[發(fā)明專利]一種用于淤泥脫水的土工管袋高度測量與預警的方法

無效

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• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN102435170A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設計）人: 張景輝;劉朝輝;王堯;王文茜;楊偉;盧丹;西偉力;邵兆俊;畢濤;韓嵩
• 申請（專利權(quán)）人: 天津生態(tài)城環(huán)保有限公司;天津生態(tài)城水務有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01C15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及遙感探測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于淤泥脫水的土工管袋高度測量、預警的非接觸性激光測高方法。

背景技術(shù)

目前，填充中的土工管帶高度難以時刻監(jiān)測。由于填充時的土工管帶高度不斷提升，并且體積過大，使得測量人員難以接近測量。此外，在到達安全高度后，如不及時停止填充，土工管帶有可能破裂，由于施工現(xiàn)場人員較多，會造成較嚴重的施工事故。因此，土工管帶安全填充高度的及時預警是保證施工安全的重要因素。

高度測量通常使用測距儀，較多的是三角測量傳感器，超聲波傳感器。

三角測量傳感器在目標顏色變化的情況下能較好的工作，但是，在目標角度不固定或目標太亮時，其性能可預測性變差。此外，三角測量傳感器一般量程只限于0.5m以內(nèi)。

超聲波傳感器是根據(jù)超聲波遇到障礙物反射回來的特性進行測量的。其中，超聲波檢測的目標必須處于與傳感器垂直方位，偏角不大于10°。在多風的、溫度梯度較大的場合均會造成相應的誤差。

因此，我們選用了非接觸性的激光傳感器(insight-60)測量的方法，這種方法方便準確，精度較高，無論測量距離長短，一樣快速精確的測量，且擁有數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)輸出(有電腦輸出接口)功能，便于測量數(shù)據(jù)的存儲及處理。不僅體積小，自重輕，便于檢驗人員攜帶，操作簡單方便，大大減少了測量時間，提高了測量的準確度。

典型激光測距的方法有脈沖法、相位法、干涉法等，這些方法各有特點，分別應用于不同的測量環(huán)境和測量領(lǐng)域。脈沖法的測量范圍從幾十米到上萬千米，精度為米量級，主要應用于科研與軍事領(lǐng)域，比如地月距離測量等；相位法的測量范圍從幾米到幾千米，精度達到毫米量級，主要應用于大地測量與工程測量；干涉法一般測量厘米左右的距離，精度高達微米量級，主要應用于地質(zhì)災害的預報。在土工管帶測高的工作中，我們選用了相位式激光傳感器(insight-60)進行測量及預警。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對填充中的土工管袋，高度時刻變化，體積增大、人為難以時刻監(jiān)測測量等問題，提供的一種非接觸激光相對高度測量及預警的方法。

本發(fā)明使用一種新型激光傳感器(insight-60)，不僅體積小、重量輕，并且無需合作目標即可達到毫米級精度。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：采用自立式標準升降桿為底座，上接L型支架，可固定兩個激光傳感器，一個水平放置，一個垂直放置，并且保證射出光源在同一水平面上。通過對模擬信號的設定，以便達到預警安全高度的目的。通過水平距離控制，可測得實際土工管袋填充的高度。此裝置通過藍牙無線傳輸數(shù)據(jù)至計算機終端，可自動記錄相應數(shù)據(jù)。

以上各項操作，均可實現(xiàn)實時自動監(jiān)測測量，各項數(shù)據(jù)依靠藍牙傳輸?shù)街鳈C，簡化數(shù)據(jù)線等裝置。增加野外及施工現(xiàn)場的可操作性。

前述的一種用于污染底泥的土工管袋高度測量方法，所述的自立式標準升降桿總高度可達15米，垂直載荷50kg，可承受穩(wěn)態(tài)風速8級風。

前述的一種用于污染底泥的土工管袋高度測量方法，所述的激光傳感器使用635nm的工作波長，測量范圍為0.05-60m。典型精度為±1.5mm。使用藍牙傳輸數(shù)據(jù)，并有預警程序的模擬信號。

附圖說明

圖1為一種非接觸激光相對高度測量及預警裝置示意圖

1、計算機終端

2、升降桿底座

3、升降桿桿體

4、L型支架

5、激光傳感器

6、土工管袋

具體實施方式

設定土工管袋中點到升降桿距離為水平激光傳感器預設距離A(m)。使用升降桿上升，直至豎直激光傳感器所測定的高度數(shù)據(jù)為安全高度后停止。土工管袋即可以開始填充，隨著土工管袋的升高，水平激光傳感器可接收到反射光線，當所測得的數(shù)據(jù)為預設距離A(m)時，開始預警提醒。由于工程中填充停止會出現(xiàn)延時，所以實際土工管袋高度不一定為安全高度。可上升升降桿使得水平激光傳感器測得距離再次為A(m)時，自動記錄豎直激光傳感器所測數(shù)據(jù)。此時，該數(shù)據(jù)即為此次土工管袋填充的實際高度。由于土工管袋填充一般總共有4層，只需繼續(xù)上升升降桿，相應調(diào)整預設數(shù)據(jù)即可。