[发明专利]码头位移监测装置

权利要求书

1.一种码头位移监测装置，其特征在于，包括声波反射物、超声波测距传感器、转向机构和控制中心；所述声波反射物安装于待测码头上设定的观测点处；所述超声波测距传感器安装于待测码头以外且与观测点之间的距离小于设定距离的基准点处，用于与声波反射物配合；所述转向机构与所述超声波测距传感器连接，用于驱动所述超声波测距传感器转向任意方向；所述控制中心分别与所述转向机构和所述超声波测距传感器通信连接，用于监测码头位移，监测过程包括：

在设定时间内未收到由超声波测距传感器发送的距离信号时，通过转向机构控制超声波测距传感器进行转向直至收到所述距离信号，并记录收到的距离信号和转向机构转动的角度；其中，所述距离信号为超声波测距传感器收到由声波反射物反射回来的超声波时所产生的信号，所述转向机构转动的角度表示基准点与位于初始位置时的观测点之间的第一连线和基准点与发生位移后的观测点之间的第二连线的夹角。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在控制中心记录收到的距离信号和转向机构转动的角度之后，所述监测过程还包括：

根据预存的复位参数控制转向机构复位；其中，所述复位参数用于指示转向机构复位时，所述超声波测距传感器的发射端的中心与所述基准点位于同一竖直线上；

在转向机构复位时，确定转向机构因复位所转动的角度，以获得所述第二连线与所述竖直线之间的夹角。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制中心还用于根据收到的距离信号、第一连线和第二连线之间的夹角、以及竖直线和第二连线的夹角确定得到码头位移；所述码头位移包括码头在竖直方向上的竖向位移，所述竖向位移的确定过程包括：

获取预存的所述基准点的三维坐标和在初始位置时的观测点的三维坐标，并基于所述距离信号确定第二连线的长度；

根据所述第二连线的长度、第二连线与竖直线的夹角、以及所述基准点的三维坐标中的高程坐标值，确定得到发生位移后的观测点的高程坐标值；

根据在初始位置时的观测点的三维坐标中的高程坐标值和发生位移后的观测点的高程坐标值，确定得到码头的竖向位移。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述码头位移还包括码头在水平方向上的水平位移；所述水平位移的确定过程包括：

基于所述基准点的三维坐标，确定由所述基准点在水平投影面上的正面投影形成的基准投影点的二维坐标；

基于在初始位置时的观测点的三维坐标，确定由在初始位置时的观测点在水平投影面上的正面投影形成的初始投影点的二维坐标；

根据预存的第一连线的长度和第一连线与竖直线的夹角，确定得到所述基准投影点和所述初始投影点之间的第一水平连线的长度；

根据所述第二连线的长度、以及第二连线与竖直线的夹角，确定得到所述基准投影点和由发生位移后的观测点在水平投影面上的正投影形成的位移投影点之间的第二水平连线的长度；

根据第一水平连线和第二水平连线的长度、以及基准投影点和初始投影点的二维坐标，确定得到所述位移投影点的二维坐标；

基于初始投影点和位移投影点的二维坐标，确定得到码头在水平方向上的水平位移。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括报警器；所述报警器与控制中心通信连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述报警器包括以下至少之一：语音报警器、报警灯、GSM报警模块。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述声波反射物的反射面为弧面，或者，所述声波反射物为球体结构，其反射面为整个球面或球体大圆周缘；或者，所述声波反射物为圆柱结构或圆锥结构，其反射面为圆柱或圆锥上的任一圆周周缘。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括备用电源；所述备用电源与所述控制中心通信连接，用于在控制中心的供电电源断电时，为控制中心提供工作电源。