[實(shí)用新型]用于船閘人字門門體姿態(tài)自動化檢測和報警的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520348834.1
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN204612714U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁鍇;覃祥孝;潘誠;張杰;陳沖;陳明華;江濤;羅寧;王海江;張建華;胡志芳
• 申請（專利權(quán)）人: 長江三峽通航管理局
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;E02B7/20
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

技術(shù)領(lǐng)域

實(shí)用新型一種用于船閘人字門門體姿態(tài)自動化檢測和報警的裝置，用于船閘人字門門體頂落門施工過程中的門體姿態(tài)監(jiān)控報警。

背景技術(shù)

目前公知的船閘人字門門體姿態(tài)檢測，采用掛垂線的方式，該方式具有人工觀測存在視覺誤差、受環(huán)境影響較大、重錘受油液的阻力較大、人工監(jiān)測數(shù)據(jù)不具有連續(xù)性等缺點(diǎn)，無法滿足船閘人字門門體高精度、自動化和實(shí)時檢測和報警輸出。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種用于船閘人字門門體姿態(tài)自動化檢測和報警的裝置，適合人字門門體姿態(tài)自動實(shí)時檢測和報警，報警精度高，響應(yīng)速度快；能在船閘人字門頂落門施工過程中，對人字門橫向和縱向相對于鉛垂面的偏移量進(jìn)行自動實(shí)時檢測，判斷門體姿態(tài)，并輸出報警信號，為降低頂落門施工的安全風(fēng)險提供了一套有效的技術(shù)手段。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種用于船閘人字門門體姿態(tài)自動化檢測和報警的裝置，它包括設(shè)置在閘室底板的脈沖激光垂準(zhǔn)儀、設(shè)置在人字門門體頂端邊沿的激光標(biāo)靶、設(shè)置在閘室底板的控制顯示終端和報警模塊，所述的激光垂準(zhǔn)儀用于發(fā)射與水平面垂直的基準(zhǔn)脈沖激光，激光標(biāo)靶用于接收脈沖激光并測量門體在橫向和縱向相對于鉛垂面的位置偏移量，控制顯示終端用于檢測過程的控制、檢測數(shù)據(jù)的接收、存儲和顯示，脈沖激光垂準(zhǔn)儀發(fā)射的脈沖激光照射在激光標(biāo)靶上，激光標(biāo)靶通過無線通訊串口與控制顯示終端相連，控制顯示終端和報警模塊相連。

上述激光標(biāo)靶包括PSD器件、光學(xué)系統(tǒng)、配置電路、基于單片機(jī)的控制模塊、無線通訊模塊、外殼、遮光罩和輔助定位裝置，所述PSD器件、光學(xué)系統(tǒng)、配置電路、基于單片機(jī)的控制模塊和無線通訊模塊安裝于外殼內(nèi)，所述外殼連接遮光罩和輔助定位裝置，脈沖激光束經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)的濾波和降噪后打到PSD的感光面上，PSD芯片由于橫向光電效應(yīng)在四個電極上產(chǎn)生微安級的感光電流；感光電流經(jīng)過運(yùn)算放大器的放大后變成3V以內(nèi)的電壓信號，同時進(jìn)行和運(yùn)算形成同步觸發(fā)信號；在觸發(fā)信號的觸發(fā)下，對有光和無光測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行差分運(yùn)算，得到經(jīng)過抗干擾處理后的與實(shí)際位置偏移量相對應(yīng)的四路電壓信號；四路電壓信號利用位置坐標(biāo)關(guān)系算法進(jìn)行信號運(yùn)算后，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號；數(shù)字信號在單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存儲并進(jìn)行運(yùn)算處理后，通過通訊模塊傳至上位機(jī)存儲并顯示。

上述控制顯示終端包括數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)存儲單元、供電單元、顯示單元、無線通訊模塊和外殼，所述數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)存儲單元、供電單元和顯示單元安裝于外殼內(nèi)，所述外殼連接無線通訊模塊。

上述報警模塊與控制顯示終端相連，用于將控制顯示終端所發(fā)出的報警信號轉(zhuǎn)換為TTL信號、以太網(wǎng)信號、工業(yè)控制總線信號和串口信號。

上述報警模塊為標(biāo)準(zhǔn)信號輸出模塊，所輸出信號可直接接入外界控制系統(tǒng)、和聲光報警設(shè)備。

本實(shí)用新型取得了以下的技術(shù)效果：

1、激光標(biāo)靶通過與脈沖激光垂準(zhǔn)儀配合使用，能夠自動檢測門體的橫向和縱向位置偏移；激光標(biāo)靶與脈沖激光垂準(zhǔn)儀之間的最大工作距離為50m，可檢測的橫向和縱向位置偏移范圍為60mm*60mm，測量數(shù)據(jù)分辨率為0.1mm，測量誤差小于2%。

2、檢測數(shù)據(jù)可通過無線串口模塊實(shí)時上傳至上位機(jī)，無線串口通訊的誤碼率小于1/10000。

3、控制顯示終端采用圖形化控制顯示界面，能對至少4套脈沖激光垂準(zhǔn)儀和激光標(biāo)靶進(jìn)行啟動、暫停和停止操作；?能讀取門體上至少4個點(diǎn)的橫向和縱向的位置偏移量；能設(shè)定報警閾值并輸出報警信號。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

圖1?為本實(shí)用新型裝置連接示意圖。

圖2?為激光標(biāo)靶系統(tǒng)組成框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1?所示，一種用于船閘人字門門體姿態(tài)自動化檢測和報警的裝置，包括固定在閘室底板的脈沖激光垂準(zhǔn)儀，所述脈沖激光垂準(zhǔn)儀發(fā)射的脈沖激光照射在激光標(biāo)靶上，所述激光標(biāo)靶通過無線串口通訊與控制顯示終端相連，所述控制顯示終端和報警模塊相連。所述脈沖激光垂準(zhǔn)儀固定在船閘閘室底板上，用于發(fā)射與水平面垂直的基準(zhǔn)脈沖激光。?所述激光標(biāo)靶安裝在船閘人字門門體頂端邊沿，用于接收脈沖激光并測量門體在橫向和縱向相對于鉛垂面的位置偏移量。所述控制顯示終端布放在船閘閘室底板，用于檢測過程的控制，檢測數(shù)據(jù)的接收、存儲和顯示。所述報警模塊為標(biāo)準(zhǔn)信號輸出模塊，所輸出信號可直接接入其它控制系統(tǒng)、聲光報警設(shè)備等。所述脈沖激光垂準(zhǔn)儀和激光標(biāo)靶至少各為一個。