[实用新型]一种雪深探测仪器

说明书

本实用新型公开了一种雪深探测仪器，包括三维激光雷达、供电系统、数据采集器、无线通讯模块和支架，所述三维激光雷达与所述供电系统和所述数据采集器相连，所述数据采集器与所述无线通讯模块相连；所述三维激光雷达设置在所述支架的顶端。优点是：由于雪厚是不均匀的，传统的方式个测量一平米左右；而采用三维扫描式激光雷达，获取现场雪表面的点云数据，能够有效的扩展测量区域，为计算雪深数据支撑；采用数据采集器在现场控制三维激光雷达，实时获取点云数据，通过点云数据计算获取雪深数据，提高了检测精度和检测效率。通过延长扫描时间和采用3B级强激光头的方式，解决激光在冰雪表面反射率地的问题，保证获取有效的点云数据。

技术领域

本实用新型涉及雪深探测技术领域，尤其涉及一种雪深探测仪器。

背景技术

积雪深度是地面气象观测业务的基本要素之一，对于气象服务具有重要的意义。传统雪深测量以人工观测为主，通过人工读取测雪尺刻度的方法获取雪深数据，虽然应用简易方便，但具有时空密度小，数据连续性差的弊端。因此，随着最近以来自动气象监测的发展。一些自动化监测雪深的仪器不算涌现。但是也有一些局限性,迫切需要一种高精度高覆盖面的雪深观测仪器。

现有的雪深探测方式主要分为人工观测方法和自动观测方法。通过人工读取测雪尺刻度的方法获取雪深数据，自动观测的仪器有超声波方法，红外测距，激光测距，视频图片处理等，下面分别介绍以下几种仪器。

1、超声波测量距离传感器，如图1所示；通过传感器向雪面发送超声波，根据超声波在空气中的传播速度和收到回波的时间来计算距离，从而获得到雪深数据。超声波在空气中的传输因为温度的变化而不同，所以需要进行温度校正。这个测量的精度不如激光测量，这个仪器的测量区域是一个圆，圆的直径是高度的0.268倍，具有一定的代表性，但是还不够大，探测范围小。

2、激光测距离，这个设备精度比超声波精度高，但是测量的是一个点，由于雪面凸凹不平，所以测量的面积代表性有欠缺。

3、激光多点测量雪深的仪器，如图2所示，通过旋转激光发射器，可以发出36或者以上的数量个点的激光来进行测距，然后进行统计；但是这种激光多点测量雪深的仪器价格非常昂贵；这个很好的解决了第2点介绍的激光测距仪的不足，但是代表性还是没有质的突破。

4、通过图像视觉方法计算来获取雪深。但是，通过图像计算获取雪深，也存在算法复杂，对采集器要求高，存储图片和传输图片繁琐等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种雪深探测仪器，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种雪深探测仪器，包括三维激光雷达、供电系统、数据采集器、无线通讯模块和支架，所述三维激光雷达与所述供电系统和所述数据采集器相连，所述数据采集器与所述无线通讯模块相连；所述三维激光雷达设置在所述支架的顶端。

优选的，所述探测仪器包括旋转云台，所述旋转云台底端与所述支架的顶端相连，所述旋转云台的顶端与所述三维激光雷达相连，所述三维激光雷达可在所述旋转云台的带动下绕所述支架的顶端旋转。

优选的，所述三维激光雷达为机械式激光雷达或线扫描激光雷达。

优选的，所述无线通讯模块为4G无线通讯模块和/或5G无线通讯模块和/或卫星通讯模块。

优选的，所述供电装置为太阳能供电系统和/或风能供电系统和/或交流电供电系统；

所述太阳能供电系统包括太阳能控制器、太阳能采集板组件和电控角度调整支架，所述太阳能采集板组件设置在所述电控角度调整支架上，所述电控角度调整支架通过角度调整实现所述太阳能采集板组件的太阳跟随和翻转除雪。