CN114322777B - 一种用于沉管管节安装的水下摄像测控系统及测控方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于沉管安装测控技术领域，具体涉及一种用于沉管管节安装的水下摄像测控系统及测控方法。该水下摄像测控系统包括测控模块、两个第一光源标靶和两个摄像位移计；其中，两个第一光源标靶分别安装于前一节管节的尾端左右两侧的管顶；两个摄像位移计分别安装于后一节管节的首端左右两侧的管顶，并与两个第一光源标靶一一对应；每一摄像位移计用于对其对应的第一光源标靶进行摄影测量，并将摄影测量的结果实时传输到测控模块内。本发明的水下摄像测控系统及测控方法，通过先进的摄影测量方式，实现了对后一节管节首端的实时精确定位，进而实现后一节管节与前一节管节的精确对接，满足沉管管节体量大、埋深深、安装精度要求高的应用需求。

Description

一种用于沉管管节安装的水下摄像测控系统及测控方法

技术领域

本发明属于沉管安装测控技术领域，具体涉及一种用于沉管管节安装的水下摄像测控系统及测控方法。

背景技术

目前沉管安装测控方法主要有四种，即全站仪法、RTK-GPS法、声呐法和机械拉线法；其中，全站仪法和RTK-GPS法为绝对定位法，对沉管的绝对定位精度较高，而声呐法和机械拉线法为相对定位法，对沉管的相对定位精度较高。针对沉管隧道的特点和需求，对各测控方法在操作性、定位特点、测量效率、局限性和适用范围等方面进行比较和分析：

1)全站仪法：管节沉放地点距离岸台较远，全站仪无法准确照准测量目标，测量精度大大降低；因而该方法只能对近岸管节沉放进行定位测量；

2)RTK-GPS法：与全站仪法相比，GPS技术观测时间短、作业效率高、受天气影响小；但该方法主要依托测量塔进行，随着管节沉放水深增加，测量塔高度需要增加，增加到一定高度后，测量误差及安全风险不可控；因而，该方法主要用于浅水区域管节沉放测控；

3)声呐法和机械拉线法：声呐法利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信，机械拉线法根据拉线单元和距离传感器的测量结果计算后安管节与先安管节的相对位置关系；这两种方法仅能测量先安管节与后安管节的对接端位置，即对后安管节首端的定位精度较高，而后安管节尾端的三维坐标通常根据对接端测量结果由数学换算求得，当管节体量较大时，换算具有较大误差，因而这两种方法对大体量后安管节尾端的定位精度不高，即难以精确确定后安管节尾端的定位精度，进而影响后续管节的安装精度。

发明内容

针对相关技术中存在的不足之处，本发明提供了一种沉管安装水下摄像测控系统及测控方法，旨在通过摄影测量相对定位方法实现对后一节管节首端的实时精确定位，进而实现后一节管节与前一节管节的精确对接，满足沉管管节体量大、埋深深、安装精度要求高的应用需求。

本发明提供一种用于沉管管节安装的水下摄像测控系统，包括测控模块，还包括：

两个第一光源标靶，分别安装于前一节管节的尾端左右两侧的管顶；

两个摄像位移计，分别安装于后一节管节的首端左右两侧的管顶，并与两个第一光源标靶一一对应；每一摄像位移计用于对其对应的第一光源标靶进行摄影测量，并将摄影测量的结果实时传输到测控模块内。

上述技术方案通过第一光源标靶和摄像位移计的设置，使前一节管节和后一节管节通过先进的摄影测量方式实现了二者之间的相对定位，进而实现了对后一节管节首端的实时精确定位，因而实现后一节管节与前一节管节的精确对接，满足沉管管节体量大、埋深深、安装精度要求高的应用需求。

在其中一些实施例中，用于沉管管节安装的水下摄像测控系统还包括两个第二光源标靶，分别安装于后一节管节的尾端左右两侧的管顶。本技术方案通过第二光源标靶的设置，便于对后一节管节尾端的定位精度进行精确确定，为后续管节的安装提供可靠参照。

在其中一些实施例中，每一摄像位移计进一步包括：

像机箱，为全密封式箱体；

两台摄像机，并排安装于像机箱内，两台摄像机同时照准该摄像位移计对应的第一光源标靶，以对第一光源标靶进行双目摄影测量；

高速路由器，安装于像机箱内，并与摄像机和测控模块均通信连接；高速路由器用于将摄像机对第一光源标靶的摄影测量结果实时传输到测控模块内。

在其中一些实施例中，每一第一光源标靶和每一第二光源标靶均包括：

光源箱，为全密封式箱体；

多个激光束，安装于光源箱内，激光束为1.0瓦503nm的紫蓝可见激光束。

在其中一些实施例中，光源箱内还安装有为激光束提供电力供应的电池电源。

在其中一些实施例中，电池电源采用磁力接近开关，光源箱的外壁上安装有启停按钮，启停按钮与磁力接近开关连接，以控制电池电源的通断。

本发明还提供一种用于沉管管节安装的测控方法，采用上述用于沉管管节安装的水下摄像测控系统进行，包括如下步骤：

在干坞区，将两个第一光源标靶分别安装于前一节管节的尾端左右两侧的管顶，测控模块标定并记录两个第一光源标靶与前一节管节的相对位置关系；将两个摄像位移计分别安装于后一节管节的首端左右两侧的管顶、并与两个第一光源标靶一一对应，测控模块标定并记录两个摄像位移计与后一节管节的相对位置关系；

在施工现场，首先完成前一节管节的沉放安装，测控模块对其进行贯通测量，以标定并记录前一节管节的施工坐标；然后完成后一节管节的坐底，两个摄像位移计分别对其对应的第一光源标靶进行摄影测量，并将摄影测量的结果实时传输到测控模块内，测控模块实时解析并记录两个摄像位移计与其对应的第一光源标靶的实时相对位置关系；

测控模块首先根据两个第一光源标靶与前一节管节的相对位置关系以及前一节管节的施工坐标进行计算，得到两个第一光源标靶的施工坐标；再根据两个摄像位移计与其对应的第一光源标靶的实时相对位置关系以及两个第一光源标靶的施工坐标进行计算，得到两个摄像位移计的实时施工坐标；然后根据两个摄像位移计与后一节管节的相对位置关系以及两个摄像位移计的实时施工坐标进行计算，得到后一节管节的实时施工坐标。

上述技术方案通过先进的摄影测量方式和坐标转换的方法，实现了前一节管节和后一节管节之间的相对定位，进而实现了对后一节管节首端的实时精确定位，准确获得后一节管节的实时施工坐标，因而实现后一节管节与前一节管节的精确对接。

在其中一些实施例中，用于沉管管节安装的测控方法还包括如下步骤：

在干坞区，将两个第二光源标靶分别安装于后一节管节的尾端左右两侧的管顶，测控模块标定并记录两个第二光源标靶与两个摄像位移计的相对位置关系；

测控模块根据两个第二光源标靶与两个摄像位移计的相对位置关系以及后一节管节安装完成后的两个摄像位移计最终的施工坐标进行计算，得到两个第二光源标靶最终的施工坐标，为后续管节的安装提供坐标参照。

本技术方案通过第二光源标靶的设置和坐标转换的方法，实现了对后一节管节尾端的定位精度的精确确定，并为后续管节的安装提供可靠参照，进而显著提高后续管节的安装精度。

基于上述技术方案，本发明实施例的用于沉管管节安装的水下摄像测控系统及测控方法，通过先进的摄影测量方式和坐标转换方法，实现了对后一节管节首端的实时精确定位，进而实现后一节管节与前一节管节的精确对接；同时，实现了对后一节管节尾端的定位精度的精确确定，为后续管节的安装提供可靠参照，进而显著提高后续管节的安装便利性和安装精度；因而，本发明能够满足沉管管节体量大、埋深深、安装精度要求高的应用需求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的用于沉管管节安装的测控方法的流程图；

图2为本发明的用于沉管管节安装的水下摄像测控系统于管节上的布置图；

图3为本发明的摄像位移计的结构示意图(上盖半透明化显示)；

图4为本发明的摄像位移计的测量原理图；

图5为本发明的第一光源标靶和第二光源标靶的结构示意一(未显示前侧板)；

图6为本发明的第一光源标靶和第二光源标靶的结构示意二(未显示后侧板)。

图中：

1、前一节管节；2、后一节管节；3、第一光源标靶；31、光源箱；32、激光束；33、前侧板；34、透光口；35、后侧板；36、电池电源；37、启停按钮；38、底座；39、锁紧搭扣；4、摄像位移计；41、像机箱；42、摄像机；43、高速路由器；44、镜头端盖；5、第二光源标靶。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图2所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2所示，本发明的用于沉管管节安装的水下摄像测控系统，包括测控模块，还包括两个第一光源标靶3和两个摄像位移计4；其中，两个第一光源标靶3分别安装于前一节管节1的尾端左右两侧的管顶，可以理解的是，两个第一光源标靶3的位置分别对应前一节管节1的左右车道且彼此对称；两个摄像位移计4分别安装于后一节管节2的首端左右两侧的管顶，并与两个第一光源标靶3一一对应。每一摄像位移计4用于对其对应的第一光源标靶3进行摄影测量，并将摄影测量的结果实时传输到测控模块内。进一步说明，在后一节管节2与前一节管节1对接过程中，后一节管节2上的摄像位移计4将其拍摄到的前一节管节1上的第一光源标靶3的三维图像实时传输到测控模块内，测控模块实时计算摄像位移计4与第一光源标靶3的相对位置关系。

上述示意性实施例，通过第一光源标靶3和摄像位移计4的设置，使前一节管节1和后一节管节2通过先进的摄影测量方式实现了二者之间的相对定位，进而实现了对后一节管节2首端的实时精确定位，因而实现后一节管节2与前一节管节1的精确对接，满足沉管管节体量大、埋深深、安装精度要求高的应用需求。

如图2所示，在一些实施例中，用于沉管管节安装的水下摄像测控系统还包括两个第二光源标靶5，两个第二光源标靶5分别安装于后一节管节2的尾端左右两侧的管顶。可以理解的是，两个第二光源标靶5的位置分别对应后一节管节2的左右车道且彼此对称。

进一步说明，因摄像位移计4和第二光源标靶5均安装于后一节管节2上且分别位于首尾两端，二者之间的相对位置关系不变；因而，当摄像位移计4的位置被精确定位后，根据摄像位移计4与第二光源标靶5的相对位置关系，即可精确确定第二光源标靶5的定位精度，也即后一节管节2尾端的定位精度，避免现有技术中因管节体量大导致数学换算出来的尾端定位精度不高的问题，使第二光源标靶5能够为后续管节安装到该后一节管节2时提供可靠参照，显著提高后续管节的安装便利性和安装精度，满足沉管管节体量大、埋深深、安装精度要求高的应用需求。

如图3所示，并参考图2，在一些实施例中，每一摄像位移计4进一步包括像机箱41以及安装于像机箱41内的高速路由器43和两台摄像机42。其中，像机箱41为全密封式箱体，具有水密性，以满足摄像位移计4于水下的应用。两台摄像机42于水平方向上左右并排安装于像机箱41内，两台摄像机42同时照准该摄像位移计4对应的第一光源标靶3，以对第一光源标靶3进行双目摄影测量。可以理解的是，像机箱41对应两台摄像机42的镜头位置安装有镜头端盖44，确保摄像机42视野清晰以精确照准第一光源标靶3；镜头端盖44与像机箱41密封连接，以保持整个箱体的密封性。高速路由器43与摄像机42和测控模块均通信连接，以将摄像机42对第一光源标靶3的摄影测量结果实时传输到测控模块内。

结合图4所示，简要说明每一摄像位移计4的摄影测量原理。首先，两摄像机42均测定内外方位元素，摄像机42坐标系与管节坐标系相同；第一光源标靶3测点P在管节坐标系中坐标为(U,V,W)，在前一节管节1上由贯通测量获得施工坐标系坐标为(X,Y,Z)；两台摄像机42焦点在管节坐标系中的坐标由后一节管节2标定时测定，分别为(U1,V1,W1)和(U2,V2,W2)；第一光源标靶3测点P在左右两台摄像机42相片上的影像点分别为P_L、P_R，对应的在摄像机42坐标系中的坐标为(fL,vL,wL)和(fR,vR,wR)，其中fL、fR分别为两个摄像机42的焦距。由此，摄像位移计4实现了对第一光源标靶3的摄影测量。该摄影测量技术的原理为本领域技术人员所理解，在此不做详细表述。

上述示意性实施例，通过采用先进的双目测量技术，实现对第一光源标靶3的精确摄影测量，并通过高速路由器43实时将测量结果传输到测控模块。

如图5、图6所示，并参考图2，在一些实施例中，每一第一光源标靶3和每一第二光源标靶5均包括光源箱31、底座38以及安装于光源箱31内的多个激光束32。

光源箱31为全密封式箱体，具有水密性，以满足第一光源标靶3和第二光源标靶5于水下的应用。光源箱31包括相对设置的前侧板33和后侧板35，前侧板33和后侧板35均垂直于光源箱31箱体的横轴。底座38可拆卸地连接于光源箱31的底部，光源箱31底部的两侧均装有锁紧搭扣39，通过锁紧搭扣39实现光源箱31与底座38之间的便捷拆装。光源箱31和底座38均采用厚度为8mm的316强抗腐不锈钢材料制作而成，增强了光源标靶的抗压能力和抗腐蚀能力，确保光源标靶在水中不会出现结构变形和锈蚀的情况。

多个激光束32安装于光源箱31内的固定架上，激光束32发射激光的方向与光源箱31箱体的横轴平行。可以理解的是，前一节管节1上的第一光源标靶3发出的激光朝向后一节管节2上的摄像位移计4；而后一节管节2上的第二光源标靶5发出的激光朝向后续管节的方向，也即朝向后续管节上的摄像位移计4，以此类推，逐节实现沉管管节的摄影测量定位和安装。进一步地，激光束32为1.0瓦503nm的紫蓝可见激光束；该参数的激光束32于水下具有很强的穿透力和明亮度，因而使光源标靶发出的激光能够满足深水作业环境条件下的摄影测量需求，在较为干净水体里的有效测量距离能达到数百米，且能够有效穿透3m范围内浑浊水体，有利于水下摄影测量时摄像机42对光源标靶的精确照准，使得摄影测量技术得以成功应用于水下工程的精密测量定位。

进一步地，激光束32的数量为六个，六个激光束32于光源箱31内呈上下两排、每排三个的方式布设。上下两排激光束32的间距为60mm，每排相邻两个激光束32的间距为100mm；该激光束32的设置，提高了光源标靶的总体亮度，有利于水下摄影测量时摄像机42对光源标靶的快速照准。另外，光源箱31的前侧板33上设有与多个激光束32一一对应的透光口34。水下摄影测量时，摄像机42对光源标靶进行照准，光源标靶内的每一激光束32朝向其对应的透光口34发射激光并经透光口34向外透射，形成光源。可以理解的是，透光口34处安装有滤光板，滤光板与前侧板33密封连接，以保持整个箱体的密封性。另外，摄像机42镜头前配置相应的滤色镜片来提高对光源的甄别度，达到光源呈略散光却不影响水里透视亮度效果。

上述示意性实施例，通过1.0瓦503nm的紫蓝可见激光束的设置，使光源标靶发出的激光能够有效穿透3m范围内浑浊水体，有利于水下摄影测量时摄像机42对光源标靶的精确照准，避免因水体清浊程度对测量定位精度造成影响，进而实现对光源标靶也即待测物体的精确定位和测量。

如图6所示，在一些实施例中，光源箱31内还安装有为激光束32提供电力供应的电池电源36，电池电源36安装于光源箱31内的固定架上。电池电源36与激光束32之间连接有内置电路，用于自动控制激光束32闪烁脉冲。该示意性实施例，使光源标靶自带电源而成为主动光源，能够更好地适应水下施工无人值守的应用环境，且电池更换较为方便；另外，通过内置电路的设置，实现自动发射激光脉冲。另外，电池电源36的电量在静态下保持至少一年，在工作状态下连续维持激光束32发光的时间为至少48小时，以使电池电源36的电量能够确保光源标靶持续稳定工作。

如图5、图6所示，在一些实施例中，电池电源36采用磁力接近开关，光源箱31的外壁上安装有启停按钮37，启停按钮37与磁力接近开关连接，以控制电池电源36的通断。需要说明的是，在光源标靶实际使用时，可通过潜水员在水下开关启停按钮37，以控制磁力接近开关的开关状态，进而控制电池电源36的通断。该示意性实施例，通过磁力接近开关的设置，提高光源标靶的使用安全性。

如图1所示，本发明还提供一种用于沉管管节安装的测控方法，采用上述用于沉管管节安装的水下摄像测控系统进行，包括如下步骤：

在干坞区，将两个第一光源标靶3分别安装于前一节管节1的尾端左右两侧的管顶，测控模块标定并记录两个第一光源标靶3与前一节管节1的相对位置关系；将两个摄像位移计4分别安装于后一节管节2的首端左右两侧的管顶、并与两个第一光源标靶3一一对应，测控模块标定并记录两个摄像位移计4与后一节管节2的相对位置关系；

在施工现场，首先完成前一节管节1的沉放安装，测控模块对其进行贯通测量，以标定并记录前一节管节1的施工坐标；然后完成后一节管节2的坐底，两个摄像位移计4分别对其对应的第一光源标靶3进行摄影测量，并将摄影测量的结果实时传输到测控模块内，测控模块实时解析并记录两个摄像位移计4与其对应的第一光源标靶3的实时相对位置关系；

测控模块首先根据两个第一光源标靶3与前一节管节1的相对位置关系以及前一节管节1的施工坐标进行计算，得到两个第一光源标靶3的施工坐标；再根据两个摄像位移计4与其对应的第一光源标靶3的实时相对位置关系以及两个第一光源标靶3的施工坐标进行计算，得到两个摄像位移计4的实时施工坐标；然后根据两个摄像位移计4与后一节管节2的相对位置关系以及两个摄像位移计4的实时施工坐标进行计算，得到后一节管节2的实时施工坐标。

上述示意性实施例，通过先进的摄影测量方式和坐标转换的方法，实现了前一节管节1和后一节管节2之间的相对定位，实现了对后一节管节2首端的实时精确定位，能够实时且准确获得后一节管节2的施工坐标，以实现后一节管节2与前一节管节1的精确对接，满足沉管管节体量大、埋深深、安装精度要求高的应用需求。

如图1所示，在一些实施例中，用于沉管管节安装的测控方法还包括如下步骤：

在干坞区，将两个第二光源标靶5分别安装于后一节管节2的尾端左右两侧的管顶，测控模块标定并记录两个第二光源标靶5与两个摄像位移计4的相对位置关系；

测控模块根据两个第二光源标靶5与两个摄像位移计4的相对位置关系以及后一节管节2安装完成后的两个摄像位移计4最终的施工坐标进行计算，得到两个第二光源标靶5最终的施工坐标，为后续管节的安装提供坐标参照。

该示意性实施例，通过第二光源标靶5的设置和坐标转换的方法，实现了对后一节管节2尾端的定位精度的精确确定，为后续管节的安装提供可靠坐标参照；以此类推，逐节实现沉管管节的摄影测量定位和安装，因而显著提高后续管节的安装便利性和安装精度，满足沉管管节体量大、埋深深、安装精度要求高的应用需求。

结合图1-6，进一步说明本发明的具体操作步骤：

A、确定第一光源标靶3的施工坐标，步骤如下：

a1、在干坞区将两个第一光源标靶3分别安装于前一节管节1的尾端左右两侧的管顶，测控模块标定并记录两个第一光源标靶3与前一节管节1的相对位置关系；

a2、将前一节管节1移至施工现场并完成沉放安装，测控模块对其进行贯通测量，以标定并记录前一节管节1的施工坐标；

a3、测控模块根据两个第一光源标靶3与前一节管节1的相对位置关系以及前一节管节1的施工坐标进行计算，得到两个第一光源标靶3的施工坐标；

B、确定摄像位移计4、后一节管节2以及第二光源标靶5的施工坐标，步骤如下：

b1、在干坞区将两个摄像位移计4分别安装于后一节管节2的首端左右两侧的管顶、并与两个第一光源标靶3一一对应，测控模块标定并记录两个摄像位移计4与后一节管节2的相对位置关系；将两个第二光源标靶5分别安装于后一节管节2的尾端左右两侧的管顶，测控模块标定并记录两个第二光源标靶5与两个摄像位移计4的相对位置关系；

b2、将后一节管节2移至施工现场并完成坐底，然后潜水员入水启动第一光源标靶3和摄像位移计4，两个摄像位移计4分别对其对应的第一光源标靶3进行摄影测量，并将摄影测量的结果实时传输到测控模块内，测控模块实时解析并记录两个摄像位移计4与其对应的第一光源标靶3的实时相对位置关系；

b3、测控模块根据两个摄像位移计4与其对应的第一光源标靶3的实时相对位置关系以及两个第一光源标靶3的施工坐标进行计算，得到两个摄像位移计4的实时施工坐标；

b4、测控模块根据两个摄像位移计4与后一节管节2的相对位置关系以及两个摄像位移计4的实时施工坐标进行计算，得到后一节管节2实际位置的实时施工坐标，据此调控后一节管节2与前一节管节1的安装，实现后一节管节2与前一节管节1的精确对接；

b5、测控模块根据两个第二光源标靶5与两个摄像位移计4的相对位置关系以及后一节管节2安装完成后的两个摄像位移计4最终的施工坐标进行计算，得到两个第二光源标靶5最终的施工坐标，为后续管节的安装提供坐标参照。

综上所述，本发明的用于沉管管节安装的水下摄像测控系统及测控方法，通过先进的摄影测量方式和坐标转换方法，实现了对后一节管节2首端的实时精确定位，进而实现后一节管节2与前一节管节1的精确对接；也实现了对后一节管节2尾端的定位精度的精确确定，为后续管节的安装提供可靠参照，进而提高后续管节的安装便利性和安装精度；满足沉管管节体量大、埋深深、安装精度要求高的应用需求。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种用于沉管管节安装的测控方法，其特征在于，采用一种用于沉管管节安装的水下摄像测控系统进行，所述用于沉管管节安装的水下摄像测控系统包括测控模块，还包括：

两个第一光源标靶，分别安装于前一节管节的尾端左右两侧的管顶；

两个摄像位移计，分别安装于后一节管节的首端左右两侧的管顶，并与两个所述第一光源标靶一一对应；每一所述摄像位移计用于对其对应的第一光源标靶进行摄影测量，并将摄影测量的结果实时传输到所述测控模块内；

所述用于沉管管节安装的测控方法包括如下步骤：

在干坞区，将两个第一光源标靶分别安装于前一节管节的尾端左右两侧的管顶，测控模块标定并记录两个第一光源标靶与前一节管节的相对位置关系；将两个摄像位移计分别安装于后一节管节的首端左右两侧的管顶、并与两个第一光源标靶一一对应，测控模块标定并记录两个摄像位移计与后一节管节的相对位置关系；

在施工现场，首先完成前一节管节的沉放安装，测控模块对其进行贯通测量，以标定并记录前一节管节的施工坐标；然后完成后一节管节的坐底，两个摄像位移计分别对其对应的第一光源标靶进行摄影测量，并将摄影测量的结果实时传输到测控模块内，测控模块实时解析并记录两个摄像位移计与其对应的第一光源标靶的实时相对位置关系；

测控模块首先根据所述两个第一光源标靶与前一节管节的相对位置关系以及所述前一节管节的施工坐标进行计算，得到两个第一光源标靶的施工坐标；再根据所述两个摄像位移计与其对应的第一光源标靶的实时相对位置关系以及所述两个第一光源标靶的施工坐标进行计算，得到两个摄像位移计的实时施工坐标；然后根据所述两个摄像位移计与后一节管节的相对位置关系以及所述两个摄像位移计的实时施工坐标进行计算，得到后一节管节的实时施工坐标。

2.根据权利要求1所述的用于沉管管节安装的测控方法，其特征在于，所述用于沉管管节安装的测控方法还包括如下步骤：

在干坞区，将两个第二光源标靶分别安装于后一节管节的尾端左右两侧的管顶，测控模块标定并记录两个第二光源标靶与两个摄像位移计的相对位置关系；

测控模块根据所述两个第二光源标靶与两个摄像位移计的相对位置关系以及后一节管节安装完成后的所述两个摄像位移计最终的施工坐标进行计算，得到两个第二光源标靶最终的施工坐标，为后续管节的安装提供坐标参照。

3.根据权利要求1所述的用于沉管管节安装的测控方法，其特征在于，所述用于沉管管节安装的水下摄像测控系统还包括两个第二光源标靶，分别安装于所述后一节管节的尾端左右两侧的管顶。

4.根据权利要求1所述的用于沉管管节安装的测控方法，其特征在于，每一所述摄像位移计进一步包括：

像机箱，为全密封式箱体；

两台摄像机，并排安装于所述像机箱内，两台所述摄像机同时照准该摄像位移计对应的第一光源标靶，以对所述第一光源标靶进行双目摄影测量；

高速路由器，安装于所述像机箱内，并与所述摄像机和测控模块均通信连接；所述高速路由器用于将摄像机对第一光源标靶的摄影测量结果实时传输到测控模块内。

5.根据权利要求3所述的用于沉管管节安装的测控方法，其特征在于，每一所述第一光源标靶和每一所述第二光源标靶均包括：

光源箱，为全密封式箱体；

多个激光束，安装于所述光源箱内，所述激光束为1.0瓦503nm的紫蓝可见激光束。

6.根据权利要求5所述的用于沉管管节安装的测控方法，其特征在于，所述光源箱内还安装有为激光束提供电力供应的电池电源。

7.根据权利要求6所述的用于沉管管节安装的测控方法，其特征在于，所述电池电源采用磁力接近开关，所述光源箱的外壁上安装有启停按钮，所述启停按钮与磁力接近开关连接，以控制所述电池电源的通断。