一种预制构件吊装位置及姿态监测系统的制作方法

1.本实用新型属于机械设备技术领域，尤其涉及一种预制构件吊装位置及姿态监测系统。


背景技术：

2.水运工程建设存在大量的水下吊装作业，如扭王块、沉管、沉箱等预制构件的吊装。由于吊装操作人员在水面以上，无法查看水下情况，吊装作业品凭借经验进行，吊装精度及吊装质量难以保证，也为后期检验验收造成困难。目前为解决上述问题，有部分水下吊装作业在吊具上增加水下摄像机辅助操作人员吊装，但该方法仅适用于水质清澈时，另外有部分水下吊装作业采用声呐系统进行，该方法只能探测到水底扭王块分布的图像，无法获得预制构件具体空间位置及姿态信息。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种预制构件吊装位置及姿态监测系统，可以实时监测预制构件的空间位置及姿态，定位精度高。
4.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
5.一种预制构件吊装位置及姿态监测系统，包括吊钩、桁架、起吊构件、第一陀螺仪、定位模块和第二陀螺仪，吊钩设置在桁架的顶端，起吊构件设有两根，两根起吊构件间隔设置在桁架上，且两者的两端分别固定在桁架底端，第一陀螺仪和定位模块设置在桁架上，桁架上间隔设置有不在同一直线上的多个拉线式位移传感器，每个拉线式位移传感器与第二陀螺仪之间设有输出拉线。
6.进一步地，拉线式位移传感器的个数至少为3个。
7.进一步地，拉线式位移传感器内设有与输出拉线连接的自动拉紧装置和用于测量输出拉线伸出长度的长度编码器。
8.进一步地，还包括机械转盘，吊钩通过机械转盘与桁架连接。
9.进一步地，定位模块为rtk模块。
10.进一步地，起吊构件采用钢缆，钢缆上套装有固定套。
11.进一步地，第二陀螺仪通过粘贴的方式设置在待安装的预制构件上。
12.相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：通过第一陀螺仪和定位模块实时监测桁架的空间位置及姿态，将第二陀螺仪安装在待安装的预制构件上，通过各个拉线式位移传感器测量其与第二陀螺仪的距离，进而可以推算出第二陀螺仪的空间位置，结合第二陀螺仪监测的姿态数据，实现预制构件空间位置及姿态的整体定位，实现实时监测预制构件的空间位置及姿态。
附图说明
13.图1为本实用新型预制构件吊装位置及姿态监测系统的结构示意图。
14.图中，1
‑
吊钩，2
‑
桁架，3
‑
起吊构件，4
‑
第一陀螺仪，5
‑
定位模块，6
‑
第二陀螺仪，7
‑
拉线式位移传感器，71
‑
自动拉紧装置，72
‑
长度编码器，8
‑
机械转盘，9
‑
固定套，10
‑
预制构件，11
‑
水面。
具体实施方式
15.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
16.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
18.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
19.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
20.请参阅图1，图1为本实用新型预制构件吊装位置及姿态监测系统的结构示意图。一种预制构件吊装位置及姿态监测系统，包括吊钩1、桁架2、起吊构件3、第一陀螺仪4、定位模块5和第二陀螺仪5，吊钩1设置在桁架2的顶端，起吊构件3设有两根，两根起吊构件3间隔设置在桁架2上，且两者的两端分别固定在桁架2底端，第一陀螺仪4和定位模块5设置在桁架2上，桁架2上间隔设置有不在同一直线上的多个拉线式位移传感器7，每个拉线式位移传感器7与第二陀螺仪5之间设有输出拉线。
21.桁架2采用框架式结构，其形状不作限定，本实用新型预制构件10吊装位置及姿态监测系统在实用时，将吊钩1与起吊设备连接，然后将两根起吊构件3绕设在待安装的预制构件10上，通过两根起吊构件3吊起待安装的预制构件10。在一实施例中，起吊构件3采用钢缆，钢缆上套装有固定套9。固定套9为柔性胶套，可以有效防止在起吊过程中钢缆对预制构
件10的磨损。在吊装预制构件10的过程中，通过第一陀螺仪4和定位模块5实时监测桁架2的空间位置及姿态。在一实施例中，定位模块5为rtk模块。定位模块5110为rtk(real
‑
time kinematic，实时动态)模块，能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，实现桁架2的实时定位。
22.第二陀螺仪5预先设置在待安装的预制构件10上，在吊装预制构件10的过程中，通过各个拉线式位移传感器7测量其与第二陀螺仪5的距离，进而可以推算出第二陀螺仪5的空间位置，结合第二陀螺仪5监测的姿态数据，实现预制构件10空间位置及姿态的整体定位，实现实时监测预制构件10的空间位置及姿态。在一实施例中，拉线式位移传感器7的个数至少为3个。3个拉线式位移传感器7设置在同一平面上且不在同一直线上，从而根据三点定位原理，推算出第二陀螺仪5的空间位置。在一实施例中，拉线式位移传感器7内设有与输出拉线连接的自动拉紧装置71和用于测量输出拉线伸出长度的长度编码器72。输出拉线的一端缠绕在自动拉紧装置71上，通过自动拉紧装置71拉紧拉线式位移传感器7与第二陀螺仪5之间的输出拉线，通过长度编码器72测量输出拉线的伸出长度，输出拉线的伸出长度即拉线式位移传感器7与第二陀螺仪5之间的距离。
23.在一实施例中，为调整预制构件10的姿态，还包括机械转盘8，吊钩1通过机械转盘8与桁架2连接。通过机械转盘8可以带动桁架2的旋转，以调整预制构件10的姿态。
24.在一实施例中，为减少监测成本，第二陀螺仪5通过粘贴的方式设置在待安装的预制构件10上，当预制构件10吊装完成后，通过起吊本实用新型即可将第二陀螺仪5从预制构件10上带走，以重复利用第二陀螺仪5。
25.相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：通过第一陀螺仪4和定位模块5实时监测桁架2的空间位置及姿态，将第二陀螺仪5安装在待安装的预制构件10上，通过各个拉线式位移传感器7测量其与第二陀螺仪5的距离，进而可以推算出第二陀螺仪5的空间位置，结合第二陀螺仪5监测的姿态数据，实现预制构件10空间位置及姿态的整体定位，实现实时监测预制构件10的空间位置及姿态。
26.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，故凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。