本發(fā)明涉及取水頭部施工，具體為一種取水頭部水下精準定位系統(tǒng)。

背景技術：

1、取水頭部是取水工程的重要組成部分，通常設于河底淹沒或半淹沒的位置，通過其進水孔取水入進水管，其類型較多，常用的有喇叭管、蘑菇形、魚形罩、箱式和橋墩式等。

2、取水頭部在進行下沉施工時，由于水位波動、水流速度與方向等動態(tài)因素的影響，取水頭部在水下吊放過程中會出現位置偏移，影響取水頭部的實際位置，而取水頭部的傳統(tǒng)施工方法為水下平面定位法，的一般做法是在水面以上通過全站儀或gps進行平面測量定位，再加上一個預估的偏離值，船上起吊設備下落過程中控制構件緩緩下落，邊下落邊測量觀察，及時調整浮船位置，直至取水頭部準確落放至設計位置上。

3、現有技術中取水頭部在進行下沉施工時，是通過邊下落邊測量觀察，及時調整浮船位置，以保證取水頭部位置的準確性，但是并未對下沉作業(yè)的環(huán)境進行觀測，如果在環(huán)境較差的情況下進行下沉作業(yè)，那么取水頭部在下沉過程中偏移的距離可能會出現增加，從而提高其位置調整的難度，進而導致取水頭部無法準確落放至設計位置上的情況出現。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種取水頭部水下精準定位系統(tǒng)，解決以下技術問題：

2、如何降低取水頭部在下沉過程中偏移的距離從而降低其位置調整的難度。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現：

4、一種取水頭部水下精準定位系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

5、下沉準備模塊，用于驅動起吊架對取水頭部做下沉之前的受力檢查；

6、數據采集模塊，用于采集取水頭部下沉作業(yè)時河體的數據；

7、數據處理模塊，包括數據計算單元、數據分析單元、決策單元與調整單元，所述數據計算單元用于根據河體的數據與取水頭部的基本數據，計算取水頭部在不同時間點的下沉風險值；

8、所述數據分析單元用于將取水頭部在不同時間點的下沉風險值與預設的下沉風險值進行比對；

9、所述決策單元用于根據數據分析單元的對比判斷結果，決策是否進行下沉作業(yè)；

10、所述調整單元用于在取水頭部進行下沉作業(yè)時，實時計算下沉過程中不同時間點的偏差值，并調整浮船的位置。

11、進一步的，所述數據采集模塊采集的數據包括：水流速度、水體含砂量、水體溫度以及溶解物含量。

12、進一步的，所述數據計算單元的計算過程包括：

13、通過公式計算獲得第i個時間點的下沉風險值δi；

14、其中，i為按照固定時間間隔的一次數據采集，lsi為第i個時間點的水流速度，lsz為lsi的標準值，θi為第i個時間點的水體密度影響系數，a為任意一個取水頭部裝配體，zla為第a個取水頭部裝配體的重量，zlz為zla的標準值，va為第a個取水頭部裝配體的體積，vz為va的標準值，x1與x2為權重系數。

15、進一步的，所述數據計算單元的計算過程還包括：

16、通過公式計算獲得第i個時間點的水體密度影響系數θi；

17、其中，nsi為第i個時間點的水體含沙量，ns0i為預設的水體含沙量，swi為第i個時間點水體溫度，sw0i為預設的水體溫度，rjwi為第i個時間點的溶解物含量，rjw0i為預設的溶解物含量，rjwz為rjwi的標準值，fc為定義函數，若x>1，則fc(x)＝x，若x≤1，則fc(x)＝1，β為降水量影響系數，根據經驗擬合設定。

18、進一步的，所述數據分析單元的處理過程包括：

19、通過將第i個時間點的下沉風險值δi與預設的下沉風險值δσ進行比對；

20、若δi>δσ，系統(tǒng)判斷在該時間點的下沉風險度高，說明在該時間點進行下沉作業(yè)，取水頭部位置會出現過大的偏移，并通過決策單元叫停下沉作業(yè)；

21、若δi<δσ，系統(tǒng)判斷在該時間點的下沉風險度低，說明在該時間點進行下沉作業(yè)，取水頭部位置會不會出現過大的偏移，并通過決策單元通知進行下沉作業(yè)。

22、進一步的，所述調整單元的調整過程包括：

23、通過公式ri＝γi*fl(δi)計算獲得第i個時間點浮船的移動距離ri；

24、其中，γi為取水頭部第i個時間點相對預設點偏移的水平距離，fl為調整系數對照表函數，因根據經驗數據中(δi)數值的取值范圍對速度的影響程度基于測試數據獲得。

25、進一步的，所述數據處理模塊的處理過程包括：

26、s1：通過數據計算單元根據河體的數據與取水頭部的基本數據，計算取水頭部在不同時間點的下沉風險值：

27、s2：通過數據分析單元用于將取水頭部在不同時間點的下沉風險值與預設的下沉風險值進行比對；

28、s3：通過決策單元根據數據分析單元的對比判斷結果，決策是否進行下沉作業(yè)，若為否，則停止作業(yè)，否則，進行步驟s4；

29、s4：通過調整單元在取水頭部進行下沉作業(yè)時，實時計算下沉過程中不同時間點的偏差值，并調整浮船的位置。

30、進一步的，所述下沉準備模塊的準備過程包括：

31、s10：通過起吊架將取水頭部底部起吊高度20cm；

32、s20：停止起吊并靜候20分鐘，觀察起吊架各桿件節(jié)點受力情況，若各節(jié)點受力正常則開始浮運，否則進行s30；

33、s30：停止工作，下放倒鏈，取水頭部歸位，檢查起吊架的受力情況并進行驗算加固，重新起吊。

34、本發(fā)明的有益效果：

35、(1)本發(fā)明通過數據計算單元結合河體的數據與取水頭部的基本數據計算獲得取水頭部在不同時間點的下沉風險值，可以對不同時間點的下沉風險度進行判斷，從而對不同時間點進行下沉作業(yè)時，取水頭部偏移的距離是否會出現較大的增長做出判斷，進而通過決策單踏板選擇合適的下沉時間點進行下沉作業(yè)，從而避免因取水頭部在下沉過程中偏移的距離出現較大的增加，提高了位置調整的難度，進而導致取水頭部無法準確落放至設計位置上的情況出現。

36、(2)本發(fā)明通過將第i個時間點的下沉風險值δi與預設的下沉風險值δσ進行比對，可以對該時間點的下沉風險度高低做出準確的判斷，進而對該時間點進行下沉作業(yè)時，取水頭部位置是否會出現較大的偏移做出可靠的判斷，并通過決策單元根據判斷結果決策是否進行下沉作業(yè)，避免在環(huán)境較差的情況下進行下沉作業(yè)，使得取水頭部在下沉過程中偏移的距離過大導致增加取水頭部位置調整難度的情況出現，從而避免取水頭部無法準確落放至設計位置上的情況出現。

37、(3)本發(fā)明通過結合了第i個時間點的下沉風險值對第i個時間點浮船的移動距離計算，可以提高調整浮船位置的精確度，從而提高取水頭部在每一次位置調整時的準確度，保證取水頭部可以準確落放至設計位置上。

38、(4)本發(fā)明在決策單元與數據分析單元的配合下，可以對當前下沉作業(yè)的風險度進行準確的判斷，并在判斷當前下沉作業(yè)的風險度較低時準許進行下沉作業(yè)，從而避免因外部環(huán)境的干擾較為強烈導致取水頭部在下沉過程中偏移的距離出現增加的情況，進而降低取水頭部在下沉過程中位置調整的難度，保證取水頭部可以準確落放至設計位置上。