一种适应水位变动船舶吃水检测装置的制造方法
【专利摘要】一种适应水位变动船舶吃水检测装置，包括安装支架，安装支架上安装有超声波测距仪、角度传感器、温度、声速补偿模块；多个超声波测距仪分别连接预处理模块，预处理模块连接调制解调器，调制解调器连接数据采集模块，数据采集模块连接嵌入式计算机；温度、声速补偿模块连接嵌入式计算机。本实用新型一种适应水位变动船舶吃水检测装置，其特点是吃水检测门可随浮堤自动升降、测量精度高、安装与检修方便。传感器在检测门上的安装方式为单列排列，船体经过检测门上方时，同时传感器阵列并行测距，通过信号处理准确得到三维吃水检测信息。
【专利说明】
一种适应水位变动船舶吃水检测装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及船舶监测领域，具体是一种适应水位变动船舶吃水检测装置。
【背景技术】
[0002]船舶通过升船机时，为了确保通航安全，对船舶进升船机船厢的吃水量有着严格的要求，在船舶上行或者下行过程中，船舶型号和大小的不同，吃水量也不同。目前船舶吃水超限检测手段主要有以下几种:人工手动检测、基于图像处理技术的船舶水尺读数识别技术、激光水位测量法、超声波阵列法。上述方法中，方法一由于人的主观性占比例太大，而且测量时间也较长，影响了航道的通航效率;方法二过分依赖船舶自身的水尺准确性，使用受限;方法三由于激光在水中无法长距离传输，使用范围有所局限;方法四安装、检修繁琐，且影响通航效率。
【发明内容】
[0003]为了克服现有船舶吃水检测方式在对升船机船舶超限检测存在技术不足问题，本实用新型提供一种适应水位变动船舶吃水检测装置，其特点是吃水检测门可随浮堤自动升降、测量精度高、安装与检修方便。传感器在检测门上的安装方式为单列排列，船体经过检测门上方时，同时传感器阵列并行测距，通过信号处理准确得到三维吃水检测信息。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]—种适应水位变动船舶吃水检测装置，包括安装支架，安装支架上安装有超声波测距仪、角度传感器、温度、声速补偿模块;多个超声波测距仪分别连接预处理模块，预处理模块连接调制解调器，调制解调器连接数据采集模块，数据采集模块连接嵌入式计算机；
[0006]温度、声速补偿模块连接嵌入式计算机。
[0007]所述超声波测距仪包括超声波传感器，预处理模块连接同步控制子系统，预处理模块用于接收同步控制子系统的同步信号，向超声波传感器发出同步命令，控制超声波传感器同步有时序的进行，同时对每组超声波传感器的原始数据进行采集，并且将信号放大、抑制信号信噪比，使信号能够远距离传输。
[0008]所述预处理模块连接姿态测量模块，姿态测量模块连接嵌入式计算机。
[0009]所述温度、声速补偿模块包括温度传感器、包括温度传感器、声速传感器，温度、声速补偿模块连接嵌入式计算机。
[0010]所述安装支架包括两纵梁、两横梁，两纵梁之间连接有多个斜纵梁、多个短接梁；两横梁之间连接有多个斜横梁。
[0011]所述两横梁中的上部横梁上设有多个安装孔，多个超声波测距仪、多个温度、声速补偿模块均匀等间距安装在上部横梁的安装孔上;两个角度传感器分别安装在上部横梁两端部的安装孔上。
[0012]该装置固定在升船机上游浮式靠船墩的侧边，安装支架的靠外侧的纵梁与上游浮式靠船墩的侧边对应安装位进行固定安装。
[0013]该装置随升船机上游水位上下浮动，位于安装支架上的超声波测距仪与水面保持固定的高度差。
[0014]本实用新型一种适应水位变动船舶吃水检测装置，有益效果如下:
[0015]1)、该装置安装固定在升船机浮式靠船墩平台上，可随水位变化自动升降，保证装置测量数据精确。
[0016]2)、该装置中角度传感器对升船机浮式靠船墩平台姿态进行角度偏差补偿和修正，保证测试精度。
[0017]3)、该装置中温度传感器对不同水温进行温度偏差补偿和修正，保证测试精度。
[0018]4)、该装置中的安装支架由梁结构焊接而成，结构简单，安装方便，便于维护。
[0019]5)、该装置中的温度、声速补偿模块对不同水温进行温度和声速偏差补偿和修正，保证测量精度。
[0020]6)、该装置中的安装支架采用水力浮动原理来平衡支架本身的自重，保证支架整体力学性能良好。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型装置布置示意图。
[0022]图2为本实用新型装置的安装支架结构示意图。
[0023]图3为本实用新型装置的硬件连接示意图。
【具体实施方式】
[0024]如图1?图3所示，一种适应水位变动船舶吃水检测装置，包括安装支架I，安装支架I上安装有超声波测距仪2、角度传感器3、温度、声速补偿模块4。
[0025]多个超声波测距仪2分别连接预处理模块5，预处理模块5连接调制解调器6，调制解调器6连接数据采集模块7，数据采集模块7连接嵌入式计算机8;
[0026]温度、声速补偿模块4连接嵌入式计算机8。
[0027]所述超声波测距仪2包括超声波传感器，预处理模块5连接同步控制子系统9。
[0028]所述预处理模块5连接姿态测量模块11，姿态测量模块11连接嵌入式计算机8。
[0029]所述温度、声速补偿模块4包括温度传感器4.1、声速传感器，温度、声速补偿模块4连接嵌入式计算机8 ο温度、声速补偿模块可以对不同水温进行补偿和修正。
[0030]所述安装支架I包括两纵梁1.1、两横梁1.2，两纵梁1.1之间连接有多个斜纵梁1.3、多个短接梁1.4;两横梁1.2之间连接有多个斜横梁1.4。横梁、纵梁之间焊接连接。所述两横梁1.2中的上部横梁上设有多个安装孔，20个超声波测距仪2、20个温度、声速补偿模块4均匀等间距安装在上部横梁的安装孔上;两个角度传感器3分别安装在上部横梁两端部的安装孔上。
[0031]该装置固定在升船机上游浮式靠船墩10的侧边，安装支架I的靠外侧的纵梁与上游浮式靠船墩10的侧边对应安装位进行固定安装，安装与调整方便。
[0032]该装置随升船机上游水位上下浮动，位于安装支架I上的超声波测距仪2与水面保持固定的高度差，这样保证了船舶吃水检测的精度。
[0033]该装置安装支架I上安装有角度传感器3，当升船机浮式靠船墩平台发生横摇时，会带动船舶吃水检测装置发生横摆，角度传感器3对浮式平台姿态进行角度偏差补偿，保证检测精度，嵌入式计算机8进行数据处理得出实时的精确值。
[0034]实施步骤:
[0035]采用20个超声波测距仪2分段均匀的安装在水下，采用分组扫描的方式使传感器工作。20个超声波传感器由预处理模块5控制，预处理模块5用于接收同步控制子系统9的同步信号，向超声波传感器发出同步命令，控制超声波传感器同步有时序的进行，同时对每组超声波传感器的原始数据进行采集，并且将信号放大、抑制信号信噪比，使信号能够远距离传输。信号传到岸上之后先经过调制解调器6对原始信号进行处理，提取有用的信息，再经过数据采集模块7将有用信息传入嵌入式计算机8中。同时，温度、声速补偿模块4将此时水中超声波的声速测量出并传入嵌入式计算机8。嵌入式计算机8将超声波传感器测得的时间和声速标定测得的速度结合处理，可得到船舶吃水深度信息。
【主权项】
1.一种适应水位变动船舶吃水检测装置，包括安装支架(I)，其特征在于:安装支架(I)上安装有超声波测距仪(2)、角度传感器(3)、温度、声速补偿模块(4);多个超声波测距仪(2)分别连接预处理模块(5)，预处理模块(5)连接调制解调器(6)，调制解调器(6)连接数据采集模块(7)，数据采集模块(7)连接嵌入式计算机(8);温度、声速补偿模块(4)连接嵌入式计算机(8)。2.根据权利要求1所述一种适应水位变动船舶吃水检测装置，其特征在于:所述超声波测距仪(2)包括超声波传感器，预处理模块(5)连接同步控制子系统(9)，预处理模块(5)用于接收同步控制子系统(9)的同步信号，向超声波传感器发出同步命令，控制超声波传感器同步有时序的进行，同时对每组超声波传感器的原始数据进行采集，并且将信号放大、抑制信号信噪比，使信号能够远距离传输。3.根据权利要求1或2所述一种适应水位变动船舶吃水检测装置，其特征在于:所述预处理模块(5)连接姿态测量模块(11 )，姿态测量模块(11)连接嵌入式计算机(8)。4.根据权利要求1所述一种适应水位变动船舶吃水检测装置，其特征在于:所述温度、声速补偿模块(4)包括温度传感器(4.1)、声速传感器，温度、声速补偿模块(4)连接嵌入式计算机(8)。5.根据权利要求1所述一种适应水位变动船舶吃水检测装置，其特征在于:所述安装支架(I)包括两纵梁(1.1)、两横梁(1.2)，两纵梁(1.1)之间连接有多个斜纵梁(1.3)、多个短接梁(1.4);两横梁(1.2)之间连接有多个斜横梁(1.4)。6.根据权利要求5所述一种适应水位变动船舶吃水检测装置，其特征在于:所述两横梁(1.2)中的上部横梁上设有多个安装孔，多个超声波测距仪(2)、多个温度、声速补偿模块(4)均匀等间距安装在上部横梁的安装孔上;两个角度传感器(3)分别安装在上部横梁两端部的安装孔上。7.根据权利要求1所述一种适应水位变动船舶吃水检测装置，其特征在于:该装置固定在升船机上游浮式靠船墩(10)的侧边，安装支架(I)的靠外侧的纵梁与上游浮式靠船墩(10)的侧边对应安装位进行固定安装。8.根据权利要求1所述一种适应水位变动船舶吃水检测装置，其特征在于:该装置随升船机上游水位上下浮动，位于安装支架(I)上的超声波测距仪(2)与水面保持固定的高度差。
【文档编号】B63B39/12GK205675202SQ201620622119
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月22日 公开号201620622119.7, CN 201620622119, CN 205675202 U, CN 205675202U, CN-U-205675202, CN201620622119, CN201620622119.7, CN205675202 U, CN205675202U
【发明人】郑卫力, 李然, 金锋, 王海江, 王东, 向化雄, 肖前, 王向东, 汤伟毕, 陈林
【申请人】长江三峡通航管理局