手持式激光测风雷达的制作方法

本发明涉及激光测风雷达，尤其涉及一种手持式激光测风雷达。

背景技术：

1、大气风场探测是人类研究大气动力学和气候变化的一个重要手段，其在风电、军事、环境，航空、气象以及海洋等诸多领域有着非常重要的作用。目前大气风场探测主要采用激光测风雷达，由于激光测风雷达采用波长较短的红外激光，通过探测大气分子和气溶胶的散射信号来实现风信号的探测，探测性能受天气影响小，并且具有很高的时间和空间分辨率，可靠性更高。

2、市面上常用的激光测风雷达大致分为机舱式激光测风雷达、地基式激光测风雷达以及三维扫描式激光测风雷达。其中机舱式激光测风雷达主要用于风力发电设备上，通过安装在风力发电组机舱顶端的激光遥感测风装置，采用相干探测体制基于激光多普勒频移的原理，实现对风机前的风场数据的测量和记录，通过接入风机的主控系统还可以实现前馈控制，达到智能场群控制、优化载荷、提高发电量的目的；地基式激光测风雷达为箱式结构设计，通过vad扫描矢量合成技术完成对雷达正上方50-3000米的风速、风向测量；三维扫描式激光测风雷达主要应用于机场跑道区域风速、风向，切变的监测识别、预警，是一种部署在机场跑道附近的激光遥感测风装置，雷达前方50m-9600m的风速、风向等相关数据的精确测量，通过多种扫描方式，实现对风廓线、水平风场的迎头风、侧风等的测量与风切变预警。以上三种结构的激光测风雷达均存在机动性不足的问题，在进行测量以前需要将设备运送至特定位置放置或安装，由于设备自身体积和重量并不小，因此在使用后会尽量避免移动设备，这样会导致设备的激光扫描区域相对固定，无法适应广泛扫描区域的测量要求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种体积较小、可进行手持式操作从而提高雷达使用机动性和激光扫描区域范围的手持式激光测风雷达。

2、本发明所采用的技术方案是：本发明包括壳体、置于所述壳体内的安装架以及均设置在所述安装架上的激光雷达望远镜、激光收发处理单元、控制和信息处理模块、通讯模块、供电系统以及准值器，所述安装架内部设有安装腔，所述壳体前端设置有与所述安装腔相连通的安装孔，所述激光雷达望远镜同轴穿过所述安装孔并设于所述安装腔内，所述准值器连接于所述激光雷达望远镜末端，在所述安装架上还设置有散热模块和散热风道，所述壳体上设置有抽风口和散热口，所述抽风口位置与所述散热模块相一致，所述散热风道包覆所述激光雷达望远镜设计并与所述散热口相连通，在所述壳体底部还设置有手柄，所述手柄上设置有启动扳机。

3、进一步地，所述安装架为长方体设计，在其上下左右四个端面上均设置有内凹的安装槽，所述散热模块包括通过连接板固定设置在所述安装架后端面上的两组散热风扇，所述散热风道包括对称设置在所述安装腔左右两侧面上以及设置在所述安装腔顶部的若干条散热槽，所述激光雷达望远镜与所述安装腔相接平面形成四个出风口，所述散热口通过所述出风口与若干所述散热槽相连通。

4、进一步地，位于所述安装腔左右两侧壁上的若干所述散热槽与所述安装腔顶部的若干所述散热槽平行并贯通于散热风道，所述散热口对称设置于所述壳体左右两侧面上。

5、进一步地，所述安装架左右两侧面以及下端面上均设置有密封挡板。

6、进一步地，所述激光雷达望远镜包括固定设置在所述安装腔内的镜筒以及从前往后依次设置在所述镜筒内的楔形镜、第一透镜、第二透镜、第三透镜以及光收发端帽，所述准值器与所述光收发端帽相连接，在所述镜筒顶部还设置有混合式步进电机，所述楔形镜外侧设置有环形齿条，所述环形齿条与所述混合式步进电机的旋转轴相互啮合。

7、进一步地，在所述激光雷达望远镜上还设置有止转模块，所述止转模块包括固定设置在所述环形齿条上的接近开关信息触发挡块以及设置于所述旋转轴任意一侧的接近开关，在所述镜筒顶部位于所述旋转轴任意一侧位置上开设有接近开关安装孔，所述接近开关与所述接近开关安装孔滑动配合、并伸入至于所述接近开关信息触发挡块处于同意垂直平面上。

8、进一步地，所述激光收发处理单元包括声光调制器、掺饵光纤放大器、激光光源，所述声光调制器设置在所述安装架顶部的所述安装槽内，所述掺饵光纤放大器和所述激光光源设置在所述安装架右侧的所述安装槽内，所述控制和信息处理模块设置在所述安装架底部的所述安装槽内。

9、进一步地，在所述安装架顶部的所述安装槽内还设置有显示模块，所述壳体顶部设置有与所述显示模块相适配的显示窗口。

10、进一步地，所述壳体由上壳体和下壳体组成，所述显示窗口设置在所述上壳体顶部，所述散热口对称设置在所述下壳体两侧壁上，所述手柄可拆卸式设置于所述下壳体底部，所述手柄底部设置有数据连接口，在所述下壳体与所述手柄连接位置测端还设置有电源开关以及电源插口。

11、最后，所述下壳体前端还设置有激光指向光源。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明主旨提供一种可以手持使用的测风激光雷达，使用者通过握持所述手柄并扣动所述启动扳机进行检测，所述激光收发处理单元向所述控制和信息处理模块输出本振光信号，所述激光收发处理单元向所述准值器输出第一光信号，所述激光雷达望远镜接收所述准值器的信号，并发射出第一光信号，第一光信号被反射所形成的回波信号被所述激光雷达望远镜接收，并将回波信号输出给所述准值器，所述准值器将信号输出值所述控制和信息处理模块中，最后通过所述显示模块进行显示，实现手持探测的功能。因此，本发明体积较小、可进行手持式操作从而提高雷达使用机动性和激光扫描区域范围。

技术特征：

1.手持式激光测风雷达，其特征在于：它包括壳体、置于所述壳体内的安装架(1)以及均设置在所述安装架(1)上的激光雷达望远镜(2)、激光收发处理单元、控制和信息处理模块、通讯模块、供电系统以及准值器(3)，所述安装架(1)内部设有安装腔，所述壳体前端设置有与所述安装腔相连通的安装孔，所述激光雷达望远镜(2)同轴穿过所述安装孔并设于所述安装腔内，所述准值器(3)连接于所述激光雷达望远镜(2)末端，在所述安装架(1)上还设置有散热模块和散热风道，所述壳体上设置有抽风口(4)和散热口(5)，所述抽风口(4)位置与所述散热模块相一致，所述散热风道包覆所述激光雷达望远镜(2)设计并与所述散热口(5)相连通，在所述壳体底部还设置有手柄(6)，所述手柄(6)上设置有启动扳机(7)。

2.根据权利要求1所述的手持式激光测风雷达，其特征在于：所述安装架(1)为长方体设计，在其上下左右四个端面上均设置有内凹的安装槽(8)，所述散热模块包括通过连接板(9)固定设置在所述安装架(1)后端面上的两组散热风扇(10)，所述散热风道包括对称设置在所述安装腔左右两侧面上以及设置在所述安装腔顶部的若干条散热槽(11)，所述激光雷达望远镜(2)与所述安装腔相接平面形成四个出风口(12)，所述散热口(5)通过所述出风口(12)与若干所述散热槽(11)相连通。

3.根据权利要求2所述的手持式激光测风雷达，其特征在于：位于所述安装腔左右两侧壁上的若干所述散热槽(11)与所述安装腔顶部的若干所述散热槽(11)平行并贯通于散热风道，所述散热口(5)对称设置于所述壳体左右两侧面上。

4.根据权利要求3所述的手持式激光测风雷达，其特征在于：所述安装架(1)左右两侧面以及下端面上均设置有密封挡板(13)。

5.根据权利要求4所述的手持式激光测风雷达，其特征在于：所述激光雷达望远镜(2)包括固定设置在所述安装腔内的镜筒(14)以及从前往后依次设置在所述镜筒(14)内的楔形镜(15)、第一透镜(16)、第二透镜(17)、第三透镜(18)以及光收发端帽(19)，所述准值器(3)与所述光收发端帽(19)相连接，在所述镜筒(14)顶部还设置有混合式步进电机(20)，所述楔形镜(15)外侧设置有环形齿条(21)，所述环形齿条(21)与所述混合式步进电机(20)的旋转轴(22)相互啮合。

6.根据权利要求5所述的手持式激光测风雷达，其特征在于：在所述激光雷达望远镜(2)上还设置有止转模块，所述止转模块包括固定设置在所述环形齿条(21)上的接近开关信息触发挡块(23)以及设置于所述旋转轴(22)任意一侧的接近开关(24)，在所述镜筒(14)顶部位于所述旋转轴(22)任意一侧位置上开设有接近开关安装孔，所述接近开关(24)与所述接近开关安装孔滑动配合、并伸入至于所述接近开关信息触发挡块(23)处于同意垂直平面上。

7.根据权利要求6所述的手持式激光测风雷达，其特征在于：所述激光收发处理单元包括声光调制器(25)、掺饵光纤放大器(26)、激光光源(27)，所述声光调制器(25)设置在所述安装架(1)顶部的所述安装槽(8)内，所述掺饵光纤放大器(26)和所述激光光源(27)设置在所述安装架(1)右侧的所述安装槽(8)内，所述控制和信息处理模块设置在所述安装架(1)底部的所述安装槽(8)内。

8.根据权利要求7所述的手持式激光测风雷达，其特征在于：在所述安装架(1)顶部的所述安装槽(8)内还设置有显示模块(28)，所述壳体顶部设置有与所述显示模块(28)相适配的显示窗口(29)。

9.根据权利要求8所述的手持式激光测风雷达，其特征在于：所述壳体由上壳体(30)和下壳体(31)组成，所述显示窗口(29)设置在所述上壳体(30)顶部，所述散热口(5)对称设置在所述下壳体(31)两侧壁上，所述手柄(6)可拆卸式设置于所述下壳体(31)底部，所述手柄(6)底部设置有数据连接口(32)，在所述下壳体(31)与所述手柄(6)连接位置测端还设置有电源开关(33)以及电源插口(34)。

10.根据权利要求9所述的手持式激光测风雷达，其特征在于：所述下壳体(31)前端还设置有激光指向光源(35)。

技术总结本发明涉及一种体积较小、可进行手持式操作从而提高雷达使用机动性和激光扫描区域范围的手持式激光测风雷达。包括壳体、置于壳体内的安装架以及均设置在安装架上的激光雷达望远镜、激光收发处理单元、控制和信息处理模块、通讯模块、供电系统以及准值器，安装架内部设有安装腔，壳体前端设置有与安装腔相连通的安装孔，激光雷达望远镜同轴穿过安装孔并设于安装腔内，准值器连接于激光雷达望远镜末端，在安装架上还设置有散热模块和散热风道，壳体上设置有抽风口和散热口，抽风口位置与散热模块相一致，散热风道包覆激光雷达望远镜设计并与散热口相连通，在壳体底部还设置有手柄，手柄上设置有启动扳机。本发明适用于激光测风雷达技术领域。技术研发人员：赵海峰,巨兴斌,张才士,曹丁象,赵德平,徐迎彬,段誉,杨军,巨轮,游伦凤,谢子豪,花多金受保护的技术使用者：珠海光恒科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25