[实用新型]一种地下空间激光3D成像装置

说明书

本实用新型公开了一种地下空间激光3D成像装置，包括：竖直伸缩杆、控制盒、第一步进电机、第二步进电机、摇臂、激光发射接收器、磁力计和上位机，控制盒连接于竖直伸缩杆的下端，第一步进电机和第二步进电机设置于控制盒的下端，可实现激光发射接收器水平与竖直方向的旋转，磁力计与激光发射接收器固定连接，用于测量激光发射接收器的方位信息，上位机用于接收由激光发射接收器获得的球形扫描数据，并对所述数据处理后得到成像信息。该地下空间激光3D成像装置优化了其他地下探测装置的功能，可以直观准确的对地下空间的几何形态及空间变化进行探测。

技术领域

本实用新型涉及地下空间几何形态检测领域，特别提供了一种地下空间激光3D成像装置。

背景技术

地下空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的“空洞”，空区的存在使得矿山的安全生产面临很大的安全问题，激光探测3D成像技术可以直观准确的展现地下空间的几何形态，可以广泛应用探查。

针对地下空间探测技术，我国主要以钻探为主物探为辅，国外以物探为主，近年来，电法，电磁法，微重力法，地震法都有较高的水平，但通过这些方法很难分析到地下空间具体的空间形态与几何特性，根据激光探测原理，实现对地下空区完整信息的采集，三维成像技术在地下空间探测应用较少。

因此，研制一种地下空间激光3D成像装置，成为人们亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种地下空间激光3D成像装置，以解决现有地下空区探测装置不能展现地下空间几何特性完整信息的问题。

本实用新型提供了一种地下空间激光3D成像装置，包括：竖直伸缩杆、控制盒、第一步进电机、第二步进电机、摇臂、激光发射接收器、磁力计和上位机，其中，控制盒连接于竖直伸缩杆的下端，控制盒内设置有控制器，第一步进电机连接于控制盒的下端，其输出轴竖直向下设置，第二步进电机设置于第一步进电机的下部且与第一步进电机的输出轴连接，可在第一步进电机的输出轴的带动下旋转，第二步进电机的输出轴水平设置于其左右两侧且与摇臂连接，用于带动摇臂在竖直方向上转动，激光发射接收器固定连接于摇臂的下部，磁力计与激光发射接收器固定连接，控制器分别与第一步进电机、第二步进电机、激光发射接收器和磁力计连接，用于控制第一步进电机、第二步进电机的启停、接收激光发射接收器和磁力计采集的距离和磁感应信息，上位机与控制器连接，用于向控制器发送控制信号及接收控制器发送来的数据信息并进行处理。

优选，所述第一步进电机和第二步进电机均设置于铝盒子内。

进一步优选，上位机上设置有显示屏，可以显示激光发射接收器的方位信息，所述显示屏上还设置有复位键，用于控制第一步进电机及第二步进电机的复位。

本实用新型提供的地下空间激光3D成像装置优化了其他地下探测装置的功能，可以直观准确的对地下空间的几何形态及空间变化进行探测，通过竖直伸缩杆可伸入地下空间，激光发射接收器可以测量其距地下空间墙壁的直线距离，第一步进电机和第二步进电机可带动激光发射接收器实现水平360度和竖直180度旋转，进而得到球形扫描数据，上位机通过对所述数据进行处理，可以得到地下空间激光3D成像信息，磁力计用于测量激光发射接收器的方位信息，可以对激光发射接收器的水平和竖直起始位置进行校准，以实现及时修正。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型提供的地下空间激光3D成像装置结构示意图；

图2为本实用新型提供的地下空间激光3D成像装置的控制框图；

图3为三维坐标系的示意图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施方案对本实用新型进行进一步的解释，但并不局限本实用新型。