[發(fā)明專利]水下整平機測量定位系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010543007.X
• 申請日: 2010-11-15
• 公開（公告）號: CN102073057A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設計）人: 陸連洲;劉德進;劉國輝;曾凡軍;張學俊
• 申請（專利權）人: 中交一航局第二工程有限公司
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01S19/53;E02B3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種水下基床整平裝置，具體地說，涉及一種水下基床整平船的測量定位系統(tǒng)。

背景技術

目前，在進行深水基床整平作業(yè)時，使用整平船和深水整平機共同進行作業(yè)。在進行水下作業(yè)時，需要對整平船和整平機進行測量定位，傳統(tǒng)的測量定位方法是采用水上人工觀測和潛水員水下人工作業(yè)相結合進行整平船和整平機的測量定位調整，但是由于受風浪因素影響大，作業(yè)天數(shù)減少，安全生產(chǎn)受到威脅；同時，由于人工水下作業(yè)，受到水深壓力的限制，人工作業(yè)困難，潛水整平有效作業(yè)時間短，作業(yè)效率低，且勞動強度大，不能有效精確的進行測量定位，費時費力。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現(xiàn)有深水基床整平作業(yè)過程中對整平船和整平機測量定位調整時存在的上述問題，提供了一種自動調整高程、姿態(tài)以及精確定位的水下整平機測量定位系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術方案是：一種水下整平機測量定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括整平船測量定位系統(tǒng)、整平機測量定位系統(tǒng)和微處理單元，所述的整平船測量定位系統(tǒng)包括兩個GPS天線、兩個GPS接收機和兩個傾斜傳感器，GPS天線安裝在整平船控制室的上方，GPS接收機安裝在整平船上，兩個傾斜傳感器分別沿整平船軸線和垂直方向安裝在整平船上；所述的整平機測量定位系統(tǒng)包括兩個GPS天線、兩個GPS接收機、傾斜傳感器、位置傳感器、壓力傳感器、測深儀和液位連通器，GPS天線安裝在整平機塔架的頂端，GPS接收機安裝在整平船上，傾斜傳感器安裝在整平機框架的四個邊梁上，且每個邊梁上安裝有一個傾斜傳感器，壓力傳感器安裝在整平機框架的兩側橫梁上，液位連通器安裝在整平機框架的四個邊梁上；所述的微處理單元包括整平船測量定位微處理單元和整平機測量定位微處理單元，整平船測量定位微處理單元分別與GPS接收機和傾斜傳感器電連接，整平機測量定位微處理單元分別與GPS接收機、傾斜傳感器、位置傳感器、壓力傳感器、測深儀和液位連通器電連接。

優(yōu)選的是，所述的整平船測量定位系統(tǒng)中，兩個GPS天線間的距離為28-32米；

優(yōu)選的是，所述的整平機測量定位系統(tǒng)中，兩個GPS天線間的距離為4-6米；

優(yōu)選的是，所述的整平機塔架為一個伸出水面的剛性支架；

優(yōu)選的是，所述的測深儀包括八個測深換能器。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用整平船和整平機分別獨立的定位方式，通過GPS、傾斜傳感器、位置傳感器、測深儀等設備，精確確定水下整平機工作時的平面位置、高程、水平姿態(tài)以及驗收時的基床面實際高程；同時實現(xiàn)整平船的位置和姿態(tài)定位，并通過微處理單元進行作業(yè)區(qū)位的設計與管理、設備數(shù)據(jù)的采集、實時計算、實時顯示、限差超限預警報警、數(shù)據(jù)存放、數(shù)據(jù)回放等功能。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明具體實施例整平船測量定位系統(tǒng)的工作原理框圖；

附圖2為本發(fā)明具體實施例整平機測量定位系統(tǒng)的工作原理框圖。

具體實施方式

本發(fā)明的具體實施方式：如圖1至2所示，一種水下整平機測量定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括整平船測量定位系統(tǒng)、整平機測量定位系統(tǒng)和微處理單元，所述的整平船測量定位系統(tǒng)包括兩個GPS天線、兩個GPS接收機和兩個傾斜傳感器，GPS天線安裝在整平船控制室的上方，GPS接收機安裝在整平船上，兩個傾斜傳感器分別沿整平船軸線和垂直方向安裝在整平船上；兩個GPS天線間的距離為28-32米。整平機測量定位系統(tǒng)包括兩個GPS天線、兩個GPS接收機、傾斜傳感器、位置傳感器、壓力傳感器、測深儀和液位連通器，GPS天線安裝在整平機塔架的頂端，兩個GPS天線間的距離為4-6米，整平機塔架為一個伸出水面的剛性支架，GPS接收機安裝在整平船上，傾斜傳感器安裝在整平機框架的四個邊梁上，且每個邊梁上安裝有一個傾斜傳感器，壓力傳感器安裝在整平機框架的兩側橫梁上，液位連通器安裝在整平機框架的四個邊梁上，測深儀包括八個測深換能器。微處理單元包括整平船測量定位微處理單元和整平機測量定位微處理單元，整平船測量定位微處理單元分別與GPS接收機和傾斜傳感器電連接，整平機測量定位微處理單元分別與GPS接收機、傾斜傳感器、位置傳感器、壓力傳感器、測深儀和液位連通器電連接。

工作原理：

(1)整平船和整平機的位置和姿態(tài)計算

整平船和整平機的位置和姿態(tài)計算方法相同，均采用三維計算。以2臺GPS計算整平船和整平機的平面位置和方向，2臺垂直安裝的傾斜傳感器分別計算整平船和整平機延2個軸向的傾角。利用如下三維計算公式計算船體坐標系統(tǒng)、整平架坐標系統(tǒng)(其兩者稱為物固坐標)與施工坐標系統(tǒng)之間的轉換關系。并由此計算整平船和整平架上任意點的工程坐標系。