CN102625903B - 用于测量船体分段的形状和面积的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于测量船体分段的形状和面积的设备，所述设备可通过测量堆放在场地中的船体分段的形状和面积而准确地识别船体分段的堆放位置，其中所述用于测量船体分段的形状和面积的设备包括方向角传感器、测距仪、RFID读取器以及分段形状和面积测量系统，其中所述分段形状和面积测量系统包括分段形状和面积测量服务器、向量计算模块、坐标计算模块、形状和面积提取模块以及存储器模块。

Description

用于测量船体分段的形状和面积的设备

技术领域

本发明涉及一种用于测量船体分段(ship block)的形状和面积的设备，更特别地，涉及一种用于测量船体分段的形状和面积的设备，所述设备测量堆放在场地中的船体分段的形状和面积，从而可准确地识别船体分段的堆放位置。

背景技术

在通常的造船流程中，按照以下顺序建造船只：设计工序、切割和处理工序、组装工序、配备工序、涂绘工序以及建造工序。此外，由于船体的面积大，因此考虑到工作量、工作条件、工作时间等通常在分段单元中执行切割和处理工序。分段的意思是单位区域，通过所述单位区域，船体被分割成某个面积。

这些分段根据各个工序以堆放在预定的场地中的状态而被运入或运出(carried in or out)。而运送(carrying)工具称为运输装置，用于运入或运出分段。同时，根据船体的位置，船体的分段具有各种形状和面积，因此应考虑到分段的形状和面积，以为了场地的高效操作和分段的简单运送。

在现有的情形中，分段被堆放在场地中，并且在不考虑分段的形状和面积的情况下被运入或运出，这导致场地的操作效率的降低，以及导致运入或运出所述分段的运输装置的运送效率的降低。

发明内容

【技术问题】

本发明涉及提供一种用于测量船体分段的形状和面积的设备，所述设备测量堆放在场地中的船体分段的形状和面积，从而可准确地识别船体分段的堆放位置。

【技术方案】

总体来说，本发明提供了一种用于测量船体分段的形状和面积的设备，所述设备包括方向角传感器、测距仪、射频识别(REID)读取器以及分段形状和面积测量系统，其中所述分段形状和面积测量系统包括分段形状和面积测量服务器、向量计算模块、坐标计算模块、形状和面积提取模块以及存储器模块，其中所述方向角传感器的作用为测量位于场地中特定位置处的分段的每个边缘的方向角，所述测距仪的作用为测量参考点和分段的每个边缘之间的距离，并且所述RFID读取器的作用为识别在场地中以规则的间隔设置的标签的位置，所述场地是堆放所述分段的地方，其中所述存储器模块的作用为存储由所述方向角传感器测量到的分段的每个边缘的方向角信息，和存储由所述测距仪测量到的参考点与分段的每个边缘之间的距离信息，所述向量计算模块的作用为通过利用分段的特定边缘的方向角信息和距离信息来计算分段的相应边缘的向量值，所述坐标计算模块的作用为通过利用标签的位置信息和由所述向量计算模块计算出的向量值来计算分段的特定边缘的坐标，并且所述形状和面积提取模块的作用为在通过所述坐标计算模块为分段的所有边缘设定坐标的情况下，来计算坐标的距离，由此提取多边形的分段的平面形状和面积。

所述参考点是设置在所述场地中的多个标签中的一个。

【有益效果】

根据本发明的用于测量船体分段的形状和面积的设备带来了以下效果。

堆放在场地中的分段的形状和面积通过方向角传感器、测距仪、RFID系统等等得以准确地测量，因此可更高效地运入或运出分段。

附图说明

通过在下文结合附图给出的某示例性实施例的描述，本发明的上述和其他目的、特征以及优点将会是明显的，在附图中：

图1是示出根据本发明实施例的用于测量船体分段的形状和面积的设备的方框图；

图2是阐明根据本发明实施例的用于测量船体分段的形状和面积的设备的操作的流程图；以及

图3a至图3d是阐明根据本发明实施例的用于测量船体分段的形状和面积的设备的操作的参考视图。

具体实施方式

以下，将参考附图详细描述根据本发明实施例的用于测量船体分段的形状和面积的设备。图1是示出根据本发明实施例的用于测量船体分段的形状和面积的设备的方框图。

如图1所示，根据本发明实施例的用于测量船体分段的形状和面积的设备大体上包括方向角传感器120、测距仪130、射频识别(RFID)读取器140以及分段形状和面积测量系统110。

方向角传感器120的作用为测量分段的每个边缘的方向角，并将测量到的方向角信息传送给分段形状和面积测量系统110，所述分段位于场地的特定位置。这时，基于参考角测量所述分段的每个边缘的方向角，并且所述参考角同等地适用于所有分段的每个边缘。可由用户任意地设置参考角，例如，可将在参考点处的磁北极方向设置为参考角。

测距仪130的作用为测量参考点和分段的每个边缘之间的距离，并将测量到的距离信息传送给分段形状和面积测量系统110。在一个实施例中，可使用激光测距仪130，并且可利用激光从参考点照射到分段的每个边缘并反射回所述参考点的时间来测量所述参考点和分段边缘之间的距离。

RFID读取器140的作用为识别在场地中以规则的间隔设置的标签，并将相应的标签信息传送给分段形状和面积测量系统110。设置在场地中的标签相当于平面上的坐标，并且参考点也可以是多个标签中的一个。

分段形状和面积测量系统110包括分段形状和面积测量服务器111、向量计算模块113、坐标计算模块114、形状和面积提取模块115以及存储器模块112。存储器模块112的作用为存储由方向角传感器120、测距仪130以及RFID读取器140测量到的信息。详细地说，存储器模块112存储由方向角传感器120测量到的分段的每个边缘的方向角信息，由测距仪130测量到的参考点与分段的每个边缘之间的距离信息以及设置在场地中的标签的位置信息。这时，由方向角传感器120、测距仪130以及RFID读取器140测量到的信息通过接口模块150的方式被分段形状和面积测量系统110接收，并且这些相应的接收到的信息在分段形状和面积测量服务器111的控制下被存储在存储器模块112中。

同时，由于分段具有各种形状，因此在特定的位置可能无法看到分段的所有边缘。在这种情况下，对分段的每个边缘进行测量的位置可能会变化。换句话说，所有边缘的方向角和距离无法在单个参考点处测量，而应该在多个参考点处测量。在这种情况下，需要使方向角信息和距离信息标准化。举例来说，如果分段的所有边缘的方向角信息和距离信息在三个参考点处测量，其中一个参考点被设为三个参考点中的主参考点，那么相比该主参考点，另外两个参考点的每一个的角度和距离应该反映在对于该另外两个参考点的方向角信息和距离信息中，并将标准化的方向角信息和距离信息存储在存储器模块112中。

向量计算模块113基于方向角信息和距离信息计算分段的每个边缘的向量值，并且所述向量计算模块113的作用为通过利用分段的特定边缘的方向角信息和相应边缘的距离信息(参考点和边缘之间的距离)来计算相应分段边缘的向量值。

坐标计算模块114的作用为通过利用标签的位置信息和由向量计算模块113计算出的向量值来计算特定的分段边缘的坐标。分段的所有边缘的坐标可通过坐标计算模块114设定。

形状和面积提取模块115提取在场地中的特定分段的平面形状和面积。具体地，在分段的所有边缘的坐标由坐标计算模块114设定的情况下，形状和面积提取模块115的作用为计算坐标之间的距离，即相邻的两个坐标之间的距离，从而提取多边形分段的平面形状和面积。

最终，分段形状和面积测量服务器111的作用为接收从方向角传感器120、测距仪130以及RFID读取器140输入的信息，并将接收到的信息存储在存储器模块112中，以及与向量计算模块113、坐标计算模块114、形状和面积提取模块115以及存储器模块112连接来控制向量计算步骤、坐标计算步骤以及形状和面积提取步骤。

到此为止，描述了根据本发明实施例的用于测量船体分段的形状和面积的设备的配置。以下，将描述根据本发明实施例的用于测量船体分段的形状和面积的设备的操作。图2是阐明根据本发明实施例的用于测量船体分段的形状和面积的设备的操作的流程图，图3a至图3d是阐明根据本发明实施例的用于测量船体分段的形状和面积的设备的操作的参考视图。

首先，如图2所示，将分段堆放在场地中(S201)。这时，在场地中以规则的间隔设置RFID标签，并且每一个RFID标签对应于场地中的位置信息。由RFID读取器140识别RFID标签的位置，并且预先在分段形状和面积测量系统110的存储器模块112中存储相应标签的位置信息。

在这种情况下，执行测量分段的每个边缘的方向角信息和距离信息的步骤(S202)。所述方向角信息是通过方向角传感器120获得的。具体来说，基于特定的参考方向(参考角度)，通过方向角传感器120来测量将要被测量的分段边缘的角度，即方向角。下一步，通过测量将要使用测距仪130来测量的特定参考点和分段边缘之间的距离来获得距离信息，所述测距仪130例如为激光测距仪130(见图3a和图3b)。

这时，由于分段的面积大，不应在单个参考点处测量该分段的所有边缘。在这种情况下，可针对将被测量的每个分段边缘来改变参考点。在利用多个参考点测量分段的边缘的情形中，将多个参考点中的一个设为主参考点，并且其它参考点和主参考点之间的角度和距离应该反映在针对其它参考点测量的方向角信息中以用于补偿。

由方向角传感器120和测距仪130测量的分段的每个边缘的方向角信息和距离信息通过接口模块150存储在分段形状和面积测量系统110的存储器模块112中，并且在这种情况下，执行向量计算步骤、坐标计算步骤以及形状和面积提取步骤。

首先，在向量计算步骤中，向量计算模块113在分段形状和面积测量服务器111的控制下，利用存储在存储器模块112中的分段的特定边缘的方向角信息和所述特定边缘的距离信息(参考点和边缘之间的信息)来计算相应分段边缘的向量值(S203)。在计算出向量值的情况下，执行坐标计算步骤。换句话说，坐标计算模块114通过利用标签的位置信息和由向量计算模块113计算出的向量值来计算分段的特定边缘的坐标(S204)。这样，可设定分段的所有边缘的坐标(见图3C)。

在为分段的所有边缘设定出向量值和坐标的情况下，执行形状和面积提取步骤(S205)。详细地说，在通过坐标计算模块114为分段的所有边缘设定出坐标的情况下，形状和面积提取模块115计算坐标之间的距离，即每两个相邻的坐标之间的距离，以提取多边形分段的平面形状和面积(见图3d)。

【工业实用性】

通过方向角传感器、测距仪、RFID系统等等可准确地测量堆放在场地中的分段的形状和面积，并可相应地提高运入或运出分段的效率。

Claims (1)

1.一种用于测量船体分段的形状和面积的设备，包括方向角传感器、测距仪、射频识别读取器以及分段形状和面积测量系统，

其中所述分段形状和面积测量系统包括分段形状和面积测量服务器、向量计算模块、坐标计算模块、形状和面积提取模块以及存储器模块，

其中所述方向角传感器的作用为测量位于场地中特定位置处的分段的每个边缘的方向角，所述测距仪的作用为测量参考点和分段的每个边缘之间的距离，并且所述射频识别读取器的作用为识别在场地中以规则的间隔设置的标签的位置，所述场地是堆放所述分段的地方，

其中所述存储器模块的作用为存储由所述方向角传感器测量到的所述分段的每个边缘的方向角信息，和存储由所述测距仪测量到的所述参考点与所述分段的每个边缘之间的距离信息，所述向量计算模块的作用为通过利用所述分段的特定边缘的方向角信息和距离信息来计算所述分段的相应边缘的向量值，所述坐标计算模块的作用为通过利用所述标签的位置信息和由所述向量计算模块计算出的向量值来计算所述分段的特定边缘的坐标，并且所述形状和面积提取模块的作用为在通过所述坐标计算模块为所述分段的所有边缘设定坐标的情况下，来计算坐标的距离，由此提取多边形的所述分段的平面形状和面积，

其中所述参考点是设置在所述场地中的多个标签中的一个，并且所述标签的位置信息预先存储在所述分段形状和面积测量系统的存储器模块中，

其中以规则的间隔设置在所述场地中的标签相当于平面上的坐标。