申请/专利权人：中交四航局江门航通船业有限公司

申请日：2022-06-29

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN115110477B

主分类号：E02B3/12

分类号：E02B3/12;E02B3/14;E02D15/08;G01C21/16;G01S19/53

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.10.18#实质审查的生效;2022.09.27#公开

摘要：本发明公开了一种防波堤槽型方块水下安装可视化系统及操作方法，系统安装在施工作业船上，包括用于确定施工作业船的位置的第一RTK定位模块，用于确定吊机顶部位置的第二RTK定位模块，用于确定钢缆入水点位置的第三RTK定位模块，用于确定施工作业船姿态的倾角传感器，用于确定方块吊具位移倾向的惯性测量单元，确定方块吊具水深的水深仪和确定钢缆放缆长度的编码器。本发明通过RTK模块完成施工作业船与吊机各部件的定位；通过各种传感器采集并计算出方块的实际安装位置、安装深度、安装方向和安装姿态，可节省频繁的水下定位和潜水员水下测量工作，提高方块安装效率，降低安全风险，同时保证定位精度符合预先的规划要求。

主权项：1.一种防波堤槽型方块水下安装可视化系统，其特征在于，包括：第一RTK定位模块，所述第一RTK定位模块安装于施工作业船上，用于确定施工作业船的位置；第二RTK定位模块，所述第二RTK定位模块安装于吊机顶部，用于确定吊机顶部的位置；第三RTK定位模块，所述第三RTK定位模块安装于吊梁工装中心位置，用于确定钢缆入水点的位置；倾角传感器，所述倾角传感器安装于施工作业船上，用于确定施工作业船的姿态；惯性测量单元，所述惯性测量单元安装于方块吊具上，用于确定方块吊具的位移倾向；水深仪，所述水深仪安装于方块吊具上，用于确定方块吊具的水深；编码器，所述编码器安装于吊机顶部，用于确定钢缆放缆长度；信号采集箱，所述信号采集箱与第一RTK定位模块、第二RTK定位模块、第三RTK定位模块、倾角传感器、惯性测量单元、水深仪和编码器建立通信连接；所述第一RTK定位模块、第二RTK定位模块和第三RTK定位模块与GNSS系统建立通信连接；上位机，所述上位机与信号采集箱建立通信连接，用于通过信号采集箱获取施工作业船的位置、施工作业船的姿态、吊机顶部的位置、钢缆入水点的位置、方块吊具的位移倾向、方块吊具的水深和钢缆放缆长度，计算方块的安装位置、安装深度、安装方向和安装姿态；通过三维立体图像模拟显示方块的最终姿态及坐标；所述计算方块的安装位置，具体包括以下步骤：建立右手系空间直角坐标系，将吊机顶部坐标确定为Ax1,y1,z1，吊梁工装中心坐标确定为Bx2,y2,z2，方块吊具坐标确定为Cx3,y3,z3；方块的安装位置通过方块吊具坐标Cx3,y3,z3表示，通过第二RTK定位模块和吊机参数确定吊机顶部坐标Ax1,y1,z1，通过第三RTK定位模块确定吊梁工装中心坐标Bx2,y2,z2；通过下述公式确定钢缆AB在x方向与z轴的夹角α和钢缆AB在y方向与z轴的夹角α'：sinα＝x2-x1LABsinα'＝y2-y1LAB其中，LAB为钢缆放缆长度；通过α和α'确定方块吊具坐标Cx3,y3,z3：x3＝LBC*sinα+x2y3＝LBC*sinα'+y2z3通过方块吊具的水深确定，LBC为吊梁工装至方块吊具的钢缆长度，通过吊机参数确定；通过施工作业船的位置和姿态对x3,y3,z3进行修正，得到方块的安装位置。

全文数据：

权利要求：

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