專利名稱：帶探地雷達(dá)的挖掘機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種挖掘機(jī)，特別是一種帶探地雷達(dá)的挖掘機(jī)。
技術(shù)背景在建設(shè)過(guò)程中，我們經(jīng)常遇到挖掘機(jī)挖斷設(shè)埋在地下的電纜、氣管、水管、光纜公 共設(shè)施的事件，給人們生活帶來(lái)很大的不便。我們有時(shí)會(huì)遇到在施工時(shí)不經(jīng)意挖到古代文 物的事件，強(qiáng)勁動(dòng)力的挖掘機(jī)往往在挖到文物時(shí)，已經(jīng)給文物造成了不可挽回的損傷。探地雷達(dá)(簡(jiǎn)稱GPR)方法是一種用于確定地下介質(zhì)分布的廣譜電磁波技術(shù)，通過(guò) 天線向地下發(fā)射無(wú)載波電磁脈沖，同時(shí)接收由地下不同介質(zhì)界面的反射回波。由于電磁波 在介質(zhì)中傳播的路徑、波形和電磁場(chǎng)強(qiáng)度將隨所通過(guò)介質(zhì)的電性質(zhì)(如介電常數(shù)￡ r)及幾 何形態(tài)的差異而變化，根據(jù)接收到的回波旅行時(shí)間、幅度和波形等信息，不同的介質(zhì)內(nèi)部有 不同的電磁波傳播特點(diǎn)，電磁波會(huì)出現(xiàn)反射、透射或折射現(xiàn)象，雷達(dá)能夠探測(cè)地下介質(zhì)的地 層結(jié)構(gòu)與埋藏目的體。目前的探地雷達(dá)種類很多，主要工作方式包括單人背負(fù)探地、手推車裝載探地、汽 車裝載探地等，因?yàn)樘降乩走_(dá)檢測(cè)的雷達(dá)圖需要經(jīng)專門的處理軟件進(jìn)行識(shí)別分析，所以探 地雷達(dá)一般是在項(xiàng)目開(kāi)展前期作勘探、檢測(cè)使用。沒(méi)有裝載到挖掘機(jī)上，在施工過(guò)程中實(shí)時(shí) 檢測(cè)使用。因?yàn)樘降乩走_(dá)檢測(cè)地下情況時(shí)可選擇連續(xù)或者點(diǎn)測(cè)方式進(jìn)行工作，往往沒(méi)有對(duì)施 工界面進(jìn)行地毯式全面覆蓋掃描探測(cè)。因?yàn)樘綔y(cè)人員會(huì)根據(jù)檢測(cè)科目要求對(duì)掃描到的信息 進(jìn)行識(shí)別，如果沒(méi)有要求探測(cè)和識(shí)別地下管網(wǎng)線路等信息的時(shí)候，探測(cè)人員往往不會(huì)關(guān)注 和標(biāo)注這些信息，即便對(duì)地下管網(wǎng)線路做了標(biāo)注，也存在和具體施工挖掘者信息溝通不暢 的可能。這就是目前探地雷達(dá)被廣泛使用，但挖掘機(jī)挖斷地下管網(wǎng)線路和挖壞文物的事件 仍然時(shí)有發(fā)生的原因。圖像識(shí)別是人工智能的一個(gè)重要領(lǐng)域。為了編制模擬人類圖像識(shí)別活動(dòng)的計(jì)算機(jī) 程序，人們提出了不同的圖像識(shí)別模型。例如模板匹配模型。這種模型認(rèn)為，識(shí)別某個(gè)圖像， 必須在過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)中有這個(gè)圖像的記憶模式，又叫模板。當(dāng)前的刺激如果能與大腦中的模 板相匹配，這個(gè)圖像也就被識(shí)別了。例如有一個(gè)字母A，如果在腦中有個(gè)A模板，字母A的大 小、方位、形狀都與這個(gè)A模板完全一致，字母A就被識(shí)別了。這個(gè)模型簡(jiǎn)單明了，也容易得 到實(shí)際應(yīng)用。但這種模型強(qiáng)調(diào)圖像必須與腦中的模板完全符合才能加以識(shí)別，而事實(shí)上人 不僅能識(shí)別與腦中的模板完全一致的圖像，也能識(shí)別與模板不完全一致的圖像。例如，人們 不僅能識(shí)別某一個(gè)具體的字母A，也能識(shí)別印刷體的、手寫體的、方向不正、大小不同的各種 字母A。同時(shí)，人能識(shí)別的圖像是大量的，如果所識(shí)別的每一個(gè)圖像在腦中都有一個(gè)相應(yīng)的 模板，也是不可能的。為了解決模板匹配模型存在的問(wèn)題，格式塔心理學(xué)家又提出了一個(gè)原型匹配模 型。這種模型認(rèn)為，在長(zhǎng)時(shí)記憶中存儲(chǔ)的并不是所要識(shí)別的無(wú)數(shù)個(gè)模板，而是圖像的某些 “相似性”。從圖像中抽象出來(lái)的“相似性”就可作為原型，拿它來(lái)檢驗(yàn)所要識(shí)別的圖像。如果能找到一個(gè)相似的原型，這個(gè)圖像也就被識(shí)別了。這種模型從神經(jīng)上和記憶探尋的過(guò)程 上來(lái)看，都比模板匹配模型更適宜，而且還能說(shuō)明對(duì)一些不規(guī)則的，但某些方面與原型相似 的圖像的識(shí)別。探地雷達(dá)探測(cè)類似的地下物體得到的雷達(dá)圖有極高的“相似性”，通過(guò)圖像識(shí)別技 術(shù)和建立模板匹配模型數(shù)據(jù)庫(kù)，可以短時(shí)間用程序識(shí)別雷達(dá)圖，并判斷探測(cè)的地下物體是 否屬于數(shù)據(jù)庫(kù)里設(shè)定的需要警示的物體。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述不足，本發(fā)明提供一種帶探地雷達(dá)的挖掘機(jī)，能及時(shí)提醒挖掘機(jī)操 作者在即將施工的地下有無(wú)異常和需要警示的物體。本發(fā)明解決問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是這樣的 一種帶探地雷達(dá)的挖掘機(jī)，包括挖掘機(jī)，探地雷達(dá)，其特征是，在挖掘機(jī)駕駛艙設(shè) 置有探地雷達(dá)主機(jī)，探地雷達(dá)主機(jī)安裝有公知的雷達(dá)圖處理軟件與圖像識(shí)別軟件和目標(biāo)對(duì) 比數(shù)據(jù)庫(kù)，在探地雷達(dá)主機(jī)設(shè)置有警報(bào)裝置，所述警報(bào)裝置包括人聲語(yǔ)音示警、其他警示音 示警、燈光示警、圖像示警、振動(dòng)示警或者以上示警方式的組合，其優(yōu)選方案是人聲語(yǔ)音示 警。通過(guò)公知的圖像識(shí)別軟件可設(shè)置當(dāng)雷達(dá)主機(jī)檢測(cè)到與目標(biāo)對(duì)比數(shù)據(jù)庫(kù)中圖像類似的地 下物體雷達(dá)圖即激活警報(bào)裝置。在挖掘機(jī)鏟斗設(shè)置有探地雷達(dá)天線，所述天線是地面耦合 天線或者空氣耦合天線。探地雷達(dá)天線可設(shè)置金屬保護(hù)外殼，探地雷達(dá)天線設(shè)置有數(shù)據(jù)線 連接探地雷達(dá)主機(jī)。本發(fā)明的有益效果是，能實(shí)時(shí)檢測(cè)挖掘施工地段地下情況，及時(shí)提醒挖掘機(jī)操作 者有無(wú)異常和需要警示的物體，大大減少因誤操作和信息溝通不暢等原因造成的挖斷設(shè)埋 在地下的電纜、氣管、水管、光纜公共設(shè)施的事件和挖壞文物的事件。因?yàn)槲覀儍H需要檢測(cè) 挖掘機(jī)鏟斗需要挖掘面積和可能挖掘深度的地下情況，所以無(wú)需很高配置的探地雷達(dá)，采 用本技術(shù)沒(méi)有太高的經(jīng)濟(jì)門檻。因?yàn)橥瑯拥脑颍覀冃枰獙?shí)時(shí)處理的數(shù)據(jù)量也很小，所以 可以及時(shí)比對(duì)處理采集到的地下信息和雷達(dá)圖。因?yàn)樘降乩走_(dá)可以直接與GPS相連，實(shí)時(shí) 傳輸探測(cè)成果，自動(dòng)生成GIS文件，采用本技術(shù)還可以及時(shí)掌握施工進(jìn)度，優(yōu)化施工管理。 本技術(shù)可隨時(shí)安裝拆卸，已有的挖掘機(jī)也可方便的加裝探地雷達(dá)。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明實(shí)施例的示意圖；圖中1、駕駛艙；2、探地雷達(dá)主機(jī)；3、挖掘機(jī)動(dòng)力臂；4、數(shù)據(jù)線；5、探地雷達(dá)天線； 6、挖掘機(jī)鏟斗。
具體實(shí)施方式
如圖所示一種帶探地雷達(dá)的挖掘機(jī)，包括挖掘機(jī)，探地雷達(dá)，其特征是，在挖掘機(jī)駕駛艙1 設(shè)置有探地雷達(dá)主機(jī)2，探地雷達(dá)主機(jī)2安裝有公知的雷達(dá)圖處理軟件與圖像識(shí)別軟件和 目標(biāo)對(duì)比數(shù)據(jù)庫(kù)，在探地雷達(dá)主機(jī)2設(shè)置有警報(bào)裝置，所述警報(bào)裝置包括人聲語(yǔ)音示警、其他警示音示警、燈光示警、圖像示警、振動(dòng)示警或者以上示警方式的組合，其優(yōu)選方案是人 聲語(yǔ)音示警。通過(guò)公知的圖像識(shí)別軟件可設(shè)置當(dāng)雷達(dá)主機(jī)2檢測(cè)到與目標(biāo)對(duì)比數(shù)據(jù)庫(kù)中圖 像類似的地下物體雷達(dá)圖即激活警報(bào)裝置。在挖掘機(jī)鏟斗6設(shè)置有探地雷達(dá)天線5，所述天 線5是地面耦合天線或者空氣耦合天線。探地雷達(dá)天線5可設(shè)置金屬保護(hù)外殼，探地雷達(dá) 天線5設(shè)置有數(shù)據(jù)線4連接探地雷達(dá)主機(jī)2。實(shí)施例中，探地雷達(dá)天線可設(shè)置在挖掘機(jī)鏟斗的金屬齒內(nèi)部。實(shí)施例中，探地雷達(dá)天線與雷達(dá)主機(jī)也可以無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)。實(shí)施例中，發(fā)現(xiàn)地下異常情況，制動(dòng)挖掘機(jī)的權(quán)限可以是挖掘機(jī)駕駛員，也可以是 施工管理總部遙控制動(dòng)。 實(shí)施例中，本技術(shù)可以在排出地雷中使用。 以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，雖然本 說(shuō)明書參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已經(jīng)做了詳細(xì)說(shuō)明，但本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以理解， 仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離本發(fā)明精神和范圍的技術(shù)方案及其 改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之中。
權(quán)利要求一種帶探地雷達(dá)的挖掘機(jī)，其特征是，在挖掘機(jī)駕駛艙設(shè)置有探地雷達(dá)主機(jī)，在挖掘機(jī)鏟斗設(shè)置有探地雷達(dá)天線，探地雷達(dá)天線可設(shè)置金屬保護(hù)外殼，探地雷達(dá)天線設(shè)置有數(shù)據(jù)線連接探地雷達(dá)主機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶探地雷達(dá)的挖掘機(jī)，其特征是，探地雷達(dá)主機(jī)安裝有公知 的雷達(dá)圖處理軟件與圖像識(shí)別軟件和目標(biāo)對(duì)比數(shù)據(jù)庫(kù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶探地雷達(dá)的挖掘機(jī)，其特征是在探地雷達(dá)主機(jī)設(shè)置有警報(bào) 裝置，所述警報(bào)裝置包括人聲語(yǔ)音示警、其他警示音示警、燈光示警、圖像示警、振動(dòng)示警或 者以上示警方式的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶探地雷達(dá)的挖掘機(jī)，其特征是探地雷達(dá)天線是地面耦合天 線或者空氣耦合天線。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種帶探地雷達(dá)的挖掘機(jī)。其特征是，在挖掘機(jī)駕駛艙1設(shè)置有探地雷達(dá)主機(jī)，在挖掘機(jī)鏟斗設(shè)置有探地雷達(dá)天線。本實(shí)用新型的有益效果是，能實(shí)時(shí)檢測(cè)挖掘施工地段地下情況，及時(shí)提醒挖掘機(jī)操作者有無(wú)異常和需要警示的物體，大大減少因誤操作和信息溝通不暢等原因造成的挖斷設(shè)埋在地下的電纜、氣管、水管、光纜公共設(shè)施的事件和挖壞文物的事件。
文檔編號(hào)E02F3/00GK201581420SQ20102030000
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年1月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月1日
發(fā)明者羅軼 申請(qǐng)人:羅軼