一种碎石桩船自动定位系统及其碎石桩工程船的制作方法

文档序号:35513100发布日期:2023-09-20 21:07阅读:149来源:国知局

本技术涉及海上碎石桩船施工,尤其涉及涉及一种碎石桩船自动定位系统及其碎石桩工程船。


背景技术:

1、目前,在海上碎石桩成桩施工领域,因海上碎石桩施工地形复杂,工程量大,多个区段处于整个项目的关键线路上工期压力大的问题;已经研发出针对海上打桩作业的打桩设备及其自动化成桩施工控制系统,并被投入到实际工程进行自动化成桩,例如:在申请号为2020110379867的中国专利中公开的一种海上碎石桩船自动供料系统,以及,在申请号为2022108418551的中国专利中公开的用于海上的底部出料振冲碎石桩自动化成桩方法与系统等。

2、其中,定位技术是海上碎石桩成桩自动化施工的一个关键技术,目前船舶海上定位技术通常采用多个gps修正船体姿态、定位。例如:申请号为2018208316044的中国专利公开了一种采用4台设置于船体四周的gps进行定位船体的姿态进行修正与定位的成桩工程船;申请号为2022108418551的中国专利,公开了一种采用3台gps模块进行定位的海上碎石桩成桩控制施工系统。进一步的,采用多个gps进行姿态修正与定位能够准确定位出桩船与目标桩位点的位置数据,但是采用多个gps进行姿态修正与定位会存在调式计算过程较复杂、定位成本较高进而增加施工成本的问题。


技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有用于海上自动化施工的定位技术所存在的调式计算过程较复杂、定位成本较高的问题,提供一种碎石桩船自动定位系统,本系统采用一台双天线gnss定位模块取代现有定位系统中的多个gps模块,同时对gnss定位模块的定位天线、定向天线的位置进行设置,在通过一台双天线定位模块降低定位成本的同时,通过天线的位置关系确保定位精度。

2、为了实现上述实用新型目的,本实用新型提供了以下技术方案:

3、一种碎石桩船自动定位系统,包括:工控机、串口服务器、定位单元、以及cos基站,所述定位单元通过所述串口服务器连接于所述工控机;所述定位单元为一台双天线gnss定位模块;

4、所述双天线gnss定位模块,包括:定位天线与定向天线;所述定向天线设置在碎石桩船由船尾延伸到船体方向的左侧,所述定位天线设置在碎石桩船由船尾延伸到船体方向的右侧,其中,所述定向天线与所述定位天线距离大于预设距离;

5、所述双天线gnss定位模块用于测量碎石桩船船体的定位点坐标、定向点坐标与航向角、定位点到目标桩位点连线的距离、定向点到目标桩位点连线的距离、以及定向点与定位点连线的距离,并传输将测量到的数据通过所述串口服务器传输至所述工控机;

6、所述工控机用于显示接收到的坐标数据。

7、根据一种具体的实施方式,上述碎石桩船自动定位系统中,所述预设距离为1米。

8、根据一种具体的实施方式,上述碎石桩船自动定位系统中,所述系统还包括:测深仪,

9、所述测深仪设置在碎石桩船底部,通过串口服务器连接于所述工控机,所述测深仪用于测量水深,并传输至所述工控机,所述工控机用于显示所述水深。

10、根据一种具体的实施方式,上述碎石桩船自动定位系统中,所述系统还包括:倾斜仪,

11、所述倾斜仪设置在操纵室,通过串口服务器连接于所述工控机,所述倾斜仪用于测量船舶的横倾度,并传输至所述工控机,所述工控机用于显示所述横倾度。

12、根据一种具体的实施方式,上述碎石桩船自动定位系统中,所述系统还包括:倾角传感器,

13、所述倾角传感器设置在桩架顶部,用于测量桩架倾斜度,并传输至所述工控机,所述工控机用于显示所述桩架倾斜度。

14、根据一种具体的实施方式,上述碎石桩船自动定位系统中,所述双天线gnss定位模块用于基于测量得到的坐标与距离数据计算目标桩位点坐标,并通过串口服务器将所述目标桩位点坐标传输至所述工控机;

15、所述工控机还用于基于所述桩架倾斜度对双天线gnss定位模块传输的目标桩位点坐标进行修正,得到最终的目标桩位点坐标。

16、本实用新型的另一方面,提供一种海上碎石桩工程船,所述海上碎石桩工程船采用上文所述的碎石桩船自动定位系统进行定位。

17、与现有技术相比,本实用新型的有益效果:

18、本实用新型实施例所提供的碎石桩船自动定位系统,采用一台包括定位天线与定向天线的双天线gnss定位模块进行定位,并将所述定向天线与所述定位天线分别设置在碎石桩船的左右两侧,并对所述定向天线与所述定位天线的距离进行设置,本系统在通过一台双天线定位模块降低定位成本的同时,通过定位天线、定向天线的位置关系确保定位精度。



技术特征:

1.一种碎石桩船自动定位系统,包括:工控机、串口服务器、定位单元、以及cos基站,所述定位单元通过所述串口服务器连接于所述工控机;其特征在于,所述定位单元为一台双天线gnss定位模块;

2.根据权利要求1所述的碎石桩船自动定位系统,其特征在于,所述预设距离为1米。

3.根据权利要求1所述的碎石桩船自动定位系统,其特征在于,所述系统还包括:测深仪,

4.根据权利要求1所述的碎石桩船自动定位系统,其特征在于,所述系统还包括:倾斜仪,

5.根据权利要求1-4任一所述的碎石桩船自动定位系统,其特征在于,所述系统还包括:倾角传感器,

6.根据权利要求5所述的碎石桩船自动定位系统,其特征在于,所述双天线gnss定位模块用于基于测量得到的坐标与距离数据计算目标桩位点坐标,并通过串口服务器将所述目标桩位点坐标传输至所述工控机;

7.一种海上碎石桩工程船,其特征在于,所述海上碎石桩工程船采用权利要求1~6任一所述的碎石桩船自动定位系统进行定位。


技术总结
本技术公开了一种碎石桩船自动定位系统及其碎石桩工程船,包括:工控机、串口服务器、定位单元,定位单元为一台双天线GNSS定位模块;其中,定向天线设置在碎石桩船由船尾延伸到船体方向的左侧,定位天线设置在右侧,并且定向天线与定位天线的距离大于预设距离;定位单元用于测量碎石桩船船体的定位点坐标、定向点坐标与航向角、定位点到目标桩位点连线的距离、定向点到目标桩位点连线的距离、以及定向点与定位点连线的距离,并传输将测量到的数据通过串口服务器传输至工控机;工控机用于显示接收到的坐标数据。本系统通过引入双天线GNSS定位模块进行定位,在节约定位成本的同时,通过天线位置设置保证定位精度。

技术研发人员:徐雄,潘铱鸣,胡思捷,孙朴,毕金华,章兆志,杨忠宝,汤勇军
受保护的技术使用者:中交四航局第二工程有限公司
技术研发日:20221128
技术公布日:2024/1/14
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