[發明專利]一種數字化船塢的建造方法

有效

• 申請號: 201510027723.5
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN104608876B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 方露;魏葉青;謝榮
• 申請（專利權）人: 江蘇海事職業技術學院
• 主分類號: B63B9/00
• 分類號: B63B9/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本發明涉及測繪技術領域，尤其是一種數字化船塢的建造方法。

背景技術

船塢是用于修造船舶及海洋工程裝備的水工建筑物。船舶及海洋工程裝備在建造過程中，先以分段形式在車間等相關區域進行建造，經檢測合格后吊運至船塢進行定位搭載。船塢作為瓶頸資源，其使用周期直接決定了船舶及海洋工程裝備的生產周期。船舶搭載定位是造船過程中的重要階段，提高搭載效率是每個船廠都在不斷探索的問題。

目前國內大中型船廠都配備了以全站儀為代表的三維測量工具，將全站儀使用在船塢定位搭載中的傳統做法需具備：船塢中心線或半寬基準線、肋位線和船塢高度基準線。測量中心線或者半寬線確定為X軸，Z軸默認垂直，定位時通過Y值來確認寬度方向，Z值確定高度方向。分段前后位置與高低位置需通過相應的肋位線的X值與高度基準線的Z值來確認。該搭載方式要求所有的基準線必須在可視范圍內，否則需根據基準線重新劃出可視的基準。二次劃線時若存在誤差，直接影響后續測量工作精度。以散貨船單個分段船塢合攏為例，傳統方式適合合攏的分段有：底部分段、底邊艙分段、艏部分段底部區域、機艙分段底部區域等。不適合合攏的分段有：頂邊艙分段、艏部除底部區域外分段、機艙除底部區域外的分段、艏部分段、橫艙壁、甲板等。此外，傳統做法需要人員大量接觸分段作業，大大降低了現場安全系數，且得到的定位搭載數據為二維形式，難以形成對待建船舶及海洋工程裝備的三維整體控制。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種數字化船塢的建造方法，包括如下步驟：

(1)對點位布設位置和船塢利用周期進行現場踏勘，按照現場條件及造船進度對數字化船塢基準控制點進行設計和布設，沿船塢兩側每隔40～60米選擇區域布設一對基準控制點；

(2)進行基準控制點穩定性監測；采用單站改正法進行水平位移監測，采用二等水準測量方法進行沉降觀測，對穩定性差的基準控制點進行加固。

在A點架設高精度全站儀，選擇外圍穩定點P1、P2作為監測基準，每一期變形觀測測得P1、P2、1、2、……n共n+2個方向角、天頂距、斜距，各期數據綜合計算得到各點位移情況；各點位移量由(1)式計算所得：

式中Δβ_i＝(末次觀測方向值)-(前次觀測方向值)，S_i＝各觀測點到A點的距離；在船塢外選擇穩定點作為沉降監測基準，對基準控制點的垂直沉降量h_i可采用二等水準測量規范進行監測。

(3)基準控制點觀測及平差計算；數字化船塢控制網采用自由測站邊角交會法施測，控制網觀測從一端開始，端點測站在控制網測段外50m，觀測兩對基準點；此后每一測站增加兩對基準點，直至最后一測站，最后兩站觀測基準點方向數和起始站相同。

基準控制網觀測采用高精度全站儀，水平方向采用全圓方向觀測法進行測量，盤左順時針、盤右逆時針依次測量各方向。測站上限差為：方向觀測法半測回歸零差不大于6秒，一測回內2倍的照準誤差即2C較差小于9秒，同一方向值兩測回較差不大于6秒。距離和方向同測，半測回、測回間距離較差不大于2毫米。

結合測量數據列出方向誤差方程式、邊長誤差方程式，通過最小范數求解基準點控制網坐標。

方向誤差方程式的一般形式為：

v″_ki＝-ζ+a_kiδx_k+b_kiδy_k-a_kiδx_i-b_kiδy_k+l_ki (2)

式中：v″_ki——ki方向觀測值改正數；ζ——定向角近似值改正數；δx_k、δy_k、δx_i、δy_i——k、i近似坐標改正數；a、b——方向系數；l_ki常數項。

邊長誤差方程式的一般形式為：

v_s＝c_kiδx_k+d_kiδy_k-c_kiδx_i-d_kiδy_k+l_s(3)

式中：v_s——邊長觀測值改正數；c、d——邊長系數；l_s——常數項。