一种打桩定位测高系统的测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种打桩定位测高系统的测量装置，包括：竖直安装在船头的支撑柱；安装在所述支撑柱上的全方位云台；安装在所述全方位云台上的载体；安装在所述载体上的倾斜仪；安装在所述载体上的激光测距仪；安装在所述载体上的摄像机。本实用新型专利技术能调节角度位置，并为打桩定位测高系统提供硬件结构基础。并为打桩定位测高系统提供硬件结构基础。并为打桩定位测高系统提供硬件结构基础。

【技术实现步骤摘要】
一种打桩定位测高系统的测量装置


[0001]本技术涉及打桩定位测高领域，尤其涉及打桩定位测高系统的测量装置。

技术介绍

[0002]打桩船广泛应用于桥梁、码头、水利工程施工，用于水上打桩作业。在打桩作业过程中，需要控制桩的设计标高。因此设计打桩定位测高系统。打桩定位测高系统中最重要的是测量装置，目前一般通过固定的测距仪来控制标高，无法调整角度，因此误差率比较高，而且很多时候(例如：桩打到船的甲板下方时，看不到桩身刻度时)无法实现测量。而且也需要有效可靠的测量装置为整个打桩定位测高系统的建立提供硬件结构基础，确保打桩定位测高系统能够实现。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种打桩定位测高系统的测量装置，能调节角度位置，并为打桩定位测高系统提供硬件结构基础。
[0004]实现上述目的的技术方案是：
[0005]一种打桩定位测高系统的测量装置，包括：
[0006]竖直安装在船头的支撑柱；
[0007]安装在所述支撑柱上的全方位云台；
[0008]安装在所述全方位云台上的载体；
[0009]安装在所述载体上的倾斜仪；
[0010]安装在所述载体上的激光测距仪；以及
[0011]安装在所述载体上的摄像机。
[0012]优选的，所述载体包括：
[0013]固定在所述全方位云台顶部的水平板；
[0014]固定在所述水平板前端的一对第一竖杆；
[0015]固定在所述水平板后端的一对第二竖杆；以及
[0016]固定连接所述第一竖杆和所述第二竖杆的斜板；
[0017]其中，所述倾斜仪安装在所述水平板上；
[0018]所述激光测距仪安装在所述斜板的上表面；
[0019]所述摄像机安装在所述斜板的下表面。
[0020]优选的，还包括：安装在所述第二竖杆上，电连接所述倾斜仪、激光测距仪、摄像机和全方位云台的接线端子排。
[0021]优选的，还包括：安装在所述斜板上表面，连接所述接线端子排的激光指示器。
[0022]本技术的有益效果是：本技术通过有效的结构设计，能调节角度位置，确保能将测距仪的红点打到桩上，并且确保能读取到桩身刻度，保证整个测量过程的顺利进行。同时，为打桩定位测高系统提供硬件结构基础，使得打桩定位测高系统能够实现。
附图说明
[0023]图1是本技术的测量装置的结构图；
[0024]图2是一种打桩船用打桩定位测高系统的结构框图。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图对本技术作进一步说明。
[0026]请参阅图1，本技术的打桩定位测高系统的测量装置，包括：全方位云台1、载体3、倾斜仪91、激光测距仪92、摄像机93、接线端子排94、激光指示器95、支撑柱96。载体3包括：水平板31、一对第一竖杆32、一对第二竖杆33、斜板34。测量装置包括：倾斜仪91、激光测距仪92、摄像机93、接线端子排94、激光指示器95。
[0027]全方位云台1通过支撑柱96安装在船头，可以水平转动和垂直转动。载体3安装在全方位云台1上，随着一起调节位置。水平板31固定在全方位云台1的顶部。一对第一竖杆32固定在水平板31前端。一对第二竖杆33固定在水平板31的后端。斜板34固定连接第一竖杆32和第二竖杆33。倾斜仪91安装在水平板31上，用于测量载体3的姿态，具体地测量载体相对于水平面的静态倾斜角度，通过测量静态重力加速度变化，转换成倾斜角度变化，用俯仰角和横滚角表示测量倾斜角值。激光测距仪92安装在斜板34上表面。摄像机93安装在斜板34的下表面。接线端子排94电连接倾斜仪91、激光测距仪92、摄像机93和全方位云台1。激光指示器95安装在斜板34上表面，连接接线端子排94。
[0028]具体的打桩船用打桩定位测高系统包含上述的测量装置，可以根据需要设计成各种形式。本实施例中，如图2，打桩定位测高系统包括：测量装置、控制器2、计算机4、分线箱5、监视器6、配电箱7和串口服务器8。测量装置和分线箱5安装在船头；监视器6、配电箱7、串口服务器8、计算机4等安装在驾驶室。
[0029]分线箱5一端连接接线端子排94，另一端连接控制器2、监视器6和配电箱7。配电箱7通过串口服务器8连接计算机4。
[0030]控制器2依次通过分线箱5和接线端子排94向全方位云台1以及摄像机93发送控制指令。全方位云台1根据控制指令调整角度；摄像机93根据控制指令缩放倍率，方便寻找目标点。摄像机93将拍摄信息依次通过接线端子排94和所述分线箱5发送到监视器6。
[0031]配电箱7一方面通过分线箱5和接线端子排94给全方位云台1和测量装置供电，另一方面通过分线箱5和所述接线端子排94将来自所述倾斜仪91和激光测距仪92的信号传输给串口服务器8；所述串口服务器8与所述计算机4通信。
[0032]启动计算机4，打开配电箱7总开关，进行供电。操作控制器2调节全方位云台1的角度，调整摄像机93的倍率，寻找桩上目标点(激光红点)位置，如果天环境光线强，无法看见激光红点，可打开激光指示器电源开关，观察激光指示器绿光点，在其周围寻找测距仪红光点(激光指示器寿命有限，不可长时间开启)。然后，利用倾斜仪91的纵横倾角计算出载体的姿态。激光测距仪92发出的红点(桩上目标点)打在桩上，测出桩上目标点距离载体3的测距值。建立载体坐标系，根据测距值计算出桩上目标点(激光红点)的载体坐标。根据载体的姿态将载体坐标转换到水平坐标系下的水平坐标，从而计算出桩上目标点的高程。具体地，载体坐标系与水平坐标系的转换过程如下：
[0033]设定概念：
[0034]倾固系：倾固系是固定在倾斜仪上的坐标系。倾斜仪水平时，x轴从后至前；y轴从左至右；z轴从低到高。这是一个左手坐标系。
[0035]倾平系：将倾固系的x轴投影到水平面上，即是倾平系的x轴。倾平系的z轴是垂直于水平面的，它也是一个左手坐标系。
[0036]令倾固系x、y轴与水平面的夹角分别为β
x
、β
y
。这两个角度也就是倾斜仪输出的两个角度。注意正负号：坐标轴箭头比箭尾高时符号为正，否则为负。也就是说这两个角度都是仰角。
[0037]倾固系x轴在倾平系xy平面(即水平面)下的方位角为0，所以其在倾平系下的单位向量为：
[0038][0039]令倾固系y轴在倾平系xy平面(即水平面)下的方位角为α
y
，则其在倾平系下的单位向量为：
[0040][0041]倾固系x、y轴相互垂直，所以公式(1)(2)表示的两个向量其点积为零。
[0042]由此可得：
[0043]α
y
＝π/2+arcsin(tanβ
x
tanβ
y
)
ꢀꢀ
(3)
[0044]上式代入公式(2)即可计算出倾固系y轴在倾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种打桩定位测高系统的测量装置，其特征在于，包括：竖直安装在船头的支撑柱；安装在所述支撑柱上的全方位云台；安装在所述全方位云台上的载体；安装在所述载体上的倾斜仪；安装在所述载体上的激光测距仪；以及安装在所述载体上的摄像机。2.根据权利要求1所述的打桩定位测高系统的测量装置，其特征在于，所述载体包括：固定在所述全方位云台顶部的水平板；固定在所述水平板前端的一对第一竖杆；固定在所述水平板后端的一对第二竖杆；以及固定连接所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：金廷文，付振坤，钱健龙，朱墩坚，
申请(专利权)人：中交第三航务工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：