[發(fā)明專利]一種用于絞吸式挖泥船的浚測(cè)一體化水深測(cè)量系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710986692.5
• 申請(qǐng)日: 2017-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN107620341B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王勇;李文強(qiáng);李義華;趙斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢德爾達(dá)科技有限公司
• 主分類號(hào): E02F9/26
• 分類號(hào): E02F9/26;G01S15/88
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種用于絞吸式挖泥船的浚測(cè)一體化水深測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：包括多波束測(cè)深子系統(tǒng)、升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)、全自動(dòng)電控子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)；

所述多波束測(cè)深子系統(tǒng)包括多波束測(cè)量主機(jī)及兩套多波束換能器，在絞吸式挖泥船橋架開檔部位左右兩舷處的水下分別布置一套多波束換能器，多波束換能器的接收陣軸線與船舶縱舯軸線平行，多波束換能器的接收陣面相對(duì)垂直斷面向外傾斜一定角度，即左舷處向左傾斜，右舷處向右傾斜，形成縱向V型陣布置，確保單次掃測(cè)寬度大于挖槽寬度，覆蓋絞刀頭施工范圍；

所述多波束換能器集成聲吶發(fā)射陣、聲吶接收陣、表面聲速儀、航向與姿態(tài)修正單元；

所述升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)包括升降絞車總成、船艙圍井、導(dǎo)軌、升降平臺(tái)、拖鏈總成和液壓系統(tǒng)；

所述的升降絞車總成位于船艙圍井上部，包括升降絞車以及升降絞車底座，升降絞車安裝于升降絞車底座上，通過(guò)鋼絲繩與升降平臺(tái)相連；

所述的船艙圍井為船體結(jié)構(gòu)的組成部分，從主甲板以上甲板直通船底；

所述的導(dǎo)軌安裝于船艙圍井內(nèi)部，用于升降平臺(tái)平滑升降；

所述升降平臺(tái)用于安裝多波束測(cè)量子系統(tǒng)的多波束換能器，在導(dǎo)軌的約束下作上下運(yùn)動(dòng)并可通過(guò)鎖緊裝置進(jìn)行鎖緊固定；

所述液壓系統(tǒng)包括液壓動(dòng)力泵站總成、液壓馬達(dá)、液壓油缸；液壓動(dòng)力泵站總成用于提供液壓馬達(dá)和液壓油缸的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，液壓馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)升降絞車，液壓油缸用于升降平臺(tái)的鎖緊；

所述全自動(dòng)電控子系統(tǒng)包括壓力傳感器、行程傳感器、限位傳感器、中央控制單元以及電控子系統(tǒng)軟件模塊；全自動(dòng)電控子系統(tǒng)根據(jù)控制命令，結(jié)合傳感器的狀態(tài)及采集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)升降的控制以及多波束測(cè)深子系統(tǒng)測(cè)量運(yùn)行的控制；

所述數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)包括上位機(jī)、駕駛臺(tái)控制面板以及浚測(cè)一體化軟件；

網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將多波束測(cè)深子系統(tǒng)、全自動(dòng)電控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)相互連接，形成安全可靠的船舶測(cè)量信息局域網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)將多波束換能器的實(shí)時(shí)海量測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至多波束測(cè)量主機(jī)，并將多波束測(cè)量主機(jī)處理后的數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)，將上位機(jī)發(fā)出的控制命令傳輸至中央控制單元，將上位機(jī)發(fā)出的測(cè)量命令傳輸至多波束測(cè)量主機(jī)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳，以及控制命令的實(shí)時(shí)下達(dá)；

所述浚測(cè)一體化軟件部署于上位機(jī)內(nèi)，包括測(cè)量系統(tǒng)控制模塊、測(cè)量數(shù)據(jù)采集模塊、多元數(shù)據(jù)融合顯示模塊、測(cè)量數(shù)據(jù)成圖模塊和施工輔助管理模塊；

所述測(cè)量系統(tǒng)控制模塊支持自動(dòng)控制和人工控制，用于控制多波束換能器的下放、回收以及開始和停止測(cè)量動(dòng)作并處理各類異常報(bào)警；

所述測(cè)量數(shù)據(jù)采集模塊用于實(shí)時(shí)采集多波束測(cè)深子系統(tǒng)的測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、計(jì)算、多維修正、自動(dòng)清洗，實(shí)時(shí)獲得被測(cè)區(qū)域的測(cè)量數(shù)據(jù)；

所述多元數(shù)據(jù)融合顯示模塊用于將獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)和施工管理數(shù)據(jù)融合，并采用多種方式進(jìn)行顯示；

所述測(cè)量數(shù)據(jù)成圖模塊用于根據(jù)處理后的測(cè)量數(shù)據(jù)按照約定規(guī)則自動(dòng)成圖，根據(jù)測(cè)量網(wǎng)格中的水深計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)于淺點(diǎn)予以標(biāo)示，引導(dǎo)船舶完成掃淺工作；

所述施工輔助管理模塊用于幫助施工人員直觀觀測(cè)數(shù)據(jù)，輔助疏浚施工，提高施工效率和質(zhì)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于絞吸式挖泥船的浚測(cè)一體化水深測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)用于容納多波束測(cè)深子系統(tǒng)中的多波束換能器，可在測(cè)量前將多波束換能器下放至水線以下并固定，保證測(cè)量穩(wěn)定性，測(cè)量完成后可將多波束換能器提升至水線以上并固定，便于設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，提升設(shè)備使用壽命。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于絞吸式挖泥船的浚測(cè)一體化水深測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)用于發(fā)送各種控制命令至全自動(dòng)電控子系統(tǒng)，接收多波束測(cè)深子系統(tǒng)采集到的各類數(shù)據(jù)，通過(guò)處理后進(jìn)行展示；處理方法包括：將測(cè)量區(qū)域劃分為多個(gè)測(cè)量網(wǎng)格，網(wǎng)格大小可設(shè)置，原始測(cè)量數(shù)據(jù)以網(wǎng)格為邏輯記錄單元進(jìn)行存儲(chǔ)，測(cè)量斷面隨著船舶的左右橫移形成測(cè)量扇區(qū)，測(cè)量扇區(qū)完全覆蓋絞刀頭當(dāng)前施工區(qū)域，可根據(jù)處理后的測(cè)量數(shù)據(jù)按照約定規(guī)則自動(dòng)成圖，成圖數(shù)據(jù)支持導(dǎo)出為通用測(cè)深文件格式，根據(jù)測(cè)量網(wǎng)格中的水深計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)于淺點(diǎn)予以標(biāo)示，引導(dǎo)船舶完成掃淺工作。