CN110952562A - 一种吊点入水精确定位系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吊点入水精确定位系统及其使用方法，该系统包括抛石船，所述抛石船上设置有驾驶室、吊机、工作室；所述驾驶室顶端分别设置有两台GPS，即第一GPS和第二GPS，所述第一GPS和第二GPS用于所述抛石船的施工定位；所述吊机顶端设置有一台GPS，即第三GPS，所述第三GPS用于定位抛石；所述驾驶室设置在所述抛石船的前端，所述吊机和所述工作室设置在所述抛石船的后端；该使用方法操作简单，适用性强，施工效率高；本发明能够实现精确定位，提高抛石的定位精度，使抛石断面准确覆盖设计抛石边线，减少断面测量的频率和补抛量，避免频繁的移船操作，提高施工效率，施工后，水下断面成型效果好，提高成型率提高施工质量，降低人力成本。

Description

一种吊点入水精确定位系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及航道工程技术领域，具体地说是一种吊点入水精确定位系统及其使用方法。

背景技术

水上抛石护岸是河道崩岸治理的主要措施之一，采用一定粒径范围内级配良好的块石把崩岸地段从深泓到岸滩均匀地抛护成一定厚度的块石保护层，增加岸坡抗冲能力，稳定河势。

目前，水上抛设在施工作业中，抛石船通常采用1台或2台GPS进行施工定位，且作业过程中多需要人工指挥，人力成本较高。具体施工流程：一、由安装在抛石船驾驶室顶部的GPS提供船舶实时位置，确定块石的下放点；二、指挥吊机3操作员操控吊机进行定位抛石。

抛石船吊机施工时需要通过大幅旋转吊机进行抛石作业，如果施工中不能准确计算并实时显示抛石点与操作室的相对距离，抛石位置将产生一定的偏差，并且随着施工水深的增加，块石入水脱钩后在水流流速的影响下将发生不同程度的偏移，导致水上抛石不能精确投放到目标位置，抛石断面不能完全覆盖抛石区域，甚至超出抛石设计边线，这样不仅影响抛石施工质量，而且会增加块石补抛量，增加工程成本。

如中国专利CN205857193U公开一种抛石船，该抛石船组合包括用于运输石料的运输船、用于起吊石料的起吊船、以及用于定位抛石的抛石船，该抛石船船体上设有贯穿该抛石船船体的至少一个可伸缩圆筒，该可伸缩圆筒包括固定端及伸缩端，该固定端固定设置于该抛石船船体上、并伸出至该抛石船船体甲板表面，该伸缩端可伸缩设置于水面下，该抛石船上还设有用于检测水流速度的流速检测装置、用于进行定位的GPS装置、以及用于固定该抛石船的固定装置。中国专利申请CN104018508A公开了一种长臂挖掘机抛石船，包括平板驳船，平板驳船的甲板上设有用于防止长臂挖掘机滑落的防侧滑装置，平板驳船的船身两侧间隔地设有向外凸出并用于与装有块石的块石运输船隔离的隔离装置。所述防侧滑装置包括与长臂挖掘机对应设置的行走轨道，所述行走轨道的两侧设有防止挖掘机侧滑的防侧滑挡板或防侧滑档杆。所述隔离装置包括固定设置在所述平板驳船船身两侧的隔离架，所述隔离架的顶端设有防撞橡胶。上述专利在施工过程中均存在定位精度有限，抛设准确率低，需要经过抛设、断面测量、补抛、再复测、再补抛，工序繁琐，施工效率低。

因此，如何提供一种吊点入水精确定位系统及其使用方法，以实现抛石船吊机在吊放块石时能够精确定位，提高抛石的定位精度，使抛石断面准确覆盖设计抛石边线，降低块石补抛量，提高施工质量，降低人力成本，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种吊点入水精确定位系统及其使用方法，以实现抛石船吊机在吊放块石时能够精确定位，提高抛石的定位精度，使抛石断面准确覆盖设计抛石边线，降低块石补抛量，提高施工质量，降低人力成本。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案。

采用的第一种技术方案：一种吊点入水精确定位系统，包括抛石船，所述抛石船上设置有驾驶室、吊机、工作室；

所述驾驶室顶端分别设置有两台GPS，即第一GPS和第二GPS，所述第一GPS和第二GPS用于所述抛石船的施工定位；

所述吊机顶端设置有一台GPS，即第三GPS，所述第三GPS用于定位抛石；

所述驾驶室设置在所述抛石船的前端，所述吊机和所述工作室设置在所述抛石船的后端。

优选地，所述驾驶室内设置有第一处理器，所述第一处理器分别与所述第一GPS、第二GPS电性连接。

优选地，所述工作室用于操控所述吊机的吊放操作，所述工作室内设置有第二处理器，所述第二处理器与所述第三GPS电性连接，所述第二处理器与所述第一处理器连接。

优选地，所述第一处理器和第二处理器均连接有显示屏，所述显示屏用于显示所述第一GPS、第二GPS及第三GPS定位的位置。

优选地，所述第一GPS、第二GPS与所述第一处理器通过交换机连接，所述第一处理器连接有无线接入器，所述无线接入器与所述第二处理器连接。

优选地，所述无线接入器与所述第一处理器通过无线通信方式连接。

优选地，所述无线接入器与所述第二处理器通过无线通信方式连接。

优选地，所述吊机为液压起吊结构，所述吊机相对所述抛石船能够实现旋转运动，所述第三GPS与所述吊机上的挂钩在同一垂直线上。

采用的第二种技术方案：一种吊点入水精确定位系统的使用方法，包括以下步骤：101、将第一GPS和第二GPS分别安装在所述驾驶室的顶端，并与与第一处理器连接；将第三GPS安装在所述吊机的顶端，并与第二处理器连接；

102、预先制作抛石施工网格图，第一处理器对施工网格图进行设定，将待安放区域与已按放区域通过不同颜色进行标识，施工时根据施工网格图逐格进行块石抛设；

103、抛石船行驶至抛设点，对定位系统进行定位误差比对；

104、步骤103后，吊机启动，通过挂钩吊装抛设块石；

105、步骤104后，工作室内的施工人员通过第二处理器调出施工网格图，并通过显示屏显示，然后根据第三GPS的实时位置，将吊机上吊装的块石抛到指定网格内；

106、重复步骤104-105，直至完成抛设作业。

优选地，步骤103中定位误差比对包括抛石船定位误差比对和吊机定位误差比对；

所述抛石船定位误差比对是先通过第一GPS、第二GPS及抛石船的相对位置制作准确的船型文件，然后根据船型文件对抛石船的船位进行控制，并在抛石船上设置2个控制点，即船首控制点和船尾控制点，第一处理器实时显示2个控制点的坐标，计算获得2个坐标之间的差值，差值在5cm以内；

所述吊机定位误差比对是先将吊机停放在所述驾驶室顶部，第二处理器获得第三GPS的坐标，并将其坐标传输给第一处理器，然后通过RTK进行比对，确保吊点的精准度。

本发明所获得的有益技术效果：

1)本发明解决了现有技术中水上抛石不能精确定位投放位置，导致抛石断面不能完全覆盖抛石区域，影响抛石施工质量，增加块石补抛量，增加工程成本的缺陷，本发明中抛石船吊机3在吊放块石时能够精确定位，提高抛石的定位精度，使抛石断面准确覆盖设计抛石边线，降低块石补抛量，提高施工质量，降低人力成本；

2)本发明通过三台GPS定位进行抛石施工，减少断面测量的频率和补抛量，避免频繁的移船操作，提高施工效率，施工后，水下断面成型效果好，提高成型率；

3)本发明中第二处理器与第一处理器连接，工作室内的施工人员能够实时对抛设施工进行监控，可以及时对吊机进行调整，实现动态和可视化抛石作业，结合施工网格图，进行准确抛填，减少因定位不准确所出现的多抛或漏抛；

4)本发明中预先对施工网格图进行设定，将待安放区域与已按放区域通过不同颜色进行标识，施工时根据施工网格图逐格进行块石抛设，有利于提高施工效率。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

根据下文结合附图对本申请具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述及其他目的、优点和特征。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本公开一种实施例中吊点入水精确定位系统的结构示意图；

图2是本公开一种实施例中吊点入水精确定位系统的结构示意图。

在以上附图中：1、抛石船；2、驾驶室；3、吊机；4、工作室；5、第一GPS；6、第二GPS；7、第三GPS；8、吊臂；901、第一油缸；902、第二油缸；10、支架；11、挂钩；12、钢丝绳；13、转台；14、转轴；15、超起卷扬。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。

此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身并不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

本文中术语“至少一种”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B的至少一种，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

实施例1

如附图1所示，一种吊点入水精确定位系统，包括抛石船1，所述抛石船1上设置有驾驶室2、吊机3、工作室4。

所述驾驶室2设置在所述抛石船1的前端，所述吊机3和所述工作室4设置在所述抛石船1的后端。

所述驾驶室2顶端分别设置有两台GPS，即第一GPS5和第二GPS6，所述第一GPS5和第二GPS6用于所述抛石船1的施工定位。

所述吊机3为液压起吊结构，所述吊机3的吊臂8一端连接有挂钩11，所述挂钩11用于吊放块石。

所述吊机3顶端设置有一台GPS，即第三GPS7，所述第三GPS7与所述吊机3上的挂钩11在同一垂直线上，所述第三GPS7用于定位抛石。

优选地，所述吊机3和工作室4设置在转台13上，所述转台13通过转轴14固定在所述抛石船1上，以使得所述吊机3相对所述抛石船1能够实现旋转运动，以满足对靠近抛石船1两侧或后侧的运输船进行吊装作业。

需要说明的是，所述吊机3的液压起吊原理属于现有技术，故在此不予赘述。

所述驾驶室2内设置有第一处理器(附图中未标识出)，所述第一处理器分别与所述第一GPS5、第二GPS6电性连接。

所述工作室4用于操控所述吊机3的吊放操作，所述工作室4内设置有第二处理器(附图中未标识出)，所述第二处理器与所述第三GPS7电信号连接，获得所述第三GPS7的定位数据。

所述第二处理器与所述第一处理器连接，将第三GPS7的定位数据实时传输给所述第一处理器。

优选地，所述第一处理器和第二处理器均连接有显示屏，所述显示屏用于显示所述第一GPS5、第二GPS6及第三GPS7的位置数据。

优选地，所述第一处理器和第二处理器均为计算机，能够实时显示所述第一GPS5、第二GPS6及第三GPS7的位置数据，

所述第一GPS5、第二GPS6与所述第一处理器通过交换机连接，所述第一处理器连接有无线接入器，所述无线接入器与所述第二处理器连接。

优选地，所述无线接入器与所述第二处理器通过无线通信方式连接，所述无线接入器与所述第一处理器通过无线通信方式连接，以使得所述第一处理器与所述第二处理器无线连接。

需要说明的是，所述监控平台端为本发明的应用端，不属于本发明保护的范围，故在此不予赘述。

实施例2

基于上述实施例1，相同支出不再赘述，所不同之处在于，如附图2所示，所述吊机3包括吊臂8、油缸、支架10、挂钩11、钢丝绳12及转台13。

所述转台13固定在所述抛石船1的后端，所述吊臂8固定在所述转台13上，所述挂钩11通过吊绳固定在所述吊臂8上方。

所述钢丝绳12连接所述吊臂8顶端、支架10顶端及所述吊臂8的底端。

所述油缸包括第一油缸901和第二油缸902，所述第一油缸901一端固定在所述转台13上，另一端固定在所述吊臂8上，以驱动所述吊臂8伸出或收缩。

所述第二油缸902一端固定在所述吊臂8上，另一端固定在所述支架10上，所述支架10与所述吊臂8铰接，以驱动所述支架10在竖直平面内转动。

优选地，所述吊臂8上方设置有超起卷扬15，所述挂钩11固定在所述超强卷扬的下方，所述钢丝绳12被所述超起卷扬15卷入或释放。

上述吊机3结构，吊装方便快捷，有利于提高定位精度，进而提高抛石准确性，提高施工效率。

实施例3

基于上述实施例1和实施例2，一种吊点入水精确定位系统的使用方法，包括以下步骤：

101、将第一GPS5和第二GPS6分别安装在所述驾驶室2的顶端，并与与第一处理器连接；将第三GPS7安装在所述吊机3的顶端，并与第二处理器连接。

102、预先制作抛石施工网格图，第一处理器对施工网格图进行设定，将待安放区域与已按放区域通过不同颜色进行标识，施工时根据施工网格图逐格进行块石抛设。

103、抛石船1行驶至抛设点，对定位系统进行定位误差比对。

其中，定位误差比对包括抛石船1定位误差比对和吊机3定位误差比对；

所述抛石船1定位误差比对是先通过第一GPS5、第二GPS6及抛石船1的相对位置制作准确的船型文件，然后根据船型文件对抛石船1的船位进行控制，并在抛石船1上设置2个控制点，即船首控制点和船尾控制点，第一处理器实时显示2个控制点的坐标，计算获得2个坐标之间的差值，差值在5cm以内；

所述吊机3定位误差比对是先将吊机3停放在所述驾驶室2顶部，第二处理器获得第三GPS7的坐标，并将其坐标传输给第一处理器，然后通过RTK进行比对，确保吊点的精准度。

104、步骤103后，吊机3启动，通过挂钩11吊装抛设块石。

105、步骤104后，工作室4内的施工人员通过第二处理器调出施工网格图，并通过显示屏显示，然后根据第三GPS7的实时位置，将吊机3上吊装的块石抛到指定网格内。

106、重复步骤104-105，直至完成抛设作业。

本发明中抛石船1吊机3在吊放块石时能够精确定位，提高抛石的定位精度，使抛石断面准确覆盖设计抛石边线，降低块石补抛量，提高施工质量，降低人力成本；通过三台GPS定位进行抛石施工，减少断面测量的频率和补抛量，避免频繁的移船操作，提高施工效率，施工后，水下断面成型效果好，提高成型率；所述第二处理器与第一处理器连接，工作室4内的施工人员能够实时对抛设施工进行监控，可以及时对吊机3进行调整，实现动态和可视化抛石作业，结合施工网格图，进行准确抛填，减少因定位不准确所出现的多抛或漏抛；本发明中预先对施工网格图进行设定，将待安放区域与已按放区域通过不同颜色进行标识，施工时根据施工网格图逐格进行块石抛设，有利于提高施工效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，其并非因此限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，通过常规的替代或者能够实现相同的功能在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和参数变更均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种吊点入水精确定位系统，包括抛石船(1)，其特征在于，所述抛石船(1)上设置有驾驶室(2)、吊机(3)、工作室(4)；

所述驾驶室(2)顶端分别设置有两台GPS，即第一GPS(5)和第二GPS(6)，所述第一GPS(5)和第二GPS(6)用于所述抛石船(1)的施工定位；

所述吊机(3)顶端设置有一台GPS，即第三GPS(7)，所述第三GPS(7)用于定位抛石；

所述驾驶室(2)设置在所述抛石船(1)的前端，所述吊机(3)和所述工作室(4)设置在所述抛石船(1)的后端。

2.根据权利要求1所述的吊点入水精确定位系统，其特征在于，所述驾驶室(2)内设置有第一处理器，所述第一处理器分别与所述第一GPS(5)、第二GPS(6)电性连接。

3.根据权利要求2所述的吊点入水精确定位系统，其特征在于，所述工作室(4)用于操控所述吊机(3)的吊放操作，所述工作室(4)内设置有第二处理器，所述第二处理器与所述第三GPS(7)电性连接，所述第二处理器与所述第一处理器连接。

4.根据权利要求3所述的吊点入水精确定位系统，其特征在于，所述第一处理器和第二处理器均连接有显示屏，所述显示屏用于显示所述第一GPS(5)、第二GPS(6)及第三GPS(7)定位的位置。

5.根据权利要求3所述的吊点入水精确定位系统，其特征在于，所述第一GPS(5)、第二GPS(6)与所述第一处理器通过交换机连接，所述第一处理器连接有无线接入器，所述无线接入器与所述第二处理器连接。

6.根据权利要求5所述的吊点入水精确定位系统，其特征在于，所述无线接入器与所述第一处理器通过无线通信方式连接。

7.根据权利要求5所述的吊点入水精确定位系统，其特征在于，所述无线接入器与所述第二处理器通过无线通信方式连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的吊点入水精确定位系统，其特征在于，所述吊机(3)为液压起吊结构，所述吊机(3)相对所述抛石船(1)能够实现旋转运动，所述第三GPS(7)与所述吊机(3)上的挂钩在同一垂直线上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的吊点入水精确定位系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

101、将第一GPS(5)和第二GPS(6)分别安装在所述驾驶室(2)的顶端，并与与第一处理器连接；将第三GPS(7)安装在所述吊机(3)的顶端，并与第二处理器连接；

102、预先制作抛石施工网格图，第一处理器对施工网格图进行设定，将待安放区域与已按放区域通过不同颜色进行标识，施工时根据施工网格图逐格进行块石抛设；

103、抛石船(1)行驶至抛设点，对定位系统进行定位误差比对；

104、步骤103后，吊机(3)启动，通过挂钩吊装抛设块石；

105、步骤104后，工作室(4)内的施工人员通过第二处理器调出施工网格图，并通过显示屏显示，然后根据第三GPS(7)的实时位置，将吊机(3)上吊装的块石抛到指定网格内；

106、重复步骤104-105，直至完成抛设作业。

10.根据权利要求9所述吊点入水精确定位系统的定位方法，其特征在于，所述步骤103中定位误差比对包括抛石船(1)定位误差比对和吊机(3)定位误差比对。

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