一種基于聲納的內河通航船舶吃水動態(tài)檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種基于聲納的內河通航船舶吃水動態(tài)檢測系統(tǒng)，包括多波束測深裝置平臺、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)存儲器和動態(tài)吃水深度仿真顯示器；多波束測深裝置平臺包括平衡裝置和多波束聲吶測深儀，平衡裝置設置在航道底部，多波束聲吶測深儀固定在平衡裝置上，且與待測船舶的船底的距離大于3米、與航道底部的距離為0.5?1.5米；多波束聲吶測深儀采集聲吶收發(fā)時間間隔發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器；數(shù)據(jù)處理器將聲吶收發(fā)時間間隔處理成吃水深度的數(shù)字數(shù)據(jù)，分別發(fā)送給數(shù)據(jù)存儲器和動態(tài)吃水深度仿真顯示器。本實用新型實現(xiàn)主動式、數(shù)字化、自動化的船舶吃水檢測，有效減少人力物力需求，適用于需檢測和限制船舶超載的水位變化快、水流快、水質模糊渾濁的航道。
【專利說明】
一種基于聲納的內河通航船舶吃水動態(tài)檢測系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種基于聲納的內河通航船舶吃水動態(tài)檢測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]對船舶吃水的檢測實際上可歸結為特定距離的測量。近20年來，隨著紅外線技術、激光技術、雷達技術、微電子技術、聲納技術等新技術的發(fā)展與應用，我國測量的技術面貌發(fā)生了深刻的變化，并取得很大的成就。但上述五種技術手段卻未能在水下測量得到廣泛應用。其原因是水下環(huán)境與地面、空間環(huán)境不一樣，有其特殊性。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種基于聲納的內河通航船舶吃水動態(tài)檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)主動式、數(shù)字化、自動化的船舶吃水檢測，有效地減少人力物力需求。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題所采取的技術方案為:一種基于聲納的內河通航船舶吃水動態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于:它包括多波束測深裝置平臺、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)存儲器和動態(tài)吃水深度仿真顯示器;所述的多波束測深裝置平臺包括平衡裝置和多波束聲吶測深儀，所述的平衡裝置設置在航道底部，所述的多波束聲吶測深儀固定在平衡裝置上，且多波束聲吶測深儀與待測船舶的船底的距離大于3米、且與航道底部的距離為0.5-1.5米;多波束聲吶測深儀采集聲吶收發(fā)時間間隔發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器;數(shù)據(jù)處理器將聲吶收發(fā)時間間隔處理成吃水深度的數(shù)字數(shù)據(jù)，分別發(fā)送給數(shù)據(jù)存儲器和動態(tài)吃水深度仿真顯示器。
[0005]按上述方案，它還包括報警裝置，與所述的數(shù)據(jù)處理器的輸出端連接。
[0006]按上述方案，所述的平衡裝置包括鋼條和固定在鋼條兩端的2個錨具，所述的多波束聲吶測深儀固定在鋼條上，所述的鋼條底部固定有鋼制穩(wěn)定球。
[0007]本實用新型的有益效果為:本實用新型通過在待測船舶的正下方設置多波束聲納傳感器，通過多波束聲納傳感器獲得水底與水面的距離以及水底與船底的距離，進行去噪處理之后，從而計算出精確船舶吃水量，實現(xiàn)主動式、數(shù)字化、自動化的船舶吃水檢測，有效地減少人力物力需求，適用于各種復雜環(huán)境下的檢測，極其適用于需檢測和限制船舶超載的水位變化快、水流快、水質模糊渾濁的長江航道，動態(tài)的吃水深度仿真有力于直觀的從視覺角度觀察船舶的吃水深度。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型一實施例的結構原理圖。
[0009]圖中:1_多波束聲吶測深儀，2-待測船舶，3-平衡裝置。
【具體實施方式】
[0010]下面結合具體實例和附圖對本實用新型做進一步說明
[0011]—種基于聲納的內河通航船舶吃水動態(tài)檢測系統(tǒng)，如圖1所示，一種基于聲納的內河通航船舶吃水動態(tài)檢測系統(tǒng)，包括多波束測深裝置平臺、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)存儲器和動態(tài)吃水深度仿真顯示器;所述的多波束測深裝置平臺包括平衡裝置3和多波束聲吶測深儀I，所述的平衡裝置3設置在航道底部，所述的多波束聲吶測深儀I固定在平衡裝置3上，且多波束聲吶測深儀I與待測船舶2的船底的距離大于3米、且與航道底部的距離為0.5-1.5米;多波束聲吶測深儀I采集聲吶收發(fā)時間間隔發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器;數(shù)據(jù)處理器將聲吶收發(fā)時間間隔處理成吃水深度的數(shù)字數(shù)據(jù)，分別發(fā)送給數(shù)據(jù)存儲器和動態(tài)吃水深度仿真顯示器。
[0012]本實施例中，平衡裝置包括鋼條和固定在鋼條兩端的2個錨具，所述的多波束聲吶測深儀固定在鋼條上。鋼條通過錨具固定在水面下，將多波束聲吶測深儀固定在鋼條上，使其在水中保持姿勢平穩(wěn)，同時在鋼條下方設置鋼質穩(wěn)定球，鋼質穩(wěn)定球連接在鋼條的重心位置下方。通信傳輸采用水底線纜，水底線纜通過重力錨鋪設在江底，避免因為江水的沖刷而產生位移。線纜的長度需要達到內河的寬度，多波束聲吶測深儀通過串口或者網(wǎng)口與數(shù)據(jù)處理器進行互相通信。為保證能夠對通過該內河的所有船舶進行檢測，多波束聲吶測深儀安裝位置應該低于最大吃水船舶的底部。平衡裝置體積過小，容易受到波浪影響。船舶通過時，其螺旋槳亦會對平衡裝置的穩(wěn)定性產生影響。同時，在水中含沙量高的內河中，一天內沉沙最大可能為I米。另外，為保證足夠的測量范圍和多波束聲吶測深儀自身的安全，其頂部離船底距離要求在3米以上。綜合考慮泥沙淤積和平衡裝置的穩(wěn)定性，平衡裝置離江底高度固定在I米左右為最優(yōu)高程。通過航標引導，使船舶行駛路線經過平衡裝置上方。當船舶從多波束聲吶測深儀上方經過時，多波束聲吶測深儀發(fā)射聲波探測波束，分別探測與船底和與水面之間的距離，將該數(shù)據(jù)通過線纜傳送到數(shù)據(jù)處理器，再根據(jù)待測船舶的規(guī)格，計算出船舶的吃水量。
[0013]優(yōu)選的，它還包括報警裝置，與所述的數(shù)據(jù)處理器的輸出端連接。當吃水量大于預設的最大值時，發(fā)出報警信號。
[0014]通過對采集的數(shù)據(jù)進行去噪處理后，能夠獲取更加精確的航行數(shù)據(jù)，適用于各種復雜的工作環(huán)境。更有動態(tài)仿真顯示船舶吃水深度來更加直觀的觀察船舶的航行狀態(tài)，給船舶航行帶來極大的便利。
[0015]該檢測平臺采用可移動水底半浮式仰掃描檢測法的優(yōu)點是檢測點的設置方便靈活，便于維護。在發(fā)射機或者聲納換能器遭到損壞或者被水中漂浮物遮蔽，需要進行維護時，只需將錨具吊起撈出平衡裝置和多波束測深聲納進行清洗和修理即可重新放回原地繼續(xù)工作。在需要改變檢測點時，同樣僅需要撈出平衡裝置和多波束測深聲納，收起水中線纜后就可以找合適的地方重新架設。
[0016]以上實施例僅用于說明本實用新型的設計思想和特點，其目的在于使本領域內的技術人員能夠了解本實用新型的內容并據(jù)以實施，本實用新型的保護范圍不限于上述實施例。所以，凡依據(jù)本實用新型所揭示的原理、設計思路所作的等同變化或修飾，均在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于聲納的內河通航船舶吃水動態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于:它包括多波束測深裝置平臺、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)存儲器和動態(tài)吃水深度仿真顯示器;所述的多波束測深裝置平臺包括平衡裝置和多波束聲吶測深儀，所述的平衡裝置設置在航道底部，所述的多波束聲吶測深儀固定在平衡裝置上，且多波束聲吶測深儀與待測船舶的船底的距離大于3米、且與航道底部的距離為0.5-1.5米;多波束聲吶測深儀采集聲吶收發(fā)時間間隔發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器;數(shù)據(jù)處理器將聲吶收發(fā)時間間隔處理成吃水深度的數(shù)字數(shù)據(jù)，分別發(fā)送給數(shù)據(jù)存儲器和動態(tài)吃水深度仿真顯示器。2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于聲納的內河通航船舶吃水動態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于:它還包括報警裝置，與所述的數(shù)據(jù)處理器的輸出端連接。3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于聲納的內河通航船舶吃水動態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的平衡裝置包括鋼條和固定在鋼條兩端的2個錨具，所述的多波束聲吶測深儀固定在鋼條上，所述的鋼條底部固定有鋼制穩(wěn)定球。
【文檔編號】B63B39/12GK205469709SQ201620145049
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月26日
【發(fā)明人】陳先橋, 于曉龍, 董玲, 許盧奇, 胡峰宇
【申請人】武漢理工大學