[實用新型]一種水下鋪排實時監控系統

有效

• 申請號: 201520968432.1
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN205246875U
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 林七貞;張紅;王彬;吳振磊;畢文煥;林文軍;查文富;程智慧;熊思;張瑩;段文杰
• 申請（專利權）人: 武漢長江航道救助打撈局
• 主分類號: G01S15/88
• 分類號: G01S15/88
• 代理公司: 武漢天力專利事務所 42208
• 代理人: 吳曉穎

技術領域

本實用新型涉及航道治理和河床保護技術領域，具體涉及一種水下鋪排實時監控系統。

背景技術

在航道治理和河床保護工程中，需要在河床底部鋪設聚丙烯編織布等材料制成的排布，然后在排布上壓上石塊或混凝土，從而避免河床底部被水流淘刷，防止堤壩或水下建筑物坍塌。

鋪設排布時，上排布和下排布之間的搭接寬度是影響鋪排質量的關鍵，如果搭接寬度低于設計要求，將會引起水流在搭接縫隙區域進行淘刷，從而引起排縫處底沙泄漏，使對河床的保護失敗，如果搭接寬度高于設計要求，又會造成浪費使工程成本過高。

因此，需要對鋪排的質量進行監控檢測，目前采用的水下鋪排質量檢測方法是：在距離排布邊緣的一定位置上設置彩色加筋條，鋪排完成以后，潛水員攜帶水下攝像或測距裝置對彩色筋條進行攝像、測距，然后判斷鋪排搭接質量是否合格，結果分三種情況：1）如果下排布的彩色加筋條不可見，則說明鋪排超標；2）如果下排布的彩色加筋條可見，而下排布的邊緣不可見，則要通過測量上排布邊緣與下排布彩色加筋條之間的距離判斷鋪排是否合格；3）如果下排布的彩色加筋條和邊緣均可見，則說明上、下排布沒有搭接，鋪排不合格。該方法的缺點在于：1）在水體渾濁度高、能見度低的情況下，目測或攝像效果差或難以執行；2）在水流較急的情況下，潛水員無法進行潛水作業，無法對鋪排搭接質量進行檢測；3）只能鋪排完成以后進行檢測，無法在鋪排過程中對鋪排質量進行實時監控，如果檢測發現鋪排搭接質量不合格,則要進行重新鋪排。

發明內容

本實用新型的目的就是為了解決現有的鋪排監控方法存在的不足，提供一種水下鋪排實時監控系統，結構簡單，操作方便，適用于各種水體濁度或流速，并能對鋪排質量進行實時檢測。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術措施：一種水下鋪排實時監控系統，包括探測支架、聲吶探頭和數據處理單元，所述探測支架包括固定支架和多級伸縮缸，所述多級伸縮缸的最上部缸體通過固定支架固定于鋪排船一側，多級伸縮缸的最下部缸體連接鋼絲繩，鋼絲繩通過固定支架頂部的定滑輪與收放卷揚機相連，多級伸縮缸的最下部缸體與連接桿固接，連接桿上設有探頭保護罩，探頭保護罩內放置聲吶探頭，聲吶探頭的數據輸出端與數據處理單元相連。

在上述技術方案中，所述多級伸縮缸選用4~7級伸縮缸。

在上述技術方案中，所述收放卷揚機與電動機相連。

本實用新型系統的使用方法是：首先在排布上均勻設置混凝土砼塊；然后在探測支架的探頭保護罩內放置聲吶探頭，通過電動機帶動定滑輪逐級放下伸縮缸，使聲吶探頭位于下排布的上方且位于上排布的一側，同時使聲吶探頭距離水面1m以下且距離水底1.5m以上；在鋪設上排布的同時，聲吶對已鋪設的下排布和上排布發射聲吶信號，將單波束聲吶的發射頻率控制在300KHz~700KHz之間，信號覆蓋范圍控制在5m~100m之間，或者將多波束聲吶的發射頻率控制在0.9MHz~3.75MHz之間，信號覆蓋范圍控制在5m~50m之間；最后數據處理單元接收并分析反射回來的聲吶信號，計算上、下排布的搭接寬度，進而判斷搭接質量是否滿足設計要求。檢測完畢后再啟動電動機，逐級收回伸縮缸。

排布上設置混凝土砼塊是為了反射聲吶信號，使聲吶能夠準確探測到排布，從而避免水底各種復雜地形、雜物的干擾；聲吶的安裝位置能夠保證聲吶信號全覆蓋檢測區域而不會被水下的船體及鋪排時懸空的排布阻擋；聲吶的發射頻率和信號覆蓋范圍能夠保證檢測的精度和檢測范圍。

通過接收并分析反射回來的聲吶信號，然后計算上、下排布的搭接寬度，就能判斷搭接質量是否滿足設計要求。如果上、下排布搭接后的寬度大于上、下排布寬度之和，則說明上、下排布沒有搭接，鋪排不合格；如果上、下排布搭接后的寬度小于上、下排布寬度之和，則進一步通過計算判斷搭接是否合格或超標。

本實用新型具有檢測精度高，速度快，探測支架操作簡單，聲吶探頭定位方便等優點，便于在航道治理和河床保護工程的水下鋪排施工質量檢測中推廣應用。

附圖說明

圖1為本實用新型系統整體示意圖。

圖2為本實用新型探測支架部分的結構示意圖。

其中：1、定滑輪；2、固定螺絲；3、鋼絲繩；4、收放卷揚機；5、6級伸縮缸；6、配電箱；7、電動機；8、固定支架；9、連接桿；10、探頭保護罩；11、聲吶探頭；12、線纜；13、甲板單元；14、數據處理單元；15、數據線。

具體實施方式