[发明专利]基于激光的船舶吃水深度测量装置及其测量方法

权利要求书

1.基于激光的船舶吃水深度测量装置，其特征在于，包括有激光发射装置、发射侧光路系统、激光接收装置、移动平台和信号处理装置，其中：

激光发射装置包括有安装在同一光轴上的激光发生器和激光扩束镜；

发射侧光路系统包括有空心密封直管、第一反射镜、第二反射镜和步进电机，空心密封直管的顶端和底端的侧面上均设置有透明窗口，第一反射镜安装在空心密封直管顶端透明窗口处的内腔中，镜面与该透明窗口相对，第二反射镜安装在空心密封直管底端透明窗口处的内腔中，镜面也与底端侧面的透明窗口相对；步进电机的转动轴与该空心密封直管顶端部上安装的驱动转轴连接；第一反射镜的镜面中心部分位于激光发射装置的光轴上，空心密封直管位于岸沿外侧的壁面上；

移动平台包括有车台座体、导轨、支架、水平悬臂和可伸缩垂直悬臂，其中车台座体位于导轨上，导轨安装在岸边陆地上，与岸沿平行，支架垂直于车台座体的台面安装，水平悬臂的一端与支架顶端部相连，水平悬臂的另一端则与可伸缩垂直悬臂顶端连接并垂直分布，激光接收装置位于可伸缩垂直悬臂的尾端部；

信号处理装置的信号触发端与激光发生器连接，信号接收端与激光接收装置连接，信号控制端与步进电机电连接。

2.根据权利要求1所述的基于激光的船舶吃水深度测量装置，其特征在于，激光发生器或者为一种蓝绿激光器、或者为一种蓝光激光器、或者为一种绿光激光器。

3.根据权利要求1所述的基于激光的船舶吃水深度测量装置，其特征在于，第一发射镜和第二发射镜均为一种平面反射镜，镜面与所对应的透明窗口呈45°角。

4.根据权利要求1所述的基于激光的船舶吃水深度测量装置，其特征在于，第一发射镜和第二发射镜均为一种全反射镜，该全反射镜是一种横截面是等腰直角三角形的棱镜。

5.根据权利要求1所述的基于激光的船舶吃水深度测量装置，其特征在于，激光接收器或者为一种光感接收器，或者为一种CCD摄像机。

6.根据权利要求1所述的基于激光的船舶吃水深度测量装置，其特征在于，移动平台上的支架为一种平行四边形支架，平行四边形支架上的横连杆延伸为水平悬臂。

7.根据权利要求1所述的基于激光的船舶吃水深度测量装置，其特征在于，信号处理装置为一种工业控制计算机，其包括有中央处理模块，以及分别与该中央处理模块连接的基准数据存储模块，测试数据存储模块、显示模块、输入模块和信号输出模块。

8.基于激光的船舶吃水深度测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供如权利要求1-7所述的基于激光的船舶吃水深度测量装置，

信号处理装置根据当前船舶情况及水位数据进行分析处理，获得当前船舶的标准吃水深度数据，然后生成指令和触发信号，通过信号控制端发送给发射侧光路系统的步进电机，

步进电机启动，并带动空心密封直管以管的顶端部为转动中心，管身在垂直于水面的岸沿外侧壁面上摆动设置角度，此时空心密封直管的底端部上的第二反射镜位于标准吃水深度位置；

启动移动平台，支架带动水平悬臂伸出水面上方，其水平悬臂的长度能够跨过通航船舶，可伸缩垂直悬臂驱动伸长，其尾端部没入水中，控制可伸缩垂直悬臂的伸展长度，直到其尾端部的激光接收装置位于标准吃水深度位置上；

信号处理装置发送检测指令通过信号触发端传送给激光发生器，激光发生器发射激光，经过激光扩束镜转换成激光束，首先该激光束射入发射侧光路系统空心密封直管顶端侧面的透明窗口，并入射在第一反射镜上，第一反射镜反射该激光束到达第二反射镜，第二反射镜反射该激光束，通过直管底端侧面的透明窗口射出，进入水面；

启动移动平台，使其沿着导轨移动，并对可伸缩垂直悬臂进行微调，直到激光接收装置能够稳定接收到激光信号，即信号处理装置能够稳定接收到激光接收装置发来的数据信号；

通知船舶驶入检测区域，信号处理装置根据激光接收装置发来的信号进行如下处理，在设定时间内，接收到设定次数的激光数据，则判别船舶吃水深度符合要求，然后生成数据进行存储，如果在设定时间内未能接收到设定次数的激光数据，则判别船舶吃水深度超标，不符合要求，信号处理装置将对数据进行分析处理，生成结果进行存储，并发出警告信息。