一種水下鋪排實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航道治理和河床保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水下鋪排實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在航道治理和河床保護(hù)工程中，需要在河床底部鋪設(shè)聚丙烯編織布等材料制成的排布，然后在排布上壓上石塊或混凝土，從而避免河床底部被水流淘刷，防止堤壩或水下建筑物坍塌。
[0003]鋪設(shè)排布時，上排布和下排布之間的搭接寬度是影響鋪排質(zhì)量的關(guān)鍵，如果搭接寬度低于設(shè)計(jì)要求，將會引起水流在搭接縫隙區(qū)域進(jìn)行淘刷，從而引起排縫處底沙泄漏，使對河床的保護(hù)失敗，如果搭接寬度高于設(shè)計(jì)要求，又會造成浪費(fèi)使工程成本過高。
[0004]因此，需要對鋪排的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控檢測，目前采用的水下鋪排質(zhì)量檢測方法是:在距離排布邊緣的一定位置上設(shè)置彩色加筋條，鋪排完成以后，潛水員攜帶水下攝像或測距裝置對彩色筋條進(jìn)行攝像、測距，然后判斷鋪排搭接質(zhì)量是否合格，結(jié)果分三種情況:I)如果下排布的彩色加筋條不可見，則說明鋪排超標(biāo);2)如果下排布的彩色加筋條可見，而下排布的邊緣不可見，則要通過測量上排布邊緣與下排布彩色加筋條之間的距離判斷鋪排是否合格;3)如果下排布的彩色加筋條和邊緣均可見，則說明上、下排布沒有搭接，鋪排不合格。該方法的缺點(diǎn)在于:I)在水體渾濁度高、能見度低的情況下，目測或攝像效果差或難以執(zhí)行;2)在水流較急的情況下，潛水員無法進(jìn)行潛水作業(yè)，無法對鋪排搭接質(zhì)量進(jìn)行檢測；3)只能鋪排完成以后進(jìn)行檢測，無法在鋪排過程中對鋪排質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，如果檢測發(fā)現(xiàn)鋪排搭接質(zhì)量不合格，則要進(jìn)行重新鋪排。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有的鋪排監(jiān)控方法存在的不足，提供一種水下鋪排實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用于各種水體濁度或流速，并能對鋪排質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時檢測。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)措施:一種水下鋪排實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，包括探測支架、聲吶探頭和數(shù)據(jù)處理單元，所述探測支架包括固定支架和多級伸縮缸，所述多級伸縮缸的最上部缸體通過固定支架固定于鋪排船一側(cè)，多級伸縮缸的最下部缸體連接鋼絲繩，鋼絲繩通過固定支架頂部的定滑輪與收放卷揚(yáng)機(jī)相連，多級伸縮缸的最下部缸體與連接桿固接，連接桿上設(shè)有探頭保護(hù)罩，探頭保護(hù)罩內(nèi)放置聲吶探頭，聲吶探頭的數(shù)據(jù)輸出端與數(shù)據(jù)處理單元相連。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述多級伸縮缸選用4?7級伸縮缸。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述收放卷揚(yáng)機(jī)與電動機(jī)相連。
[0009]本實(shí)用新型系統(tǒng)的使用方法是:首先在排布上均勻設(shè)置混凝土砼塊;然后在探測支架的探頭保護(hù)罩內(nèi)放置聲吶探頭，通過電動機(jī)帶動定滑輪逐級放下伸縮缸，使聲吶探頭位于下排布的上方且位于上排布的一側(cè)，同時使聲吶探頭距離水面Im以下且距離水底1.5m以上;在鋪設(shè)上排布的同時，聲吶對已鋪設(shè)的下排布和上排布發(fā)射聲吶信號，將單波束聲吶的發(fā)射頻率控制在300KHz?700KHz之間，信號覆蓋范圍控制在5m~100m之間，或者將多波束聲吶的發(fā)射頻率控制在0.9MHz?3.75MHz之間，信號覆蓋范圍控制在5m~50m之間；最后數(shù)據(jù)處理單元接收并分析反射回來的聲吶信號，計(jì)算上、下排布的搭接寬度，進(jìn)而判斷搭接質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求。檢測完畢后再啟動電動機(jī)，逐級收回伸縮缸。
[0010]排布上設(shè)置混凝土砼塊是為了反射聲吶信號，使聲吶能夠準(zhǔn)確探測到排布，從而避免水底各種復(fù)雜地形、雜物的干擾;聲吶的安裝位置能夠保證聲吶信號全覆蓋檢測區(qū)域而不會被水下的船體及鋪排時懸空的排布阻擋;聲吶的發(fā)射頻率和信號覆蓋范圍能夠保證檢測的精度和檢測范圍。
[0011]通過接收并分析反射回來的聲吶信號，然后計(jì)算上、下排布的搭接寬度，就能判斷搭接質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求。如果上、下排布搭接后的寬度大于上、下排布寬度之和，則說明上、下排布沒有搭接，鋪排不合格;如果上、下排布搭接后的寬度小于上、下排布寬度之和，則進(jìn)一步通過計(jì)算判斷搭接是否合格或超標(biāo)。
[0012]本實(shí)用新型具有檢測精度高，速度快，探測支架操作簡單，聲吶探頭定位方便等優(yōu)點(diǎn)，便于在航道治理和河床保護(hù)工程的水下鋪排施工質(zhì)量檢測中推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)整體示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型探測支架部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中:1、定滑輪;2、固定螺絲；3、鋼絲繩;4、收放卷揚(yáng)機(jī);5、6級伸縮缸;6、配電箱；
7、電動機(jī)；8、固定支架;9、連接桿；10、探頭保護(hù)罩；11、聲吶探頭；12、線纜；13、甲板單元；14、數(shù)據(jù)處理單元;15、數(shù)據(jù)線。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0017]如圖1、2所示，本實(shí)施例提供一種水下鋪排實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，包括探測支架、聲吶探頭11和數(shù)據(jù)處理單元14，所述探測支架包括固定支架8和6級伸縮缸5，所述6級伸縮缸5的最上部缸體通過固定支架8和固定螺絲2固定于鋪排船一側(cè)，6級伸縮缸5的最下部缸體連接鋼絲繩3，鋼絲繩3通過固定支架8頂部的定滑輪I與收放卷揚(yáng)機(jī)4相連，6級伸縮缸的最下部缸體與連接桿9固接，連接桿9上設(shè)有探頭保護(hù)罩10，探頭保護(hù)罩10內(nèi)放置聲吶探頭11，聲吶探頭11的數(shù)據(jù)輸出端經(jīng)線纜12穿過甲板單元13，再經(jīng)數(shù)據(jù)線15與數(shù)據(jù)處理單元14相連。
[0018]上述收放卷揚(yáng)機(jī)與電動機(jī)7相連，由配電箱6供電。
[0019]具體實(shí)施過程:
[0020]在探測支架的探頭保護(hù)罩10內(nèi)放置聲吶探頭11，通過電動機(jī)7帶動定滑輪I逐級放下伸縮缸，使聲吶探頭11位于下排布的上方且位于上排布的一側(cè)，同時使聲吶探頭11距離水面Im以下且距離水底1.5m以上;在鋪排上排布的同時，聲吶探頭11對已鋪設(shè)的下排布和上排布發(fā)射聲吶信號，將單波束聲吶的發(fā)射頻率控制在300KHz?700KHz之間，信號覆蓋范圍控制在5m~100m之間，或者將多波束聲吶的發(fā)射頻率控制在0.9MHz?3.75MHz之間，信號覆蓋范圍控制在5m?50m之間；最后數(shù)據(jù)處理單元14接收并分析反射回來的聲吶信號，計(jì)算上、下排布的搭接寬度，進(jìn)而判斷搭接質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求。檢測完畢后再啟動電動機(jī)7，逐級收回伸縮缸。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水下鋪排實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，包括探測支架、聲吶探頭和數(shù)據(jù)處理單元，其特征在于:所述探測支架包括固定支架和多級伸縮缸，所述多級伸縮缸的最上部缸體通過固定支架固定于鋪排船一側(cè)，多級伸縮缸的最下部缸體連接鋼絲繩，鋼絲繩通過固定支架頂部的定滑輪與收放卷揚(yáng)機(jī)相連，多級伸縮缸的最下部缸體與連接桿固接，連接桿上設(shè)有探頭保護(hù)罩，探頭保護(hù)罩內(nèi)放置聲吶探頭，聲吶探頭的數(shù)據(jù)輸出端與數(shù)據(jù)處理單元相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下鋪排實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述多級伸縮缸選用4?7級伸縮缸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下鋪排實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述收放卷揚(yáng)機(jī)與電動機(jī)相連。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及航道治理和河床保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，提供一種水下鋪排實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，包括探測支架、聲吶探頭和數(shù)據(jù)處理單元，所述探測支架包括固定支架和多級伸縮缸，所述多級伸縮缸的最上部缸體通過固定支架固定于鋪排船一側(cè)，多級伸縮缸的最下部缸體連接鋼絲繩，鋼絲繩通過固定支架頂部的定滑輪與收放卷揚(yáng)機(jī)相連，多級伸縮缸的最下部缸體與連接桿固接，連接桿上設(shè)有探頭保護(hù)罩，探頭保護(hù)罩內(nèi)放置聲吶探頭，聲吶探頭的數(shù)據(jù)輸出端與數(shù)據(jù)處理單元相連。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用于各種水體濁度或流速，并能對鋪排質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時檢測。
【IPC分類】G01S15/88
【公開號】CN205246875
【申請?zhí)枴緾N201520968432
【發(fā)明人】林七貞, 張紅, 王彬, 吳振磊, 畢文煥, 林文軍, 查文富, 程智慧, 熊思, 張瑩, 段文杰
【申請人】武漢長江航道救助打撈局
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年11月30日