且第一安装板(212)的四个面分别与四个第二连接板(211)的末端转动连接。
4.根据权利要求1所述的便携式激光雷达测风装置，其特征在于，所述转动机构(3)包括第二安装板(301)，所述第二安装板(301)的中间位置上设有一立柱(302)，所述立柱(302)的外壁上滑动连接有滑筒(303)，所述滑筒(303)的底部设有支撑盘(304)，所述支撑盘(304)上位于滑筒(303)的两端设有第三连接板(305)，两个所述第三连接板(305)上共同连接有一环形滑槽(306)，所述第二安装板(301)上位于立柱(302)的两侧设有第一电控气缸(307)，所述第一电控气缸(307)的输出端与支撑盘(304)的底部相连接。
5.根据权利要求4所述的便携式激光雷达测风装置，其特征在于，所述立柱(302)的顶端设有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端设有转动柱(308)，所述转动柱(308)的顶端设有环形筒(309)，所述环形筒(309)内设有一安装柱(310)，所述安装柱(310)的一端连接有L型杆(311)，所述L型杆(311)的末端设有滑球(312)，所述滑球(312)滑动连接在环形滑槽(306)内，所述安装柱(310)的另一端与激光雷达(6)连接。
6.根据权利要求1所述的便携式激光雷达测风装置，其特征在于，所述伸缩机构(5)包括空心柱(501)，所述空心柱(501)的两侧对称设有第一安装腔(502)与第二安装腔(503)，所述空心柱(501)内设有由若干个圆台堆叠成的卡柱(504)，所述卡柱(504)的顶端设有连接墩(511)，所述连接墩(511)与转动机构(3)连接，所述第一安装腔(502)内转动设有第一卡块(505)，所述第一卡块(505)的底部连接有压缩弹簧(506)，所述第二安装腔(503)内转动设有调节扳手(507)，所述调节扳手(507)位于第二安装腔(503)内的一端上连接有第二卡块(508)。
7.根据权利要求6所述的便携式激光雷达测风装置，其特征在于，所述第一卡块(505)以及第二卡块(508)靠近卡柱(504)的一侧上设有倒角(509)，所述第一卡块(505)以及第二卡块(508)的顶部均设有若干防滑齿(510)。
8.根据权利要求1所述的便携式激光雷达测风装置，其特征在于，所述固定机构(4)包括安装在下空腔内的第二电控气缸(401)，所述第二电控气缸(401)的输出端连接有第四安装板(402)，所述第四安装板(402)与下空腔滑动连接，所述第四安装板(402)上对称设有四个固定钻柱(403)，所述固定钻柱(403)的外壁上盘旋设有钻片(404)，所述固定钻柱(403)的顶端还设有用于驱动的第二驱动电机(405)。
9.根据权利要求1所述的便携式激光雷达测风装置，其特征在于，所述便携箱(1)的底部还对称设有两个卡槽(104)，所述卡槽(104)内对称开设有两个通孔(105)，所述卡槽(104)内还滑动连接有两个用于封闭通孔(105)的滑板(106)。
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