[发明专利]一种地面平整信息检测传感器及实时检测方法

权利要求书

1.一种地面平整信息检测传感器（1），其特征在于，包括激光高程传感阵列模块（2）、测距模块（3）、算法处理模块（4）、通信传输模块（5）和数显模块（6）；所述激光高程传感阵列模块（2）和所述测距模块（3）的输出端分别与所述算法处理模块（4）的输入端电连接，所述算法处理模块（4）的输出端与所述通信传输模块（5）的输入端电连接，所述通信传输模块（5）的输出端分别与所述数显模块（6）输入端和高程控制器（8）的输入端电连接；所述激光高程传感阵列模块（2）用于将激光发射器（7）发出的激光信号转化为电信号；所述测距模块（3）用于测量所述地面平整信息检测传感器（1）与待检地面（9）之间的相对距离；所述算法处理模块（4）包括用于解算旋转激光高程偏差信息和待检地面（9）平整信息的计算单元。

2.根据权利要求1所述的地面平整信息检测传感器（1），其特征在于，所述激光高程传感阵列模块（2）包括将旋转激光信号转换为电信号的激光传感元件（10）构成的激光传感阵列。

3.根据权利要求2所述的地面平整信息检测传感器（1），其特征在于，所述激光传感阵列模块（2）包括成对的且感光面相互垂直的所述激光传感元件（10），优选包括4个所述激光传感元件（10）。

4.根据权利要求1所述的地面平整信息检测传感器（1），其特征在于，所述测距模块（3）包括成对的信号发射器与信号接收器，所述成对的信号发射器与信号接收器的信号传输方式选自激光、红外线、超声波中的任一种，优选激光。

5.根据权利要求1所述的地面平整信息检测传感器（1），其特征在于，所述算法处理模块（4）包括用于解算旋转激光高程偏差信息和待检地面（9）平整信息的计算单元，所述计算单元能够执行以下计算：

式中：

Z——待检地面（9）平整信息；

H——实测距离，测距模块（3）测量到的传感器（1）至待检地面（9）距离；

——期望距离，测距模块（3）测量到的传感器（1）至放样点（14）的标定距离；

h——激光高程偏差，激光高程阵列模块（2）检测的相对高程零位的高程偏差；

N——相位延迟中半周期的个数，测距模块（3）检测到测距脉冲信号往返待检地面（9）的相位延迟中半周期的个数；

——不足半周期的相位延迟，测距模块（3）检测到测距脉冲信号往返待检地面（9）的相位延迟不足半个周期的相位延迟时间；

——测距脉冲信号在空气中的传播速度；

——测距脉冲信号频率。

6.根据权利要求1所述的地面平整信息检测传感器（1），其特征在于，所述通信传输模块（5）包括通过总线与高程控制器（8）进行全双工通信的通信单元。

7.根据权利要求1所述的地面平整信息检测传感器（1），其特征在于，所述数显模块（6）包括高程指示灯、平整信息显示屏和平整信息指示灯；所述高程指示灯实时显示旋转激光高程偏差信息；所述平整信息显示屏实时显示当前位置的地面平整信息；所述平整信息指示灯依次显示距离当前位置0~X m、X~2X m和2X~3X m的平整作业情况，并进行实时更新。

8.根据权利要求1-7任一项所述的地面平整信息检测传感器（1），其特征在于，所述地面平整信息检测传感器（1）还包括外壳（13），所述外壳包括壳体（13-2）和分别安装于所述壳体（13-2）两端的上底盖（13-1）和下底盖（13-3），以及设置于所述下底盖（13-3）上的航空插头（13-4）和所述测距模块（3），所述数显模块（6）嵌套安装于所述壳体（13-2）上，所述通信传输模块（5）通过所述航空插头（13-4）与所述高程控制器（8）进行通信。