[发明专利]一种过闸船舶自动化测量系统及船舶外形测量方法

权利要求书

1.一种过闸船舶自动化测量系统，其特征在于：所述系统包括：数据处理子系统以及与其相连的水上横截面测量子系统、水下横截面测量子系统、船舶长度测量子系统和水位测量子系统，所述水上横截面测量子系统包括：

第一激光扫描仪、第二激光扫描仪，分别安装在河道两岸，用于扫描船舶水上部分断面，并将扫描到的船舶水上的外形数据发送给数据处理子系统；

所述水下横截面测量子系统采用声纳扫描的测量方式，包括：

两组声纳传感器，分别安装于河道两侧水底，用于发射和接收声纳信号；

声纳控制器，用于控制声纳传感器的发射和接收，并将采集到的船舶水下外形数据传送至数据处理子系统；

所述船舶长度测量子系统包括：

光电开关，安装于河道两侧的闸墙上，用于检测船舶到达以及离开所在光电开关位置时的时间；

PLC控制器，用于采集光电开关和水位测量子系统的数据并传送至数据处理子系统。

2.如权利要求1所述的过闸船舶自动化测量系统，其特征在于：所述数据处理子系统包括主控计算机以及与主控计算机相连的数据处理计算机。

3.如权利要求2所述的过闸船舶自动化测量系统，其特征在于：所述第一激光扫描仪和第二激光扫描仪通过网络交换机与主控计算机连接。

4.如权利要求3所述的过闸船舶自动化测量系统，其特征在于：所述第一激光扫描仪和第二激光扫描仪的扫描角度至少为90度，第一激光扫描仪的安装高度为距水面2-4米，第二激光扫描仪的安装高度为距水面6-8米。

5.如权利要求2所述的过闸船舶自动化测量系统，其特征在于：所述声纳传感器通过声纳控制器经网络交换机与主控计算机连接。

6.如权利要求2所述的过闸船舶自动化测量系统，其特征在于：所述光电开关垂直于河道，距河道水面0.3—0.9米处安装，并通过PLC控制器与主控计算机连接。

7.如权利要求6所述的过闸船舶自动化测量系统，其特征在于：所述光电开关为对射式光电开关，包括一个激光发射器和一个激光接收器，且光电开关的数量至少为6个。

8.如权利要求2所述的过闸船舶自动化测量系统，其特征在于：所述水位测量子系统包括消波装置、固定在消波装置内部且放置在河底的压力传感器、以及与压力传感器连接的A/D转换器，A/D转换器通过PLC控制器与主控计算机连接。

9.如权利要求8所述的过闸船舶自动化测量系统，其特征在于：所述消波装置为不锈钢消波管，消波管竖直向下固定在闸墙上。

10.如权利要求2所述的过闸船舶自动化测量系统，其特征在于：所述过闸船舶自动化测量系统还包括CCD相机，用于拍摄船舶图像。

11.采用如权利要求1-10任一所述的过闸船舶自动化测量系统进行船舶外形测量的方法，其特征在于：包括

a、系统开机，并进行初始化；

b、当船舶进入测量区域，接触到第一个光电开关后，主控计算机发出指令，各测量子系统进入工作状态，CCD相机对船舶外形图像进行抓拍；

c、当船舶进入断面测量区域，激光扫描仪和声纳传感器分别对船舶水上、水下断面进行扫描，并将扫描数据发送到主控计算机；

d、主控计算机实时采集扫描的船舶断面数据及船舶通过最后光电开关的位移数据，并将测量数据发送至数据处理计算机；

e、数据处理计算机对船舶各断面数据及相应位移数据进行分析，并合成为船舶的三维外形显示在屏幕上，同时提取关键的长、宽、高数据显示在主要参数栏。

12.如权利要求11所述的船舶外形测量的方法，其特征在于：当过闸船舶自动化测量系统测得的船舶外形不准确时，将CCD相机上拍摄的船舶外形图像结合测量结果来得到进入测量区域的船舶外形。