[發(fā)明專利]一種水下砂堆形態(tài)的檢測系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910672331.2
• 申請(qǐng)日: 2019-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN110274558A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉宏;王其林;曹凱飛;趙志沖;祁勝林;王杰;劉輝;王帥;楊曉彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交上海航道局有限公司
• 主分類號(hào): G01B17/06
• 分類號(hào): G01B17/06;G01S15/88
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 劉翔

1.一種水下砂堆形態(tài)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括探測設(shè)備、處理設(shè)備和顯示設(shè)備，所述探測設(shè)備和所述顯示設(shè)備均與所述處理設(shè)備連接；

其中，所述探測設(shè)備用于獲取水下砂堆N個(gè)測距點(diǎn)分別到所述探測設(shè)備的距離，并用于將所述N個(gè)測距點(diǎn)的距離傳輸給所述處理設(shè)備；

所述處理設(shè)備用于接收所述N個(gè)測距點(diǎn)到所述探測設(shè)備的距離，所述處理設(shè)備還用于根據(jù)所述距離及所述探測設(shè)備與所述測距點(diǎn)的位置關(guān)系，計(jì)算得到所述N個(gè)測距點(diǎn)的位置以獲取所述水下砂堆的坡度線；

所述顯示設(shè)備用于顯示所述水下砂堆的坡度線；

其中N≥3。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下砂堆形態(tài)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，用于絞吸船，所述探測設(shè)備包括連接桿和固定連接在所述連接桿上的聲吶換能器陣列；

其中，所述連接桿固定設(shè)置在所述絞吸船上，所述聲吶換能器陣列包括N個(gè)聲吶換能器，所述聲吶換能器與所述測距點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)；

N個(gè)所述聲吶換能器與所述連接桿位于同一豎直平面上，且N個(gè)所述聲吶換能器位于所述連接桿與所述水下砂堆之間；

所述探測設(shè)備用于獲取水下砂堆N個(gè)測距點(diǎn)分別到所述探測設(shè)備的距離包括，N個(gè)所述聲吶換能器用于獲取水下砂堆N個(gè)測距點(diǎn)分別到對(duì)應(yīng)所述聲吶換能器的距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下砂堆形態(tài)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述N個(gè)所述聲吶換能器位于所述連接桿的同一側(cè)還包括，所述N個(gè)所述聲吶換能器與所述連接桿的夾角均不相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下砂堆形態(tài)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述處理設(shè)備包括主機(jī)和與所述主機(jī)連接的多通道控制單元，所述多通道控制單元和所述聲吶換能器陣列連接；

其中，所述聲吶換能器陣列的N個(gè)所述聲吶換能器與所述多通道控制單元的通道一一對(duì)應(yīng)連接；

所述多通道控制單元用于控制N個(gè)所述聲吶換能器獲取水下砂堆N個(gè)測距點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)所述聲吶換能器的距離；

所述多通道控制單元還用將水下砂堆N個(gè)測距點(diǎn)分別到對(duì)應(yīng)所述聲吶換能器的距離傳輸給所述主機(jī)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下砂堆形態(tài)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述聲吶換能器陣列包括四個(gè)所述聲吶換能器；

其中，沿至下而上的順序，四個(gè)所述聲吶換能器與所述連接桿的夾角分別為0°、40°、60°和80°；

且四個(gè)所述聲吶換能器在所述連接桿上的固定位置等距排列。

6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)所述的水下砂堆形態(tài)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，用于根據(jù)所述距離及所述探測設(shè)備與所述測距點(diǎn)的位置關(guān)系得到所述N個(gè)測距點(diǎn)的位置包括，以所述連接桿的其中一端為原點(diǎn)，根據(jù)組成所述聲吶換能器陣列的個(gè)數(shù)N、每個(gè)所述聲吶換能器在所述連接桿上的固定點(diǎn)距所述原點(diǎn)的距離、以及所述聲吶換能器與所述連接桿之間的夾角計(jì)算得到N個(gè)測距點(diǎn)相對(duì)所述原點(diǎn)的位置，從而得到所述水下砂堆的坡度線。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水下砂堆形態(tài)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述處理設(shè)備還用于根據(jù)所述絞吸船的鉸刀頭與所述原點(diǎn)的位置，計(jì)算得到所述鉸刀頭與所述水下砂堆的坡度線的位置關(guān)系。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下砂堆形態(tài)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，沿第一方向，所述連接桿的一端固定安裝在所述絞吸船的右船舷，且所述連接桿靠近所述絞吸船的鉸刀頭設(shè)置；

N個(gè)所述聲吶換能器與所述連接桿所在的豎直平面平行于所述第一方向；

所述處理設(shè)備和所述顯示設(shè)備位于絞吸船的駕駛室內(nèi)；

其中，所述探測設(shè)備與所述處理設(shè)備遠(yuǎn)程通信連接，所述第一方向?yàn)樗鼋g吸船的前進(jìn)方向。

9.一種水下砂堆形態(tài)的檢測方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的水下砂堆形態(tài)的檢測系統(tǒng)，包括：

步驟S1：獲取水下砂堆N個(gè)測距點(diǎn)分別到所述探測設(shè)備的距離；

步驟S2：根據(jù)所述N個(gè)測距點(diǎn)分別到所述探測設(shè)備的距離及所述探測設(shè)備與所述測距點(diǎn)的位置關(guān)系，計(jì)算得到N個(gè)所述測距點(diǎn)的位置以獲取所述水下砂堆的坡度線；

步驟S3：顯示所述水下砂堆的坡度線。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水下砂堆形態(tài)的檢測方法，其特征在于，所述水下砂堆形態(tài)的檢測系統(tǒng)應(yīng)用于絞吸船，步驟S2還包括根據(jù)所述絞吸船的鉸刀頭與所述檢測設(shè)備的位置關(guān)系，計(jì)算得到所述鉸刀頭與所述水下砂堆的坡度線的位置關(guān)系。