[发明专利]水下施工定位系统

权利要求书

1.水下施工定位系统，其特征在于：包括以一固定基点不动的固定测量部(1)，以及将固定测量部(1)与水下的施工机械拉直连接的拉绳(2)；

所述固定测量部(1)与施工机械之间的直线距离通过拉绳(2)的长度进行测量，所述固定测量部(1)上设有对拉绳进行拉直放卷并测量放卷长度的测长模块(17)，所述拉绳(2)从测长模块(17)中引出连接至施工机械，所述测长模块(17)通过测角支架(16)安装于固定测量部(1)上，所述测长模块(17)与测角支架(16)之间以及测角支架(16)与固定测量部(1)之间通过两组相互垂直的转轴呈万向铰接装配，两组所述转轴上分别安装有检测角位移的编码器，通过两组所述编码器测量拉绳随施工机械在两组转轴轴向构建的坐标系内的移动角度，结合拉绳的放卷长度得到施工机械的定位坐标。

2.根据权利要求1所述的水下施工定位系统，所述测长模块(17)包括放卷轴(171)、力矩电机(172)和第三编码器(173)，所述力矩电机(172)与放卷轴(171)传动连接，所述拉绳(2)卷绕在放卷轴(171)上，通过力矩电机(172)提供拉绳放卷过程中的拉紧力矩，所述第三编码器(173)安装在放卷轴(171)上，通过检测放卷轴的角位移转换为拉绳的放卷长度。

3.根据权利要求1所述的水下施工定位系统，所述测角支架(16)为U型支架，所述测角支架(16)的开口朝下，顶部通过第一转轴(161)铰接在固定测量部(1)上，所述测长模块(17)两侧通过第二转轴(162)铰装在测角支架(16)的两侧内壁，所述测长模块(17)的拉绳通过测角支架的下部开口引出连接到施工机械。

4.根据权利要求3所述的水下施工定位系统，所述测角支架(16)上的两组转轴分别沿水平方向和竖直方向相互垂直。

5.根据权利要求1所述的水下施工定位系统，所述拉绳(2)与施工机械之间通过防扭链(21)连接，所述防扭链(21)两端通过滚动轴承连接，其中一端连接在施工机械上，另一端与拉绳连接。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的水下施工定位系统，所述固定测量部(1)还包括电控模块(15)，所述电控模块(15)内部设有电源电路板(151)、卫星接收电路板(152)、水平测量电路板(153)和信息处理电路板(154)，其中所述电源电路板(151)为固定测量部内部电路提供二次电源，所述卫星接收电路板(152)实现固定测量部的卫星定位，所述水平测量电路板(153)上集成设有加速度传感器(155)、MEMS陀螺(156)和磁罗盘(157)，用于测量固定测量部的水平姿态变化，对施工机械的测量角度进行误差补偿，所述信息处理电路板(154)用于各个传感元件的信息采集和定位信息解算。

7.根据权利要求6所述的水下施工定位系统，所述固定测量部(1)还包括有显示施工机械实时坐标信息的显示模块(12)。

8.根据权利要求7所述的水下施工定位系统，所述固定测量部(1)具有一用于将固定测量部固定在基点不动的固定底板(11)，所述显示模块(12)和电控模块(15)固定在固定底板(11)上的固定支架(13)上，所述测长模块(17)通过测角支架(16)安装于所述固定支架(13)上。