[发明专利]一种座底自升式水下整平架监测及调节系统

说明书

本发明公开了一种座底自升式水下整平架监测及调节系统，包括4台水下压力传感器、一台定位GPS、一个数据发送单元、一台温盐深仪和数据处理与显示模块，4台水下压力传感器分别靠近4个液压支腿安装在整平架的矩形框架上，定位GPS和数据发送单元露出水面，安装在测量塔架上，测量塔架固定在整平架的矩形框架上，温盐深仪安装在整平架的料斗或小车上；数据处理与显示模块包括计算机、数据接收单元及数据处理单元，数据处理单元通过计算获得四个液压支腿的伸缩量。本发明可以得到整平架四个液压支腿的伸缩量，将该伸缩量发送给液压控制系统，就可以实现液压支腿的高度调节。

技术领域

本发明涉及一种整平架监测及调节系统，特别是一种座底自升式水下整平架监测及调节系统。

背景技术

目前越来越多的水运工程都需要进行水下基床的整平工作，如港口码头、护岸堤坝、沉管隧道等工程。整平装置有很多种类型，具有升降支腿的大型海上平台式整平船，其刮刀底面高程通常采用GPS和倾斜仪的方式推算得到，但这种平台式整平船造价高昂，操作复杂，一般均为专用工程定制，通用性较差，而且插拔桩存在较高风险。倾斜仪仅反映其安装位置处的倾斜角度，不能得到整体的倾斜情况。对于水下简易框架式的整平架，由于液压支腿升起高度不同和自身结构刚度问题，存在一定程度的形变，很难用GPS和倾斜仪推算得到精准的刮刀高程。由于存在形变，整平作业过程中需要不断调节液压支腿高度使刮刀底面高程达到设计高程，因此需要一种座底自升式水下整平架监测及调节系统。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种座底自升式水下整平架监测及调节系统。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种座底自升式水下整平架监测及调节系统，包括4台水下压力传感器、一台定位GPS、一个数据发送单元、一台温盐深仪和数据处理与显示模块，4台所述水下压力传感器分别靠近4个液压支腿安装在整平架的矩形框架上，所述定位GPS和所述数据发送单元露出水面，安装在测量塔架上，所述测量塔架固定在整平架的矩形框架上，所述温盐深仪安装在整平架的料斗或小车上；所述数据处理与显示模块包括计算机、数据接收单元及数据处理单元，所述数据接收单元与所述计算机相连，所述数据处理单元安装在所述计算机上；所述定位GPS和所述水下压力传感器通过所述数据发送单元向所述数据接收单元发送数据；所述温盐深仪发送数据给所述数据接收单元；所述数据接收单元传输数据给所述数据处理单元，所述数据处理单元根据来自所述温盐深仪的水密度数值对来自水下压力传感器的入水深度值进行修正，所述数据处理单元按照以下方法计算整平架坐底后四个液压支腿伸缩量T1、T2、T3和T4：

T1＝Z1-ZT1

T2＝Z2-ZT2

T3＝Z3-ZT3

T4＝Z4-ZT4

其中，Z1-Z4分别为四个液压支腿伸缩后的目标高程，采用以下公式计算：

ZT1-ZT4分别为液压支腿伸缩前的实际高程，采用以下公式计算：

其中，(XT1,YT1，ZT1)、(XT2,YT2,ZT2)、(XT3,YT3,ZT3)和(XT4,YT4,ZT4)分别为整平架坐底后四个液压支腿顶部中心坐标；

α＝(b₂-a₂)(c₃-a₃)-(b₃-a₃)(c₂-a₂)