一种基于声纳的内河通航船舶吃水动态检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种基于声纳的内河通航船舶吃水动态检测系统，包括多波束测深装置平台、数据处理器、数据存储器和动态吃水深度仿真显示器；多波束测深装置平台包括平衡装置和多波束声呐测深仪，平衡装置设置在航道底部，多波束声呐测深仪固定在平衡装置上，且与待测船舶的船底的距离大于3米、与航道底部的距离为0.5?1.5米；多波束声呐测深仪采集声呐收发时间间隔发送到数据处理器；数据处理器将声呐收发时间间隔处理成吃水深度的数字数据，分别发送给数据存储器和动态吃水深度仿真显示器。本实用新型实现主动式、数字化、自动化的船舶吃水检测，有效减少人力物力需求，适用于需检测和限制船舶超载的水位变化快、水流快、水质模糊浑浊的航道。
【专利说明】
一种基于声纳的内河通航船舶吃水动态检测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种基于声纳的内河通航船舶吃水动态检测系统。
【背景技术】
[0002]对船舶吃水的检测实际上可归结为特定距离的测量。近20年来，随着红外线技术、激光技术、雷达技术、微电子技术、声纳技术等新技术的发展与应用，我国测量的技术面貌发生了深刻的变化，并取得很大的成就。但上述五种技术手段却未能在水下测量得到广泛应用。其原因是水下环境与地面、空间环境不一样，有其特殊性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种基于声纳的内河通航船舶吃水动态检测系统，实现主动式、数字化、自动化的船舶吃水检测，有效地减少人力物力需求。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为:一种基于声纳的内河通航船舶吃水动态检测系统，其特征在于:它包括多波束测深装置平台、数据处理器、数据存储器和动态吃水深度仿真显示器;所述的多波束测深装置平台包括平衡装置和多波束声呐测深仪，所述的平衡装置设置在航道底部，所述的多波束声呐测深仪固定在平衡装置上，且多波束声呐测深仪与待测船舶的船底的距离大于3米、且与航道底部的距离为0.5-1.5米;多波束声呐测深仪采集声呐收发时间间隔发送到数据处理器;数据处理器将声呐收发时间间隔处理成吃水深度的数字数据，分别发送给数据存储器和动态吃水深度仿真显示器。
[0005]按上述方案，它还包括报警装置，与所述的数据处理器的输出端连接。
[0006]按上述方案，所述的平衡装置包括钢条和固定在钢条两端的2个锚具，所述的多波束声呐测深仪固定在钢条上，所述的钢条底部固定有钢制稳定球。
[0007]本实用新型的有益效果为:本实用新型通过在待测船舶的正下方设置多波束声纳传感器，通过多波束声纳传感器获得水底与水面的距离以及水底与船底的距离，进行去噪处理之后，从而计算出精确船舶吃水量，实现主动式、数字化、自动化的船舶吃水检测，有效地减少人力物力需求，适用于各种复杂环境下的检测，极其适用于需检测和限制船舶超载的水位变化快、水流快、水质模糊浑浊的长江航道，动态的吃水深度仿真有力于直观的从视觉角度观察船舶的吃水深度。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型一实施例的结构原理图。
[0009]图中:1_多波束声呐测深仪，2-待测船舶，3-平衡装置。
【具体实施方式】
[0010]下面结合具体实例和附图对本实用新型做进一步说明
[0011]—种基于声纳的内河通航船舶吃水动态检测系统，如图1所示，一种基于声纳的内河通航船舶吃水动态检测系统，包括多波束测深装置平台、数据处理器、数据存储器和动态吃水深度仿真显示器;所述的多波束测深装置平台包括平衡装置3和多波束声呐测深仪I，所述的平衡装置3设置在航道底部，所述的多波束声呐测深仪I固定在平衡装置3上，且多波束声呐测深仪I与待测船舶2的船底的距离大于3米、且与航道底部的距离为0.5-1.5米;多波束声呐测深仪I采集声呐收发时间间隔发送到数据处理器;数据处理器将声呐收发时间间隔处理成吃水深度的数字数据，分别发送给数据存储器和动态吃水深度仿真显示器。
[0012]本实施例中，平衡装置包括钢条和固定在钢条两端的2个锚具，所述的多波束声呐测深仪固定在钢条上。钢条通过锚具固定在水面下，将多波束声呐测深仪固定在钢条上，使其在水中保持姿势平稳，同时在钢条下方设置钢质稳定球，钢质稳定球连接在钢条的重心位置下方。通信传输采用水底线缆，水底线缆通过重力锚铺设在江底，避免因为江水的冲刷而产生位移。线缆的长度需要达到内河的宽度，多波束声呐测深仪通过串口或者网口与数据处理器进行互相通信。为保证能够对通过该内河的所有船舶进行检测，多波束声呐测深仪安装位置应该低于最大吃水船舶的底部。平衡装置体积过小，容易受到波浪影响。船舶通过时，其螺旋桨亦会对平衡装置的稳定性产生影响。同时，在水中含沙量高的内河中，一天内沉沙最大可能为I米。另外，为保证足够的测量范围和多波束声呐测深仪自身的安全，其顶部离船底距离要求在3米以上。综合考虑泥沙淤积和平衡装置的稳定性，平衡装置离江底高度固定在I米左右为最优高程。通过航标引导，使船舶行驶路线经过平衡装置上方。当船舶从多波束声呐测深仪上方经过时，多波束声呐测深仪发射声波探测波束，分别探测与船底和与水面之间的距离，将该数据通过线缆传送到数据处理器，再根据待测船舶的规格，计算出船舶的吃水量。
[0013]优选的，它还包括报警装置，与所述的数据处理器的输出端连接。当吃水量大于预设的最大值时，发出报警信号。
[0014]通过对采集的数据进行去噪处理后，能够获取更加精确的航行数据，适用于各种复杂的工作环境。更有动态仿真显示船舶吃水深度来更加直观的观察船舶的航行状态，给船舶航行带来极大的便利。
[0015]该检测平台采用可移动水底半浮式仰扫描检测法的优点是检测点的设置方便灵活，便于维护。在发射机或者声纳换能器遭到损坏或者被水中漂浮物遮蔽，需要进行维护时，只需将锚具吊起捞出平衡装置和多波束测深声纳进行清洗和修理即可重新放回原地继续工作。在需要改变检测点时，同样仅需要捞出平衡装置和多波束测深声纳，收起水中线缆后就可以找合适的地方重新架设。
[0016]以上实施例仅用于说明本实用新型的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，本实用新型的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本实用新型所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于声纳的内河通航船舶吃水动态检测系统，其特征在于:它包括多波束测深装置平台、数据处理器、数据存储器和动态吃水深度仿真显示器;所述的多波束测深装置平台包括平衡装置和多波束声呐测深仪，所述的平衡装置设置在航道底部，所述的多波束声呐测深仪固定在平衡装置上，且多波束声呐测深仪与待测船舶的船底的距离大于3米、且与航道底部的距离为0.5-1.5米;多波束声呐测深仪采集声呐收发时间间隔发送到数据处理器;数据处理器将声呐收发时间间隔处理成吃水深度的数字数据，分别发送给数据存储器和动态吃水深度仿真显示器。2.根据权利要求1所述的一种基于声纳的内河通航船舶吃水动态检测系统，其特征在于:它还包括报警装置，与所述的数据处理器的输出端连接。3.根据权利要求1所述的一种基于声纳的内河通航船舶吃水动态检测系统，其特征在于:所述的平衡装置包括钢条和固定在钢条两端的2个锚具，所述的多波束声呐测深仪固定在钢条上，所述的钢条底部固定有钢制稳定球。
【文档编号】B63B39/12GK205469709SQ201620145049
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月26日
【发明人】陈先桥, 于晓龙, 董玲, 许卢奇, 胡峰宇
【申请人】武汉理工大学