CN115627761B - 一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制方法及装置，装置包括打桩船，打桩船上设置有船机立柱和打桩锤，打桩锤包括桩机锤头和桩机锤头的控制装置，还包括第一收发装置、水位测量装置和第二收发装置；第一收发装置设置于船机立柱上，第一收发装置包括信号接收模块、信号发射模块、控制器模块和高度调节模块；水位测量装置用于实时测量施工水域的水面标高，并将水面标高数据传递给第一收发装置；第二收发装置设置于桩机锤头上，第二收发装置与第一收发装置和桩机锤头的控制装置通信相连；本发明能够实现施工水域标高的实时检测，同时反馈测量数据，实现了桩机锤头更加准确的控制，提升了施工管桩标高的准确度，且提高了施工效率。

Description

一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制方法及装置
技术领域
本发明涉及水路交通安全技术领域，具体为一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制方法和装置。
背景技术
太阳能资源是一种储量丰富的清洁的可再生能源，开发利用太阳能资源是调整能源结构、实施能源可持续发展的有效手段。渔光互补水上光伏发电项目可替代部分燃煤机组，减少大气污染物的排放，且不会破坏原有的生态和人居环境，并且有效减少常规能源消耗造成的环境压力，有助于当地产业结构的调整和经济建设，具有良好的社会效益和综合经济效益。目前的水上光伏项目，首先需要利用打桩船进行土建桩基的施工。在管桩标高的尺寸控制过程中，为了保证所有管桩桩顶在同一高度，需要以水面为参照，不断计算和调整管桩桩身外露水面的高度，然后以船机上的刻度为准，进行桩基的施工。
现有技术施工时，先在水域中插入一根竹竿，并测量杆顶标高。然后测量外露竹竿的高度，反推计算水面的标高，再以水面的标高，反推控制桩基桩顶的标高。目前，操作工人每天上午和下午上班前进行竹竿外露高度的测量，根据测量结果计算此时此刻水面的标高，然后在船机立柱上调整好相应的桩顶标高所对应的标记，以便于控制锤头的桩帽高度，使被锤击的桩顶与立柱上的标记平齐。
上述方法要保证桩顶标高的准确性，就要求水位不能发生较大的变化。然而在实际施工中，施工水域里面的水位通常变化较大，主要有以下几点儿原因：一是水域四周的塘梗不严实而容易漏水，造成水域中的水位下降；二是项目施工过程中在不停地缓慢注水，造成水域中的水位上升；三是遇到高温天气时，水域中的水会因高温而较快蒸发，造成水域中的水位下降。水位变化较大就导致水面标高变化较大，每天两次测量，数据不够精确。增加测量次数，又需要人工频繁地在船机立柱上调整桩顶标高所对应的标记，严重影响施工效率。同时，竹竿的晃动和不固定性，需要每次都用仪器测量其标高，再来计算，过程也较为繁琐。这些因素都会造成打桩过程中桩顶标高误差较大。水上光伏项目管桩的标高和误差直接决定了电池板的向阳角度和平整度，既影响光伏项目整体的外观形象，也会造成太阳能利用率的降低，同时增加了支架系统整体不稳定的安全隐患，减少了项目的运营周期。
为保证光伏系统的高效和安全运行，需采取可靠装置和方法，实时测量和控制管桩的标高，减小施工误差，确保管桩标高的准确度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制装置和方法，能够实现施工水域标高的实时检测，同时反馈测量数据，实现桩机锤头更加准确的控制，提升管桩标高的准确度，且提高施工效率。
本发明是这样实现的：一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制方法，具体包括以下步骤：
S1、在施工水域打入一根基准桩，在基准桩上设置水位测量装置，实时测量水域水面标高；
S2、在打桩船的船机立柱上设置第一收发装置，第一收发装置接收水位测量装置发送的水面标高数据，并根据接收到的水面标高数据，自动调整自身的高度位置，使其高度位置始终与基准桩上端的标高齐平；
S3、在桩机锤头上设置第二收发装置，当第二收发装置下降到与第一收发装置同样的高度位置时，第二收发装置将接收到第一收发装置发送的信号，第二收发装置向桩机锤头的控制装置发送信号，桩机锤头的控制装置接收到信号后锁死桩机锤头，此时桩机锤头下端的高度位置与基准桩上端的标高齐平。
可选的，所述步骤S2中，在打桩船的船机立柱上还设置信号发射装置，所述信号发射装置在第一收发装置的上方；所述步骤S3中，当第二收发装置下降到与信号发射装置同样的高度位置时，第二收发装置将接收到信号发射装置发送的信号，第二收发装置向桩机锤头的控制装置发送信号，桩机锤头的控制装置接收到信号后锁死桩机锤头。
可选的，所述步骤S3中，第二收发装置将接收到信号发射装置发送的信号，进而通过桩机锤头的控制装置锁死桩机锤头后，先解除锁定，再人工控制桩机锤头的控制装置桩机锤头缓慢锤击施工管桩，当桩机锤头下降至第二收发装置与第一收发装置在同一高度位置时，第二收发装置将接收到第一收发装置发送的信号，再次锁死桩机锤头，停止打桩。
一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制装置，包括打桩船，所述打桩船上设置有船机立柱和打桩锤，所述打桩锤包括桩机锤头和桩机锤头的控制装置，还包括：
第一收发装置，设置于船机立柱上；所述第一收发装置包括信号接收模块、信号发射模块、控制器模块和高度调节模块，所述控制器模块与信号接收模块、信号发射模块以及高度调节模块电性相连，所述信号发射模块设置于高度调节模块上，所述高度调节模块可上下调节信号发射模块的高度位置；
水位测量装置，用于实时测量施工管桩所在水域的水面标高，并将水面标高数据传递给第一收发装置；
第二收发装置，设置于桩机锤头上，与桩机锤头共同运动；所述第二收发装置与第一收发装置和桩机锤头的控制装置通信相连。
可选的，另外还包括：
在施工水域打入的基准桩，所述水位测量装置设置于基准桩上；
信号发射装置，所述信号发射装置设置于船机立柱上，且位于第一收发装置的上方，所述信号发射装置与第二收发装置通信相连。
可选的，所述水位测量装置包括数据传输仪和长度刻度结构，所述长度刻度结构竖直设置于基准桩上，所述数据传输仪设置于基准桩的上端，所述数据传输仪包括水位刻度采集模块、数据处理模块和数据发射模块，所述数据处理模块与水位刻度采集模块和数据发射模块电性相连，所述数据发射模块与第一收发装置的信号接收模块通信相连；所述水位刻度采集模块用于采集施工水域的水面在长度刻度结构上的刻度值，并将采集的数据发送给数据处理模块，所述数据处理模块用于对接收的数据进行处理，计算出施工水域的水面标高，并通过数据发射模块将水面标高数据发送给第一收发装置的信号接收模块。
可选的，所述水位测量装置包括数据传输仪、超声波水位计、导向杆、浮块和罩壳；所述数据传输仪设置于基准桩的上端，所述数据传输仪包括数据处理模块和与数据处理模块电性相连的数据发射模块，所述数据发射模块与第一收发装置的信号接收模块通信相连；
所述导向杆竖直设置于基准桩的侧面，所述浮块的密度小于水，所述浮块的上端面为平面，所述浮块上设置有上下贯穿浮块的导向通孔，所述浮块通过其导向通孔套设于导向杆上；所述超声波水位计设置于基准桩的上端，且位于浮块的正上方，所述超声波水位计与数据传输仪的数据处理模块电性相连；所述罩壳与基准桩相连，所述浮块位于罩壳和基准桩包围的区域内，所述罩壳上遍设有透水孔。
可选的，所述第二收发装置包括红外信号接收器、控制器和无线信号发射器，所述控制器与红外信号接收器和无线信号发射器电性相连，所述第一收发装置的信号发射模块为红外信号发射器，所述第二收发装置的红外信号接收器可接收第一收发装置的信号发射模块发射的红外信号；所述无线信号发射器与桩机锤头的控制装置通信相连。
可选的，所述桩机锤头的控制装置包括卷扬机和卷扬机电控盒，所述桩机锤头与卷扬机的钢丝绳相连，所述船机立柱的上端设置有导向滑轮，所述卷扬机的钢丝绳由各导向滑轮中穿过；所述卷扬机电控盒中设置有PLC控制器和无线信号接收器，所述PLC控制器与卷扬机和无线信号接收器电性相连，所述无线信号接收器与第二收发装置的无线信号发射器通信相连。
可选的，所述桩机锤头与钢丝绳之间还设置有冲击削弱结构，所述冲击削弱结构包括连接座、主连接绳、副连接绳和连接块，所述连接块的数量和副连接绳的数量相同，且二者一一对应相连，所述副连接绳的下端与连接块可拆卸相连；所述桩机锤头的上端面上沿其圆周方向设置有多个螺纹安装孔，所述连接块一一对应的螺纹安装于各螺纹安装孔中；所述连接座位于桩机锤头的上方，所述连接座与钢丝绳相连，所述连接座通过主连接绳与桩机锤头相连，所述主连接绳的长度大于副连接绳的长度，且主连接绳的拉断强度大于副连接绳的拉断强度；所述连接座的下端面上沿其周向方向设置有多个连接孔，所述连接座的各连接孔与桩机锤头的各螺纹安装孔一一对应，所述连接座的侧壁上设置有通向各连接孔的螺纹通孔，且各螺纹通孔中均设置有固定螺栓，各所述副连接绳的上端一一对应的设置于连接座的各连接孔并被各固定螺栓固定住；所述连接座的下端面上设置有多个缓冲弹簧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明能够实现施工水域标高的实时检测，同时反馈测量数据，实现了桩机锤头更加准确的控制，提升了施工管桩标高的准确度，且提高了施工效率。2、本发明通过基准桩代替基准竹竿，且在基准桩上设置有可自动测量施工水域水位的水位测量装置，基准桩比基准竹竿稳定，水位测量装置测量比人工手动测量更加及时且准确，有效提高了测量效率和准确性。3、本发明在第一收发装置的上方还设置有信号发射装置，可形成锤击缓冲和操作工人反应区，可有效避免因突然将施工管桩锤击深度过多而造成的打桩失败问题。4、本发明设置有冲击削弱结构，能够在锁死桩机锤头时以副连接绳被拉断为代价，有效削弱桩机锤头在惯性作用下对卷扬机的冲击，有效保护了卷扬机。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例1的电控结构框图；
图3是本发明实施例1和实施例2的第一收发装置的电控结构框图；
图4是本发明实施例1和实施例2的第二收发装置的电控结构框图；
图5是本发明实施例1的数据传输仪的电控结构框图；
图6是本发明实施例2的结构示意图；
图7是本发明实施例2的基准桩、导向杆、浮块以及罩壳的横向截面示意图；
图8是本发明实施例2的电控结构框图；
图9是本发明实施例2的数据传输仪的电控结构框图；
图10是本发明的冲击削弱结构的结构示意图。
附图标记：1、基准桩；2、数据传输仪；3、打桩船；4、船机立柱；5、第一收发装置；6、第二收发装置；7、信号发射装置；8、桩机锤头；9、高度调节模块；10、长度刻度结构；11、超声波水位计；12、导向杆；13、浮块；14、罩壳；15、卷扬机；16、电控盒；17、导向滑轮；18、钢丝绳；19、施工管桩；20、连接座；21、主连接绳；22、副连接绳；23、缓冲弹簧；24、连接块；25、固定螺栓。
具体实施方式
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图和具体实施例，做进一步的说明：
实施例1：
一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制装置，如图1所示，包括基准桩1、水位测量装置、打桩船3、第一收发装置5、第二收发装置6以及信号发射装置7。打桩船3上设置有船机立柱4和打桩锤，打桩锤包括桩机锤头8和控制装置，控制装置包括卷扬机15和卷扬机电控盒16，桩机锤头8与卷扬机15的钢丝绳18相连，船机立柱4的上端设置有导向滑轮17，卷扬机15的钢丝绳18由各导向滑轮17中穿过。打桩时，卷扬机15通过钢丝绳18将桩机锤头8拉起至一定高度，然后松开卷绕有钢丝绳18的卷筒，桩机锤头8在重力的作用下，落至正在进行施工的施工管桩19上，将施工管桩19打入水底地面中。卷扬机电控盒16中设置有PLC控制器和无线信号接收器，PLC控制器与卷扬机15和无线信号接收器电性相连，PLC控制器与卷扬机15电性相连是指PLC控制器通过中间继电器和交流接触器与卷扬机15相连。
如图1和图5所示，基准桩1打入施工水域中，水位测量装置设置于基准桩1上。水位测量装置包括数据传输仪2和长度刻度结构10，长度刻度结构10竖直设置于基准桩1上，长度刻度结构10可以是长度刻度尺，也可以是设置于基准桩1桩体侧壁上的刻度，优选长度刻度尺。长度刻度结构10应部分位于水面以下，部分位于水面以上，本实施例中，选用长度为4米的，最小刻度为1mm的直尺。数据传输仪2设置于基准桩1的上端，数据传输仪2包括水位刻度采集模块、数据处理模块和数据发射模块，数据处理模块可选用微处理器，数据处理模块与水位刻度采集模块和数据发射模块电性相连，水位刻度采集模块可选用摄像机，水位刻度采集模块用于采集施工水域的水面在长度刻度结构10上的刻度值，并将采集的数据发送给数据处理模块，数据处理模块可对接收的数据进行处理，并以基准桩1的顶端标高为基准，计算出施工水域的水面标高。
如图1、图2和图3所示，第一收发装置5包括信号接收模块、信号发射模块、控制器模块和高度调节模块9，信号接收模块、信号发射模块和控制器模块集成在一个壳体中，高度调节模块9为竖直设置的伺服电动缸，壳体设置于伺服电动缸活塞杆的上端，伺服电动缸可带动信号接收模块、信号发射模块和控制器模块上下移动，进行信号接收模块、信号发射模块和控制器模块高度位置的调节。控制器模块可选用PLC控制器或者单片机控制器，第一收发装置5的信号发射模块为红外信号发射器，可沿着直线发送红外信号，本实施例中，第一收发装置5的信号发射模块沿着水平方向发送红外信号。控制器模块与信号接收模块、信号发射模块以及高度调节模块9电性相连。第一收发装置5的信号接收模块与数据传输仪2的数据发射模块通信相连，数据传输仪2通过其数据发射模块将计算出施工水域的水面标高数据发送给第一收发装置5的信号接收模块。第一收发装置5的信号接收模块将接收的数据传递给其控制器模块，控制器模块根据接收到的水面标高数据控制伺服电动缸运动，伺服电动缸带动第一收发装置5的信号接收模块、信号发射模块和控制器模块上下移动，主要是为了带动第一收发装置5的信号发射模块上下移动，使其高度位置始终与基准桩1上端的标高齐平。
如图1、图2和图4所示，第二收发装置6设置于桩机锤头8上，与桩机锤头8共同运动。第二收发装置6包括红外信号接收器、控制器和无线信号发射器，控制器可选用PLC控制器或者单片机控制器或者微控制器或者集成电路板控制器中的任意一种，控制器与红外信号接收器和无线信号发射器电性相连，第二收发装置6的无线信号发射器与卷扬机电控盒16中的无线信号接收器与通信相连。信号发射装置7设置于船机立柱4上，且位于第一收发装置5的上方，本实施例中，信号发射装置7比第一收发装置5高300mm，信号发射装置7发射的信号也为红外信号。第二收发装置6的红外信号接收器可接收第一收发装置5的信号发射模块和信号发射装置7发射的红外信号。当第二收发装置6的红外信号接收器接收到红外信号后，将向第二收发装置6的控制器传递信号，控制器接收到信号后通过第二收发装置6的无线信号发射器向卷扬机电控盒16中的无线信号接收器发送无线信号，卷扬机电控盒16中的无线信号接收器接收到无线信号后，向卷扬机电控盒16中的PLC控制器传递信号，卷扬机电控盒16中的PLC控制器接收到信号后控制卷扬机15锁死，锁死住桩机锤头8。
实施例2：
一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制装置，如图6所示，包括基准桩1、水位测量装置、打桩船3、第一收发装置5、第二收发装置6以及信号发射装置7。打桩船3上设置有船机立柱4和打桩锤，打桩锤包括桩机锤头8和控制装置，控制装置包括卷扬机15和卷扬机电控盒16，桩机锤头8与卷扬机15的钢丝绳18相连，船机立柱4的上端设置有导向滑轮17，卷扬机15的钢丝绳18由各导向滑轮17中穿过。打桩时，卷扬机15通过钢丝绳18将桩机锤头8拉起至一定高度，然后松开卷绕有钢丝绳18的卷筒，桩机锤头8在重力的作用下，落至正在进行施工的施工管桩19上，将施工管桩19打入水底地面中。卷扬机电控盒16中设置有PLC控制器和无线信号接收器，PLC控制器与卷扬机15和无线信号接收器电性相连，PLC控制器与卷扬机15电性相连是指PLC控制器通过中间继电器和交流接触器与卷扬机15相连。
如图6、图7、图8和图9所示，基准桩1打入施工水域中，水位测量装置设置于基准桩1上。水位测量装置包括数据传输仪2、超声波水位计11、导向杆12、浮块13和罩壳14。数据传输仪2和超声波水位计11均设置于基准桩1的上端，数据传输仪2包括数据处理模块和与数据处理模块电性相连的数据发射模块。导向杆12竖直设置于基准桩1的侧面，导向杆12可以为圆杆，也可以为方杆或者横截面为正六边形孔的杆等。浮块13的密度小于水，浮块13的上端面为平面，浮块13可以选用泡沫，为了防止泡沫磨损，可在泡沫外包裹铝箔、薄铁皮等。浮块13上设置有上下贯穿浮块13的导向通孔，导向通孔的内孔壁上也可以设置铝箔、薄铁皮等防护结构，导向通孔可以为圆孔，也可以为方孔、正六边形孔等，导向通孔的结构与导向杆12相适配，浮块13通过其导向通孔套设于导向杆12上。超声波水位计11位于浮块13的正上方，超声波水位计11与数据传输仪2的数据处理模块电性相连。超声波水位计11能够检测出其与浮块13上端面之间的距离，并把检测结果传递给数据传输仪2的数据处理模块，数据传输仪2的数据处理模块可对接收的数据进行处理，并结合各已知条件计算出施工水域的水面标高。罩壳14与基准桩1相连，浮块13位于罩壳14和基准桩1包围的区域内，罩壳14上遍设有透水孔。罩壳14可有效防止施工水域水面波动对浮块13高度位置的影响，可有效减小施工水域水面波动造成的超声波水位计11的测量误差。
如图3、图6和图8所示，第一收发装置5包括信号接收模块、信号发射模块、控制器模块和高度调节模块9，信号接收模块、信号发射模块和控制器模块集成在一个壳体中，高度调节模块9为竖直设置的且使用伺服电机的丝杠传动装置。丝杠传动装置包括安装板、丝杆、光杆、升降板和伺服电机，丝杆和光杆竖直的安装在安装板上，丝杆与安装板转动相连，光杆与安装板固定相连，伺服电机也安装在安装板上，且与丝杆相连，可带动丝杆转动。升降板通过螺纹孔与丝杆配合相连，通过光孔与光杆配合相连。第一收发装置5的壳体设置于升降板上，伺服电机带动丝杆转动，丝杆转动带动升降板上下移动，即是带动第一收发装置5的信号接收模块、信号发射模块和控制器模块上下移动，如此可进行信号接收模块、信号发射模块和控制器模块高度位置的调节。控制器模块可选用PLC控制器或者单片机控制器，第一收发装置5的信号发射模块为红外信号发射器，可沿着直线发送红外信号，本实施例中，第一收发装置5的信号发射模块沿着水平方向发送红外信号。控制器模块与信号接收模块、信号发射模块以及高度调节模块9电性相连。第一收发装置5的信号接收模块与数据传输仪2的数据发射模块通信相连，数据传输仪2通过其数据发射模块将计算出施工水域的水面标高数据发送给第一收发装置5的信号接收模块。第一收发装置5的信号接收模块将接收的数据传递给其控制器模块，控制器模块根据接收到的水面标高数据控制伺服电动缸运动，伺服电动缸带动第一收发装置5的信号接收模块、信号发射模块和控制器模块上下移动，主要是为了带动第一收发装置5的信号发射模块上下移动，使其高度位置始终与基准桩1上端的标高齐平。
如图4、图6和图8所示，第二收发装置6设置于桩机锤头8上，与桩机锤头8共同运动。第二收发装置6包括红外信号接收器、控制器和无线信号发射器，控制器可选用PLC控制器或者单片机控制器或者微控制器或者集成电路板控制器中的任意一种，控制器与红外信号接收器和无线信号发射器电性相连，第二收发装置6的无线信号发射器与卷扬机电控盒16中的无线信号接收器与通信相连。信号发射装置7设置于船机立柱4上，且位于第一收发装置5的上方，本实施例中，信号发射装置7比第一收发装置5高400mm，信号发射装置7发射的信号也为红外信号。第二收发装置6的红外信号接收器可接收第一收发装置5的信号发射模块和信号发射装置7发射的红外信号。当第二收发装置6的红外信号接收器接收到红外信号后，将向第二收发装置6的控制器传递信号，控制器接收到信号后通过第二收发装置6的无线信号发射器向卷扬机电控盒16中的无线信号接收器发送无线信号，卷扬机电控盒16中的无线信号接收器接收到无线信号后，向卷扬机电控盒16中的PLC控制器传递信号，卷扬机电控盒16中的PLC控制器接收到信号后控制卷扬机15锁死，锁死住桩机锤头8。
实施例3：
本实施例提供一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制方法，包括以下步骤：
第一步：在施工水域打入一根基准桩1，在基准桩1上设置水位测量装置，实时测量水域水面标高。水位测量装置可使用实施例1或实施例2中所公开的水位测量装置。
第二步：在打桩船3的船机立柱4上设置第一收发装置5和信号发射装置7，信号发射装置7在第一收发装置5的上方300mm处。第一收发装置5接收水位测量装置发送的水面标高数据，并根据接收到的水面标高数据，自动调整自身的高度位置，使其高度位置始终与基准桩1上端的标高齐平。
第三步：在桩机锤头8上设置第二收发装置6，二者固定相连，同步运动。当第二收发装置6下降到与信号发射装置7同样的高度位置时，第二收发装置6将接收到信号发射装置7发送的信号，第二收发装置6向桩机锤头8的控制装置发送信号，桩机锤头8的控制装置接收到信号后锁死桩机锤头8。然后，手动解除锁定，再人工控制桩机锤头8的控制装置桩机锤头8缓慢锤击施工管桩19，当桩机锤头8下降至第二收发装置6与第一收发装置5在同一高度位置时，此时桩机锤头8下端的高度位置与基准桩1上端的标高齐平，此时第二收发装置6将接收到第一收发装置5发送的信号，再次锁死桩机锤头8，停止打桩。如此即可使得施工管桩19的上端标高与基准桩1的上端标高齐平。
由第三步可知，打桩可以分为快速打桩和缓慢打桩两个部分，缓慢打桩与快速打桩相比，每次将施工管桩19敲入的深度较少。快速打桩时，卷扬机15将桩机锤头8升高至施工管桩19上方较高的高度，如比施工管桩19高出20米。缓慢打桩时，通过桩机锤头8缓慢锤击施工管桩19，即通过卷扬机15将桩机锤头8升高至施工管桩19上方较低的高度，如比施工管桩19高出0.1米、0.2米、1米、2米等，施工管桩19的上端高度越接近基准桩1的上端高度，桩机锤头8升起的高度越低，如此是为了使施工更加准确。所以，通过设置信号发射装置7，可形成锤击缓冲和操作工人反应区，可有效避免突然将施工管桩19锤击深度过多，造成打桩失败。
综上所述，本发明通过基准桩1代替基准竹竿，且在基准桩1上设置有可自动测量施工水域水位的水位测量装置，基准桩1比基准竹竿稳定，水位测量装置测量比人工手动测量更加及时且准确，有效提高了测量效率和准确性。本发明能够对施工水域的水面标高进行实时自动测量，同时实时自动反馈测量数据，并通过第一收发装置5和第二收发装置6的配合使用，可自动进行桩机锤头8下降位置的准确锁定，使得桩机锤头8最终的下降高度位置与基准桩1的上端的标高齐平，即是使得施工管桩19上端的最终高度位置与基准桩1的上端标高齐平。如此，实现了桩机锤头8更加准确的控制，提升了施工管桩19标高的准确度，且提高了施工效率。
实施例4：
本实施例提供一种应用于打桩锤的冲击削弱结构，如图10所示，此冲击削弱结构设置于桩机锤头8与钢丝绳18之间。冲击削弱结构包括连接座20、主连接绳21、副连接绳22、缓冲弹簧23和连接块24，连接座20位于桩机锤头8的上方，缓冲弹簧23设置有多个，且均设置于连接座20的下端面上。桩机锤头8锤击施工管桩19时，连接座20在惯性的作用下会压到桩机锤头8上，缓冲弹簧23可有效减缓连接座20和桩机锤头8之间的冲击力，形成对连接座20和桩机锤头8的有效保护。连接块24的数量和副连接绳22的数量相同，且二者一一对应相连，副连接绳22的下端系在连接块24上，方便更换被拉断的副连接绳22。桩机锤头8的上端面上沿其圆周方向设置有多个螺纹安装孔，连接块24一一对应的螺纹安装于各螺纹安装孔中。连接座20的上端与钢丝绳18相连，连接座20的下端还通过主连接绳21与桩机锤头8相连，主连接绳21的长度大于副连接绳22的长度，且主连接绳21的拉断强度大于副连接绳22的拉断强度。本实施例中，主连接绳21使用钢丝绳，副连接绳22使用尼龙绳。连接座20的下端面上沿其周向方向设置有多个连接孔，连接座20的各连接孔与桩机锤头8的各螺纹安装孔一一对应，连接座20的侧壁上设置有通向各连接孔的螺纹通孔，且各螺纹通孔中均设置有固定螺栓25，各副连接绳22的上端一一对应的设置于连接座20的各连接孔并被各固定螺栓25固定住。
当第二收发装置6下降到与信号发射装置7同样的高度位置时，第二收发装置6将接收到信号发射装置7发送的信号，第二收发装置6向桩机锤头8的控制装置发送信号，桩机锤头8的控制装置接收到信号后锁死桩机锤头8。此时，桩机锤头8在惯性的作用下会拉断副连接绳22，拉紧主连接绳21。如此能够以副连接绳22被拉断为代价，有效削弱桩机锤头8在惯性作用下对卷扬机15的冲击，有效保护了卷扬机15。副连接绳22被拉断后，拧松固定螺栓25取出断裂的副连接绳22的绳头，即可方便的进行副连接绳22的更换。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、在施工水域打入一根基准桩(1)，在基准桩(1)上设置水位测量装置，实时测量水域水面标高；
S2、在打桩船(3)的船机立柱(4)上设置第一收发装置(5)，第一收发装置(5)接收水位测量装置发送的水面标高数据，并根据接收到的水面标高数据，自动调整自身的高度位置，使其高度位置始终与基准桩(1)上端的标高齐平；
S3、在桩机锤头(8)上设置第二收发装置(6)，当第二收发装置(6)下降到与第一收发装置(5)同样的高度位置时，第二收发装置(6)将接收到第一收发装置(5)发送的信号，第二收发装置(6)向桩机锤头(8)的控制装置发送信号，桩机锤头(8)的控制装置接收到信号后锁死桩机锤头(8)，此时桩机锤头(8)下端的高度位置与基准桩(1)上端的标高齐平。
2.根据权利要求1所述的一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，在打桩船(3)的船机立柱(4)上还设置信号发射装置(7)，所述信号发射装置(7)在第一收发装置(5)的上方；所述步骤S3中，当第二收发装置(6)下降到与信号发射装置(7)同样的高度位置时，第二收发装置(6)将接收到信号发射装置(7)发送的信号，第二收发装置(6)向桩机锤头(8)的控制装置发送信号，桩机锤头(8)的控制装置接收到信号后锁死桩机锤头(8)。
3.根据权利要求2所述的一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，第二收发装置(6)接收到信号发射装置(7)发送的信号，进而通过桩机锤头(8)的控制装置锁死桩机锤头(8)后，先解除锁定，再人工控制桩机锤头(8)的控制装置桩机锤头(8)缓慢锤击施工管桩(19)，当桩机锤头(8)下降至第二收发装置(6)与第一收发装置(5)在同一高度位置时，第二收发装置(6)将接收到第一收发装置(5)发送的信号，再次锁死桩机锤头(8)，停止打桩。
4.一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制装置，包括打桩船(3)，所述打桩船(3)上设置有船机立柱(4)和打桩锤，所述打桩锤包括桩机锤头(8)和桩机锤头(8)的控制装置，其特征在于，还包括：
第一收发装置(5)，设置于船机立柱(4)上；所述第一收发装置(5)包括信号接收模块、信号发射模块、控制器模块和高度调节模块(9)，所述控制器模块与信号接收模块、信号发射模块以及高度调节模块(9)电性相连，所述信号发射模块设置于高度调节模块(9)上，所述高度调节模块(9)可上下调节信号发射模块的高度位置；
水位测量装置，用于实时测量施工管桩(19)所在水域的水面标高，并将水面标高数据传递给第一收发装置(5)；
第二收发装置(6)，设置于桩机锤头(8)上，与桩机锤头(8)共同运动；所述第二收发装置(6)与第一收发装置(5)和桩机锤头(8)的控制装置通信相连。
5.根据权利要求4所述的一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制装置，其特征在于，另外还包括：
在施工水域打入的基准桩(1)，所述水位测量装置设置于基准桩(1)上；
信号发射装置(7)，所述信号发射装置(7)设置于船机立柱(4)上，且位于第一收发装置(5)的上方，所述信号发射装置(7)与第二收发装置(6)通信相连。
6.根据权利要求5所述的一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制装置，其特征在于，所述水位测量装置包括数据传输仪(2)和长度刻度结构(10)，所述长度刻度结构(10)竖直设置于基准桩(1)上，所述数据传输仪(2)设置于基准桩(1)的上端，所述数据传输仪(2)包括水位刻度采集模块、数据处理模块和数据发射模块，所述数据处理模块与水位刻度采集模块和数据发射模块电性相连，所述数据发射模块与第一收发装置(5)的信号接收模块通信相连；所述水位刻度采集模块用于采集施工水域的水面在长度刻度结构(10)上的刻度值，并将采集的数据发送给数据处理模块，所述数据处理模块用于对接收的数据进行处理，计算出施工水域的水面标高，并通过数据发射模块将水面标高数据发送给第一收发装置(5)的信号接收模块。
7.根据权利要求5所述的一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制装置，其特征在于，所述水位测量装置包括数据传输仪(2)、超声波水位计(11)、导向杆(12)、浮块(13)和罩壳(14)；所述数据传输仪(2)设置于基准桩(1)的上端，所述数据传输仪(2)包括数据处理模块和与数据处理模块电性相连的数据发射模块，所述数据发射模块与第一收发装置(5)的信号接收模块通信相连；
所述导向杆(12)竖直设置于基准桩(1)的侧面，所述浮块(13)的密度小于水，所述浮块(13)的上端面为平面，所述浮块(13)上设置有上下贯穿浮块(13)的导向通孔，所述浮块(13)通过其导向通孔套设于导向杆(12)上；所述超声波水位计(11)设置于基准桩(1)的上端，且位于浮块(13)的正上方，所述超声波水位计(11)与数据传输仪(2)的数据处理模块电性相连；所述罩壳(14)与基准桩(1)相连，所述浮块(13)位于罩壳(14)和基准桩(1)包围的区域内，所述罩壳(14)上遍设有透水孔。
8.根据权利要求4所述的一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制装置，其特征在于，所述第二收发装置(6)包括红外信号接收器、控制器和无线信号发射器，所述控制器与红外信号接收器和无线信号发射器电性相连，所述第一收发装置(5)的信号发射模块为红外信号发射器，所述第二收发装置(6)的红外信号接收器可接收第一收发装置(5)的信号发射模块发射的红外信号；所述无线信号发射器与桩机锤头(8)的控制装置通信相连。
9.根据权利要求8所述的一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制装置，其特征在于，所述桩机锤头(8)的控制装置包括卷扬机(15)和卷扬机电控盒(16)，所述桩机锤头(8)与卷扬机(15)的钢丝绳(18)相连，所述船机立柱(4)的上端设置有导向滑轮(17)，所述卷扬机(15)的钢丝绳(18)由各导向滑轮(17)中穿过；所述卷扬机电控盒(16)中设置有PLC控制器和无线信号接收器，所述PLC控制器与卷扬机(15)和无线信号接收器电性相连，所述无线信号接收器与第二收发装置(6)的无线信号发射器通信相连。
10.根据权利要求9所述的一种水面光伏桩基施工管桩标高的控制装置，其特征在于，所述桩机锤头(8)与钢丝绳(18)之间还设置有冲击削弱结构，所述冲击削弱结构包括连接座(20)、主连接绳(21)、副连接绳(22)和连接块(24)，所述连接块(24)的数量和副连接绳(22)的数量相同，且二者一一对应相连，所述副连接绳(22)的下端与连接块(24)可拆卸相连；所述桩机锤头(8)的上端面上沿其圆周方向设置有多个螺纹安装孔，所述连接块(24)一一对应的螺纹安装于各螺纹安装孔中；所述连接座(20)位于桩机锤头(8)的上方，所述连接座(20)与钢丝绳(18)相连，所述连接座(20)通过主连接绳(21)与桩机锤头(8)相连，所述主连接绳(21)的长度大于副连接绳(22)的长度，且主连接绳(21)的拉断强度大于副连接绳(22)的拉断强度；所述连接座(20)的下端面上沿其周向方向设置有多个连接孔，所述连接座(20)的各连接孔与桩机锤头(8)的各螺纹安装孔一一对应，所述连接座(20)的侧壁上设置有通向各连接孔的螺纹通孔，且各螺纹通孔中均设置有固定螺栓(25)，各所述副连接绳(22)的上端一一对应的设置于连接座(20)的各连接孔并被各固定螺栓(25)固定住；所述连接座(20)的下端面上设置有多个缓冲弹簧(23)。
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