專利名稱：一種水下測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)量系統(tǒng)，特別是涉及一種水下工程測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在疏浚航道和港口碼頭建造過(guò)程中，出于對(duì)水下工程浚前測(cè)量、浚中工程檢驗(yàn)、浚
后工程驗(yàn)收的需要，要用到測(cè)量設(shè)備進(jìn)行水下測(cè)量。而以往在工作船上并沒(méi)有專門用于測(cè)
量設(shè)備安裝用的裝置，并多采用在工作船的舷側(cè)安裝固定測(cè)量設(shè)備的方法進(jìn)行水下測(cè)量。
該方法為需要測(cè)量時(shí)將測(cè)量設(shè)備的測(cè)量探頭桿臨時(shí)置于工作船的左右舷旁，采取人工方
法將測(cè)量探頭進(jìn)行固定。該方法的優(yōu)勢(shì)在于便攜式、安裝和拆卸容易、低成本。
但該方法的劣勢(shì)卻更為顯著，主要表現(xiàn)為非常容易受船體振動(dòng)和噪音的影響，例
如船體噪音引起的振動(dòng)，探桿固定不穩(wěn)、探桿材料剛性不夠、探桿直徑太小、探桿底端離最
后一個(gè)支撐點(diǎn)太遠(yuǎn)、工作船甲板和艙壁的撓曲等因素都能產(chǎn)生對(duì)測(cè)量探頭的振動(dòng)或噪音干
擾，進(jìn)而影響測(cè)量精度，且探桿和測(cè)量探頭有可能被碰撞或觸底；因工作船型和探桿放置位
置的不同，不容易維持測(cè)量探頭的基準(zhǔn)校正。 在工作船側(cè)弦安裝測(cè)量探桿和測(cè)量探頭，由于客觀條件的影B向，每次安裝時(shí)，其縱 搖度(Roll)、橫搖度(Pitch)和船搖擺度(Yaw)值均有變化，工作船出海進(jìn)行外業(yè)測(cè)量前都 需做測(cè)量探頭的校準(zhǔn)工作，因校準(zhǔn)致使外業(yè)實(shí)施測(cè)量的時(shí)間減少12% _14%，直接影響著 測(cè)量效率和數(shù)值的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種水下測(cè)量系統(tǒng)，用以解決 現(xiàn)行疏浚工程測(cè)量探頭因位置選擇而引起測(cè)量精度不足的問(wèn)題，優(yōu)選其最佳測(cè)量位置，并 排除干擾源。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種水下測(cè)量系統(tǒng)，包括一安裝固定于
船舶艙底的探頭艙，其縱軸線位于船舯處，橫軸線位于船舶的龍骨處，探頭艙的內(nèi)部設(shè)置有
測(cè)量探頭、探頭罩殼，以及相互連接的水密道門保險(xiǎn)裝置、壓縮空氣控制裝置、液壓及電氣
控制裝置、探頭艙艙底抽水裝置、淡水沖洗裝置，測(cè)量探頭通過(guò)探頭連接器連接固定于探頭
罩殼上，測(cè)量探頭分別與液壓升降裝置和液壓式水密道門相連，其液壓升降裝置與液壓式
水密道門通過(guò)水密道門保險(xiǎn)裝置的相連成互為連鎖機(jī)構(gòu)，液壓升降裝置連接有電磁閥。 液壓式水密道門由水密門基座以及分別設(shè)置于水密門基座上方、下方的水密導(dǎo)門
蓋、密封膠條所組成，其密封膠條的下方還開(kāi)設(shè)有船底水密門開(kāi)口 ；水密道門保險(xiǎn)裝置連接
有水密道門開(kāi)關(guān)電磁轉(zhuǎn)向閥以及至少一個(gè)用于測(cè)量探頭伸出和關(guān)閉的壓力繼電器，壓縮空
氣控制裝置包括分別連接有電磁閥的吹干管路和充氣管路；探頭艙艙底抽水裝置包括艙底
排水管路以及用于連接控制艙底排水管路的電磁閥，艙底排水管路分別連接有截止閥、噴
射泵、止回閥；淡水沖洗裝置包括清洗管路以及用于連接控制清洗管路的電磁閥。 本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)措施是，探頭艙還連接有閉路監(jiān)視裝置。
由于本發(fā)明探頭艙的安裝位置固定，使得測(cè)量探頭實(shí)現(xiàn)了軌道化運(yùn)行，其縱搖度 (Roll)、橫搖度(Pitch)和船搖擺度(Yaw)值的參數(shù)也較用船側(cè)弦安裝法固定，配合著船舶 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器、聲速剖面儀、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)等多套設(shè)備的運(yùn)用，可更為快速的得到測(cè)量探 頭的基準(zhǔn)校正和參數(shù)補(bǔ)償，有相對(duì)固定的工作參數(shù)，通過(guò)一次合理的綜合校準(zhǔn)，可以長(zhǎng)期使 用該校準(zhǔn)值，提高外業(yè)測(cè)量的效率。 本發(fā)明與傳統(tǒng)水下測(cè)量技術(shù)相比，具有以下顯著的進(jìn)步和突出的特點(diǎn) 1 :解決現(xiàn)行疏浚工程測(cè)量探頭位置選擇引起的測(cè)量精度不足，優(yōu)選最佳測(cè)量位
置，盡可能排除干擾源，既使操作簡(jiǎn)便，又能保護(hù)測(cè)量設(shè)備和工作船舶的安全，同時(shí)使測(cè)量
系統(tǒng)的基準(zhǔn)校正調(diào)校簡(jiǎn)單； 2:智能化設(shè)計(jì)、可靠性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)，大大減少各項(xiàng)人力、物力、財(cái)力的支出，具 有結(jié)構(gòu)合理，操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性高的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)； 3:不僅簡(jiǎn)化了工藝，而且結(jié)合其它配套設(shè)備，可得到相對(duì)固定的工作參數(shù)，只需通 過(guò)一次合理的綜合校準(zhǔn)，就可以長(zhǎng)期的使用該校準(zhǔn)值，有效提高了測(cè)量的精度和工作效率， 為水下工程測(cè)量與研究提供科學(xué)依據(jù)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是探頭艙安裝位置仰視圖； 圖2是探頭艙內(nèi)部結(jié)構(gòu)主視圖； 圖3是圖2探頭艙的A-A向示意圖； 圖4是液壓式水密道門結(jié)構(gòu)圖； 圖5是探頭艙艙底抽水裝置系統(tǒng)圖； 圖6是水密道門保險(xiǎn)裝置原理圖； 圖7是壓縮空氣控制裝置原理圖； 圖8是淡水沖洗裝置原理圖。 圖中1、船底，2、探頭艙，3、測(cè)量探頭，4、探頭罩殼，5、水密道門保險(xiǎn)裝置，6、壓縮 空氣控制裝置，7、液壓及電氣控制裝置，8、探頭艙艙底抽水裝置，9、淡水沖洗裝置，10、探頭 連接器，11、液壓升降裝置，12、液壓式水密道門，13、閉路監(jiān)視裝置，14、水密門基座，15、水 密導(dǎo)門蓋，16、密封膠條，17、船底水密門，18、艙底排水管路，19、截止閥，20、噴射泵，21、止 回閥，22、水密道門開(kāi)關(guān)電磁轉(zhuǎn)向閥，23、壓力繼電器，24、充氣管路，25、吹干管路，26、清洗 管路，27、電磁閥。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1所示，本發(fā)明的探頭艙2具體安裝于船舶1的底部，其探頭艙2的縱軸線 位于船舯處，橫軸線位于船舶的龍骨處，此舉可減少機(jī)械噪音的影響(機(jī)械傳導(dǎo)噪音和螺 旋槳噪音)，由于在使用時(shí)將測(cè)量探頭3直接插入水中，利用船舶1底部的流線型，可避免傳 統(tǒng)操作方法的探桿在空氣和水二種介質(zhì)之間運(yùn)動(dòng)時(shí)因風(fēng)速、水流向產(chǎn)生的氣泡層所造成的 氣泡噪音，從而減少流噪音影響。該位置也是整船縱向顛簸度(Roll)、橫向搖擺度(Pitch) 的最小位置，從而有效的減少振動(dòng)噪音的影響。
測(cè)量探頭3通過(guò)探頭連接器10連接固定于探頭罩殼4上，避免碰撞，最大限度地 保護(hù)測(cè)量探頭3，液壓式水密道門12由水密門基座14以及分別設(shè)置于水密門基座14上方、 下方的水密導(dǎo)門蓋15、密封膠條16所組成，其密封膠條16的下方還開(kāi)設(shè)有船底水密門開(kāi)口 17，探頭艙艙底抽水裝置8包括艙底排水管路18以及用于連接控制艙底排水管路18的電 磁閥27，艙底排水管路18分別連接有截止閥19、噴射泵20、止回閥21。
水密道門保險(xiǎn)裝置5的作用在于使得測(cè)量探頭3的液壓升降裝置11和液壓式水 密導(dǎo)門12成互為連鎖機(jī)構(gòu)，液壓式水密導(dǎo)門12開(kāi)閉未完全時(shí)，測(cè)量探頭3的液壓升降裝置 11就無(wú)法進(jìn)行工作。 壓縮空氣控制裝置6的作用在于用氣壓阻止海水進(jìn)入探頭艙2內(nèi)；液壓及電氣 控制裝置7的作用在于對(duì)整體電路的輸送及控制起調(diào)節(jié)作用，閉路監(jiān)視裝置13用于觀察、 監(jiān)測(cè)探頭艙2內(nèi)部狀況以及測(cè)量探頭3的狀況；探頭艙艙底抽水裝置8用于當(dāng)壓縮空氣控 制裝置6的氣壓調(diào)控不到位，或者液壓式水密導(dǎo)門12漏水等原因造成海水灌入探頭艙2內(nèi) 的情況時(shí)，進(jìn)行海水的抽排；淡水沖洗裝置9的作用在于用于測(cè)量探頭3出水后，在探頭 艙2內(nèi)對(duì)測(cè)量探頭3進(jìn)行淡水清洗，減少外圍水質(zhì)對(duì)測(cè)量探頭3的腐蝕，尤其是海水。
進(jìn)行水下測(cè)量作業(yè)時(shí)，測(cè)量探頭的伸出操作 首先，壓縮空氣控制裝置6的電磁閥27打開(kāi)，通過(guò)充氣管路24對(duì)探頭艙2進(jìn)行充 氣，當(dāng)探頭艙2達(dá)到0. 05MPa的充氣壓力時(shí)，電磁閥27關(guān)閉，同時(shí)，水密道門保險(xiǎn)裝置5的 水密道門開(kāi)關(guān)電磁轉(zhuǎn)向閥22通電，打開(kāi)水密道門，接觸行程開(kāi)關(guān)后，水密道門保險(xiǎn)裝置5的 水密道門開(kāi)關(guān)電磁轉(zhuǎn)向閥22斷電，回復(fù)中位，液壓升降裝置11的電磁閥27通電，驅(qū)動(dòng)測(cè)量 探頭3伸出，在水密道門關(guān)閉后，繼續(xù)壓緊、密封，當(dāng)壓力達(dá)到lOMPa時(shí)，水密道門保險(xiǎn)裝置 5的壓力繼電器23動(dòng)作，將測(cè)量探頭3伸出，電磁閥27斷電，回復(fù)中位，測(cè)量探頭3伸出動(dòng) 作完成，即可進(jìn)行水下測(cè)量作業(yè)。
測(cè)量探頭收回操作 首先，壓縮空氣控制裝置6的電磁閥27打開(kāi)，對(duì)探頭艙2充氣，當(dāng)探頭艙2達(dá)到 0. 05MPa的充氣壓力時(shí)，電磁閥27關(guān)閉，同時(shí)，水密道門保險(xiǎn)裝置5的水密道門開(kāi)關(guān)電磁轉(zhuǎn) 向閥22通電，驅(qū)動(dòng)測(cè)量探頭3收回，接觸行程開(kāi)關(guān)后，水密道門保險(xiǎn)裝置5的水密道門開(kāi)關(guān) 電磁轉(zhuǎn)向閥22斷電，回復(fù)中位，電磁閥27通電，關(guān)閉水密道門，繼續(xù)壓緊，當(dāng)壓力達(dá)到lOMPa 時(shí)，水密道門保險(xiǎn)裝置5的壓力繼電器23關(guān)閉，水密道門開(kāi)關(guān)電磁轉(zhuǎn)向閥22斷電，回復(fù)中 位，測(cè)量探頭3收回動(dòng)作完畢。
清洗和吹干測(cè)量探頭 測(cè)量探頭3收回后，打開(kāi)探頭艙艙底抽水裝置8的電磁閥27和淡水沖洗裝置9的 電磁閥27，通過(guò)清洗管路26對(duì)測(cè)量探頭3沖淋，然后關(guān)閉淡水沖洗裝置9的電磁閥27，同 時(shí)，打開(kāi)壓縮空氣控制裝置6的電磁閥27，通過(guò)充氣管路24將壓縮空氣經(jīng)吹干管路25吹干 測(cè)量探頭3并排水，關(guān)閉壓縮空氣控制裝置6的電磁閥27，關(guān)閉探頭艙艙底抽水裝置8的電 磁閥27，測(cè)量探頭3清洗和吹干完畢。 經(jīng)過(guò)實(shí)地測(cè)量使用，本發(fā)明與傳統(tǒng)船弦側(cè)安裝法具體從以下幾個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比說(shuō) 明 用船弦側(cè)安裝法進(jìn)行測(cè)量外部作業(yè)，其測(cè)量桿和測(cè)量探頭的安裝和載荷配平需4 天的時(shí)間。每次外業(yè)測(cè)量的Roll、Pitch和Yaw值基準(zhǔn)校正需要1小時(shí)以上，占用有效外業(yè)測(cè)量時(shí)間的1/6-1/8，而用本發(fā)明，則基本不需基準(zhǔn)校正時(shí)間。 用船弦側(cè)安裝法進(jìn)行測(cè)量外部作業(yè)，由于基準(zhǔn)校正和參數(shù)補(bǔ)償?shù)牟淮_定性，如若 出現(xiàn)測(cè)量誤差控制超過(guò)測(cè)量規(guī)范，則單次外業(yè)測(cè)量作廢；而本發(fā)明則因基準(zhǔn)校正和參數(shù)補(bǔ) 償?shù)南鄬?duì)固定，使得測(cè)量誤差控制在測(cè)量規(guī)范內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)外業(yè)測(cè)量作廢的現(xiàn)象。
用船弦側(cè)安裝法進(jìn)行單次測(cè)量外部作業(yè)，在天氣狀況良好條件下，需2-3人/日； 在天氣狀況惡虐條件下，需5-6人/日，而本發(fā)明，單人即可控制本測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行外業(yè)測(cè)量。
用船弦側(cè)安裝法進(jìn)行測(cè)量，包括測(cè)量探頭的測(cè)量設(shè)備的使用壽命僅為10年，測(cè)量 設(shè)備的固定成本為30萬(wàn)元/年，而本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備使用壽命為15—18年，測(cè)量設(shè)備的固 定成本按15年算是20萬(wàn)元/年。 用船弦側(cè)安裝法進(jìn)行測(cè)量外部作業(yè)，在完成外業(yè)測(cè)量后返航途中，假使因測(cè)量探 頭觸底碰撞和掛漁網(wǎng)的原因使測(cè)量探頭損壞2次，每次應(yīng)急維修費(fèi)為3萬(wàn)美元，折合人民幣 約20萬(wàn)/次，而本發(fā)明，在完成測(cè)量后即可將測(cè)量探頭收回至探頭艙內(nèi)，避免損壞情況的發(fā) 生，測(cè)量設(shè)備的安全性大大提高。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的主要實(shí)施方式所做的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的 具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，所作出的其 他若干技術(shù)精確、美化的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種水下測(cè)量系統(tǒng)，包括一安裝固定于船舶艙底的探頭艙，其特征在于探頭艙內(nèi)部設(shè)置有測(cè)量探頭、探頭罩殼，以及相互連接的水密道門保險(xiǎn)裝置、壓縮空氣控制裝置、液壓及電氣控制裝置、探頭艙艙底抽水裝置、淡水沖洗裝置，測(cè)量探頭通過(guò)探頭連接器連接固定于探頭罩殼上，測(cè)量探頭分別與液壓升降裝置和液壓式水密道門相連，其液壓升降裝置與液壓式水密道門通過(guò)水密道門保險(xiǎn)裝置的相連成互為連鎖機(jī)構(gòu)，液壓升降裝置連接有電磁閥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的探頭艙還連接有閉路監(jiān)視裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的液壓式水密道門由水密門基座以及分別設(shè)置于水密門基座上方、下方的水密導(dǎo)門蓋、密封膠條所組成，其密封膠條的下方還開(kāi)設(shè)有船底水密門開(kāi)口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的水密道門保險(xiǎn)裝置連接有水密道門開(kāi)關(guān)電磁轉(zhuǎn)向閥以及不少于一個(gè)用于測(cè)量探頭伸出和關(guān)閉的壓力繼電器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的壓縮空氣控制裝置包括分別連接有電磁閥的吹干管路和充氣管路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于探頭艙艙底抽水裝置包括艙底排水管路以及用于連接控制艙底排水管路的電磁閥，艙底排水管路分別連接有截止閥、噴射泵、止回閥。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于淡水沖洗裝置包括清洗管路以及用于連接控制清洗管路的電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明提供一種水下工程測(cè)量系統(tǒng)，包括一安裝于船舶艙底的探頭艙，探頭艙還連接有閉路監(jiān)視裝置，探頭艙內(nèi)部設(shè)置有測(cè)量探頭、探頭罩殼、水密道門保險(xiǎn)裝置、壓縮空氣控制裝置、液壓及電氣控制裝置、探頭艙艙底抽水裝置、淡水沖洗裝置，測(cè)量探頭通過(guò)探頭連接器固定于探頭罩殼上，測(cè)量探頭分別與液壓升降裝置和液壓式水密道門相連，其液壓升降裝置與液壓式水密道門通過(guò)水密道門保險(xiǎn)裝置的相連成互為連鎖機(jī)構(gòu)，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，技術(shù)集合度高，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明更加注重細(xì)節(jié)化處理，不僅成本降低，而且提高了水下測(cè)量系統(tǒng)的工作可靠性、精確性、安全性、效率性，確保水下測(cè)量?jī)x器能長(zhǎng)期、穩(wěn)定的工作，為水下測(cè)量及研究提供科學(xué)依據(jù)。
文檔編號(hào)B63C11/00GK101693464SQ20091019278
公開(kāi)日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者何開(kāi)全, 劉少群, 劉建, 洪四雄, 王布衣, 蘇藝強(qiáng), 陳偉民, 高耿明, 黃志軍 申請(qǐng)人:中交廣州航道局有限公司;中華人民共和國(guó)廣東海事局;廣州潤(rùn)力船舶工程有限公司;