一種水下拋石基床標(biāo)高測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型針對現(xiàn)有水下拋石基床標(biāo)高測量中存在的問題，提供了一種水下拋石基床頂面標(biāo)高測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一測量基準(zhǔn)站，所述測量基準(zhǔn)站建造于岸邊或已有的沿水建筑物，且所述測量基準(zhǔn)站包括至少一處已知標(biāo)高值的設(shè)置于水下的測量臺，還包括一設(shè)置于所述水下測量臺的用來測量該處水深值的基準(zhǔn)站水深傳感器探頭及一設(shè)置于水下拋石基床頂面用來測量水下拋石基床水深值的基床水深傳感器探頭，所述基準(zhǔn)站水深傳感器探頭及基床水深傳感器探頭分別通過電纜與岸上的接收及控制電路連接。本實用新型成本低、操作簡便、精度高，可以快速測量水下基床標(biāo)高，能確保水下基床重錘夯實后，沉箱安裝對水下拋石基床平整度的要求。
【專利說明】一種水下拋石基床標(biāo)高測量系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及海上港口碼頭施工、測量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，涉及一種水下拋石基床標(biāo)聞測量系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在重力式碼頭基床施工過程中需對水下標(biāo)高進行測量。目前多采用水砣測深和水深測量儀來實現(xiàn)的，在潮汐變化地區(qū)兩種方法均需要對測量數(shù)據(jù)進行處理，剔除水位變動的影響。水砣測深主要依靠站在船舷邊人工“釣魚法”實測，在流速不高，水深不大情況下尚可，但是難于適應(yīng)海上高流速、大水深作業(yè)環(huán)境；水深測量儀主要利用超聲波技術(shù)測量水深，目前應(yīng)用廣泛。但是超聲波水深測量儀價格昂貴，測量量程有限，海水的流速和含沙量對超深波水深測量儀精度影響較大。因此，有必要研究一種新的水下拋石基床標(biāo)高測量儀，以方便、快捷、準(zhǔn)確地監(jiān)控水下拋石基床的標(biāo)高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于彌補目前水下拋石基床標(biāo)高測量中存在的不足，提供一種改進的水下拋石基床標(biāo)高測量系統(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:一種水下拋石基床深度測量系統(tǒng)，其包括一測量基準(zhǔn)站，所述測量基準(zhǔn)站建造于岸邊或已有的沿水建筑物，且所述測量基準(zhǔn)站包括至少一處已知標(biāo)高值的設(shè)置于水下的測量臺，還包括一設(shè)置于所述水下測量臺的用來測量該處水深值的基準(zhǔn)站水深傳感器探頭及一設(shè)置于水下拋石基床頂面用來測量水下拋石基床水深值的基床水深傳感器探頭，所述基準(zhǔn)站水深傳感器探頭及基床水深傳感器探頭分別通過電纜與設(shè)置水面上的接收及控制電路連接。
[0005]所述電纜卷繞于手搖卷線盤。
[0006]用于卷繞基床水深傳感器探頭連接電纜的手搖卷線盤施置于施工船舶上，施工船舶行駛于水面。
[0007]所述電纜外表面包覆有氯丁橡膠護套及絕緣層。
[0008]所述基準(zhǔn)站水深傳感器探頭通過電纜與基準(zhǔn)站水深測量控制電路連接，所述基準(zhǔn)站水深測量控制電路還與無線發(fā)射器連接；所述基床水深傳感器探頭通過電纜與測量站水深測量控制電路連接，所述測量站水深測量控制電路還與無線接收器連接，所述無線發(fā)射器將基準(zhǔn)站水深傳感器探頭測得的基準(zhǔn)站水深值發(fā)送出去，所述無線接收器接收基準(zhǔn)站水深值的信號并將該數(shù)據(jù)傳輸至測量站水深測量控制電路。
[0009]所述控制電路由24V直流電源供電.
[0010]本實用新型設(shè)計開發(fā)了一種方便測量水下拋石基床標(biāo)高的測量系統(tǒng)，其具有精度高、成本低、適應(yīng)性強等優(yōu)點，具有如下有益效果:
[0011](I)本實用新型精度高，不受海水中水流速度和含沙量、水質(zhì)、潮汐等因素的影響。
[0012](2)本實用新型具有成本低、操作簡單方便的特點，大大減少測量成本、提高了工效。
[0013](3)本實用新型可以通過顯示電路在顯示儀中直接讀出標(biāo)高數(shù)據(jù)，或者通過數(shù)據(jù)接口傳輸給計算機進行數(shù)據(jù)的存儲、繪制曲線等處理，實現(xiàn)了水下拋石基床標(biāo)高的自動記錄功能。
[0014](4)由于本實用新型精度高，誤差只有±1_，能確保大型沉箱安裝對水下拋石基床平整度的精度要求，使得沉箱安裝施工工藝更安全、更高效。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的電路原理圖。
[0016]圖2為本實用新型設(shè)備布置、連接示意圖。
[0017]其中，基準(zhǔn)站水深傳感器探頭1、電纜2、卷線盤3、電源電路4、基準(zhǔn)站水深測量控制電路5、無線發(fā)射器6、基床水深傳感器探頭7、電纜8、卷線盤9、測量站水深測量控制電路10、電源電路11、顯示電路12、無線接收器13、測量臺14、施工船舶15、水下拋石基床16。

【具體實施方式】
[0018]如圖2所示，為本實用新型的水下拋石基床標(biāo)高測量系統(tǒng)，其包括一測量基準(zhǔn)站，該測量基準(zhǔn)站為靠近待測水下拋石基床16的岸邊。該測量基準(zhǔn)站包括至少一處已知標(biāo)高值的設(shè)置于水下的測量臺14。所述水下拋石基床標(biāo)高測量系統(tǒng)還包括設(shè)置于水下測量臺14的用來測量該處水深值的基準(zhǔn)站水深傳感器探頭I及設(shè)置于水下拋石基床頂面用來測量水下拋石基床水深值的基床水深傳感器探頭7?；鶞?zhǔn)站水深傳感器探頭I通過電纜2與設(shè)置于岸上的基準(zhǔn)站水深測量控制電路5連接。基準(zhǔn)站水深測量控制電路5還與無線發(fā)射器6連接?；菜顐鞲衅魈筋^7通過電纜8與設(shè)置于施工船舶15的測量站水深測量控制電路10連接。
[0019]電纜8卷繞于手搖卷線盤9，以便根據(jù)水深傳感器探頭7所處位置伸長或縮短。
[0020]所述電纜外表面包覆有氯丁橡膠護套及絕緣層。
[0021]利用本實用新型測量水下拋石基床深度時包括以下步驟:
[0022]1、首先，獲得測量臺的標(biāo)高作為基準(zhǔn)站標(biāo)高Htl，測量臺設(shè)置在距離水面較淺的水下，在測量臺放置標(biāo)尺，通過水準(zhǔn)儀直接讀出標(biāo)高值。
[0023]2、基準(zhǔn)站水深傳感器探頭I及基床水深傳感器探頭7未放入海水測量之前，將線路連接好，打開電源電路的電源開關(guān)，調(diào)節(jié)顯示儀讀數(shù)歸零。
[0024]3、手搖卷線盤3，松放電纜2將基準(zhǔn)站水深傳感器探頭I放到測量臺14位置，打開電源開關(guān)給基準(zhǔn)站控制電路5及其無線發(fā)射器6供電。
[0025]4、手搖卷線盤9，松放電纜8將基床水深傳感器探頭7放入海水中，打開電源開關(guān)及顯示電路的顯示儀開關(guān)。
[0026]5、測量站水深測量控制電路10輸入基準(zhǔn)站標(biāo)高值Η。。
[0027]6、讀取基床水深傳感器探頭7測量獲得的水深值Llt輸入測量站水深測量控制電路10，讀取基準(zhǔn)站水深傳感器探頭I基準(zhǔn)站水深值Ltlt輸入基準(zhǔn)站水深測量控制電路5，數(shù)據(jù)篩選后的最小水深值Ltl通過無線發(fā)射器6發(fā)送，并由無線接收器13接收，將數(shù)據(jù)輸入至測量站水深測量控制電路10t。為了測量值的準(zhǔn)確性，可進行如下處理:
[0028]LI = min (Llt)，t = [O, T]
[0029]LO = min (Lot)，t = [O, Τ]
[0030]式中，T為該區(qū)域波浪周期；
[0031]Llt和Ltlt分別為基床水深傳感器探頭7和基準(zhǔn)站水深傳感器探頭I在一個波浪周期T內(nèi)每間隔0.1s所獲得的水深值；
[0032]L1和Ltl分別為基床測點和基準(zhǔn)站最小水深值。
[0033]7、通過基準(zhǔn)站的標(biāo)高值Htl與水深差值(L「U)相減，得到基床測點的標(biāo)高值，這一過程由測量站水深測量控制電路10計算后在顯示儀上直接顯示出該測點的標(biāo)高；
[0034]Hl = HO-(Ll-LO)
[0035]式中，Hl為基床測點的標(biāo)高值(一般為負數(shù))。
[0036]8、隨著基床水深傳感器探頭7放入海水深度的增加，顯示儀讀數(shù)從小到大的數(shù)值變化。當(dāng)讀數(shù)達到最大值時，表明基床水深傳感器探頭7已經(jīng)沉放到達水下拋石基床頂面，記錄該數(shù)值，即為該基床測點的標(biāo)高值。
[0037]9、手搖卷線盤9，收緊電纜8將基床水深傳感器探頭7提高至一定高度(3?4米)，換點測量另外一個位置的水下拋石基床標(biāo)高。
[0038]本實用新型的水深傳感器探頭采用壓阻式壓力敏感元件。當(dāng)它受到壓力作用時，應(yīng)變元件的電阻會發(fā)生變化，從而使輸出電壓發(fā)生變化，能夠?qū)崿F(xiàn)水壓力到電信號的精確轉(zhuǎn)換。
[0039]電纜外表面包覆有氯丁橡膠護套和絕緣層厚度加厚，提高了專用電纜線的抗拉強度和抗海水腐蝕性能。
[0040]無線發(fā)射器發(fā)射模塊的工作頻率為315MHz，采用聲表諧振器SAW穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度極高，發(fā)射電壓為9V?12V，發(fā)射功率約500毫瓦，空曠地傳輸距離600?800米。
[0041]無線接收器采用SMARTISYS系列單向無線接收器，工作電壓:9V?12V，工作電流:(25mA，采用串口通信格式，傳輸速率:9600bps，可自動搜索最適合的頻率，能有效避免了號的丟失。
[0042]優(yōu)選地，顯示電路采用液晶數(shù)字顯示儀。系統(tǒng)電源采用24V直流電源。
【權(quán)利要求】
1.一種水下拋石基床深度測量系統(tǒng)，其特征在于:包括一測量基準(zhǔn)站，所述測量基準(zhǔn)站建造于岸邊或已有的沿水建筑物，且所述測量基準(zhǔn)站包括至少一處已知標(biāo)高值的設(shè)置于水下的測量臺，還包括一設(shè)置于所述水下測量臺的用來測量該處水深值的基準(zhǔn)站水深傳感器探頭及一設(shè)置于水下拋石基床頂面用來測量水下拋石基床水深值的基床水深傳感器探頭，所述基準(zhǔn)站水深傳感器探頭及基床水深傳感器探頭分別通過電纜與設(shè)置水面上的接收及控制電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下拋石基床深度測量系統(tǒng)，其特征在于:所述電纜卷繞于手搖卷線盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下拋石基床深度測量系統(tǒng)，其特征在于:用于卷繞基床水深傳感器探頭連接電纜的手搖卷線盤施置于施工船舶上，施工船舶行駛于水面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下拋石基床深度測量系統(tǒng)，其特征在于:所述電纜外表面包覆有氯丁橡膠護套及絕緣層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下拋石基床深度測量系統(tǒng)，其特征在于:所述基準(zhǔn)站水深傳感器探頭通過電纜與基準(zhǔn)站水深測量控制電路連接，所述基準(zhǔn)站水深測量控制電路還與無線發(fā)射器連接；所述基床水深傳感器探頭通過電纜與測量站水深測量控制電路連接，所述測量站水深測量控制電路還與無線接收器連接，所述無線發(fā)射器將基準(zhǔn)站水深傳感器探頭測得的基準(zhǔn)站水深值發(fā)送出去，所述無線接收器接收基準(zhǔn)站水深值的信號并將該數(shù)據(jù)傳輸至測量站水深測量控制電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下拋石基床深度測量系統(tǒng)，其特征在于:所述控制電路由24V直流電源供電。
【文檔編號】G01C5/00GK204027555SQ201420401784
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】黃建生, 陸紅, 余東華, 陳光垣, 盧普偉, 鐘楠 申請人:中交四航局第五工程有限公司, 中交第四航務(wù)工程局有限公司