一种桩基冲蚀坑监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种桩基冲蚀坑监控系统，包括发射单波束，并测量单波束发射点到桩基冲蚀坑中反射点的距离的测距传感器；与测距传感器相连，控制测距传感器沿预设方向旋转预设角度，更换反射点的旋转执行器；与测距传感器和旋转执行器分别相连，根据反射点到发射点的距离和测距传感器的旋转角度，计算并整合各反射点的空间坐标的处理器；与处理器相连，显示整合后的各空间坐标的显示器。应用本实用新型专利技术实施例所提供的桩基冲蚀坑监控系统，扩大了对桩基冲蚀坑的监控区域，相对于多波束声呐，较大幅度地降低了成本。

A Monitoring System for Erosion Pit of Pile Foundation

The utility model discloses a monitoring system for pile foundation erosion pit, which comprises a ranging sensor that transmits a single beam and measures the distance between the single beam emission point and the reflection point in the pile foundation erosion pit; a ranging sensor is connected with the ranging sensor, which controls the ranging sensor to rotate the preset angle along the preset direction and replaces the rotating actuator of the reflection point; and a ranging sensor and a rotating actuator are connected respectively, according to the above mentioned principle. The distance between the reflecting point and the transmitting point and the rotation angle of the ranging sensor are calculated and integrated with the processor of the spatial coordinates of the reflecting points, and connected with the processor to display the integrated display of the spatial coordinates. The pile foundation erosion pit monitoring system provided by the embodiment of the utility model enlarges the monitoring area of the pile foundation erosion pit, and greatly reduces the cost compared with the multi-beam sonar.

【技术实现步骤摘要】
一种桩基冲蚀坑监控系统
本技术涉及监控
，特别是涉及一种桩基冲蚀坑监控系统。
技术介绍
桥梁或海底的桩基对建筑物起到固定作用，由于海水长时间的冲蚀，桩基周围会出现冲蚀坑，当桩基周围的冲蚀坑比较严重时，就可能会威胁到以桩基为基础的建筑物的安全。传统的桥梁或海底桩基冲蚀坑监控有浮标、磁环和声呐等不同方式。浮标监测的方法是利用在海底一定深度埋多个带标识的浮标，当泥沙被冲蚀浮标露出后会上浮到水面，这样就可以判断某个地点和深度的地层被冲蚀了。这种方案施工麻烦，而且只能监控到某个点某个深度的冲蚀情况，不能反映整个监控区域被冲蚀的过程。磁环是在桩基周围安装磁性体，该磁性体可以沿着桩基上下滑动。当泥沙被冲蚀引起桩基周围整体下沉时，磁环就会下沉，磁感应机构将会接收桩基位置的变化。这种方案机构成本高，而且只能监测基础周围地面整体下沉的情况，不能反映局部区域的冲蚀坑风险。声呐监控冲蚀坑主要是利用安装在监控点上方的声呐发出声波，并接收水底的声波反射，以测算出其距离的方法来确定是否形成了冲蚀坑及其深度。声呐分为单波束和多波束，现有的利用单波束声呐检测冲蚀坑的方法是监测人员乘坐船到达桩基附近，通过移动船的位置，来改变单波束射到海床上的反射点，只能监控几度波束角的区域，属于定点监测的方式，监控范围太小有可能漏掉形成了冲蚀坑的区域。多波束声呐能够监控一条带状或长方形区域，但是成本是单波束的几倍甚至几十倍。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种桩基冲蚀坑监控系统，解决了桩基冲蚀坑监控区域受限的问题和多波束声呐监控成本高的问题，在降低监控所需成本的基础上，扩大了对桩基冲蚀坑的监控区域。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种桩基冲蚀坑监控系统，包括：发射单波束，并测量单波束发射点到桩基冲蚀坑中反射点的距离的测距传感器；与所述测距传感器相连，控制所述测距传感器沿预设方向定点旋转预设角度，更换反射点的旋转执行器；与所述测距传感器和所述旋转执行器分别相连，根据所述反射点到所述发射点的距离和所述测距传感器的旋转角度，计算并整合各所述反射点的空间坐标的处理器；与所述处理器相连，显示整合后的各所述空间坐标的显示器。在本技术的一种具体实施方式中，所述测距传感器具体为单波束声呐。在本技术的一种具体实施方式中，所述旋转执行器具体为双轴云台。在本技术的一种具体实施方式中，所述双轴云台包括与桩基的轴线平行的竖直轴和与所述桩基的轴线垂直的水平轴。在本技术的一种具体实施方式中，所述竖直轴的旋转角范围为0°～180°；所述水平轴的旋转角范围为0°～180°。在本技术的一种具体实施方式中，所述测距传感器具体为二维扫描单波束声呐。在本技术的一种具体实施方式中，所述旋转执行器具体为单轴云台。在本技术的一种具体实施方式中，所述单轴云台的轴线与所述桩基的轴线平行，所述二维扫描单波束声呐的轴线与所述桩基的轴线垂直。在本技术的一种具体实施方式中，所述单轴云台的旋转角范围为0°～180°，所述二维扫描单波束声呐的旋转角范围为0°～180°。在本技术的一种具体实施方式中，还包括：与所述桩基的外壁相连，支撑所述测距传感器和所述旋转执行器的支架。应用本技术实施例所提供的桩基冲蚀坑监控系统，该桩基冲蚀坑监控系统包括发射单波束，并测量单波束发射点到桩基冲蚀坑中反射点的距离的测距传感器；与测距传感器相连，控制测距传感器沿预设方向旋转预设角度，更换反射点的旋转执行器；与测距传感器和旋转执行器分别相连，根据反射点到发射点的距离和测距传感器的旋转角度，计算并整合各反射点的空间坐标的处理器；与处理器相连，显示整合后的各空间坐标的显示器。通过利用单波束测距的测距传感器对单波束发射点到桩基的冲蚀坑中的反射点进行测距，并利用与测距传感器相连的旋转执行器将测距传感器旋转预设的角度，更换为新的反射点进行测量，利用与测距传感器和旋转执行器分别相连的处理器对测量到的角度与各发射点到各反射点的距离进行计算，获得反射点的空间坐标，并将各反射点的空间坐标进行整合，利用显示器显示整合后的各反射点的空间坐标，扩大了对桩基冲蚀坑的监控区域，相对于多波束声呐，较大幅度地降低了成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例中桩基冲蚀坑监控系统的一种结构示意图；图2为本技术实施例中桩基冲蚀坑监控系统的另一种结构示意图；图3为本技术实施例中桩基冲蚀坑监控系统的另一种结构示意图。附图中标记如下：1-测距传感器、2-旋转执行器、3-处理器、4-显示器、5-电缆、11-单波束声呐、21-双轴云台、12-二维扫描单波束声呐、22-单轴云台、6-支架。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图1，为本技术实施例中桩基冲蚀坑监控系统的一种结构示意图，该系统可以包括：发射单波束，并测量单波束发射点到桩基冲蚀坑中反射点的距离的测距传感器1；与测距传感器1相连，控制测距传感器1沿预设方向定点旋转预设角度，更换反射点的旋转执行器2；与测距传感器1和旋转执行器2分别相连，根据反射点到发射点的距离和测距传感器1的旋转角度，计算并整合各反射点的空间坐标的处理器3；与处理器3相连，显示整合后的各空间坐标的显示器4。本技术实施例所提供的桩基冲蚀坑监控系统可以包括用于测量桩基冲蚀坑中的反射点到测距传感器1单波束发射点的距离的测距传感器1，当需要测量桩基周边的桩基冲蚀坑的冲蚀状况时，可以利用测距传感器1向桩基冲蚀坑发射单波束，发射波射到海床上得到反射点，反射点将波返回给测距传感器1，测距传感器1接收返回的波，从而测量出发射点到反射点的距离。本技术实施例对测距传感器1的种类不做限定，例如测距传感器1可以为发射超声波的超声波测距传感器，也可以为发射激光脉冲的激光测距传感器，也可以为发射红外信号的红外线测距传感器，还可以是如图2所示发射声波的单波束声呐11。本技术实施例所提供的桩基冲蚀坑监控系统还可以包括与测距传感器1相连的旋转执行器2，可以预先设置测距传感器1旋转的方向，并且可以预先设置每次旋转转动的角度，通过设定每次旋转的转动角度，可以设定不同的测量精度，如可以设定每次转动5°。在测距传感器1测量完一个发射点到反射点的距离时，旋转执行器2可以控制测距传感器1在原位置沿预设方向进行定点旋转，并且每旋转预设的角度，测距传感器1发射一次单波束进行一次测距。本技术实施例对旋转执行器2的旋转范围不做限定，只要能够监控到桩基周围冲蚀坑的地貌图形即可。旋转执行器2在带动测距传感器1旋转时，可以是只绕一个轴旋转，也可以是绕多个轴旋转。本技术实施例所提供的桩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桩基冲蚀坑监控系统，其特征在于，包括：发射单波束，并测量单波束发射点到桩基冲蚀坑中反射点的距离的测距传感器(1)；与所述测距传感器(1)相连，控制所述测距传感器(1)沿预设方向定点旋转预设角度，更换反射点的旋转执行器(2)；与所述测距传感器(1)和所述旋转执行器(2)分别相连，根据所述反射点到所述发射点的距离和所述测距传感器(1)的旋转角度，计算并整合各所述反射点的空间坐标的处理器(3)；与所述处理器(3)相连，显示整合后的各所述空间坐标的显示器(4)。

【技术特征摘要】
1.一种桩基冲蚀坑监控系统，其特征在于，包括：发射单波束，并测量单波束发射点到桩基冲蚀坑中反射点的距离的测距传感器(1)；与所述测距传感器(1)相连，控制所述测距传感器(1)沿预设方向定点旋转预设角度，更换反射点的旋转执行器(2)；与所述测距传感器(1)和所述旋转执行器(2)分别相连，根据所述反射点到所述发射点的距离和所述测距传感器(1)的旋转角度，计算并整合各所述反射点的空间坐标的处理器(3)；与所述处理器(3)相连，显示整合后的各所述空间坐标的显示器(4)。2.根据权利要求1所述的桩基冲蚀坑监控系统，其特征在于，所述测距传感器(1)具体为单波束声呐(11)。3.根据权利要求2所述的桩基冲蚀坑监控系统，其特征在于，所述旋转执行器(2)具体为双轴云台(21)。4.根据权利要求3所述的桩基冲蚀坑监控系统，其特征在于，所述双轴云台(21)包括与桩基的轴线平行的竖直轴和与所述桩基的轴线垂直的水平轴。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文华，刘刚，
申请(专利权)人：上海精卫电子有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31