CN117705066A - 一种水下环境测绘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下环境测绘装置，其包括：安装架，用于连接船体，安装架设置有第一座体；第二座体，其底部和一侧敞口；导杆，竖向布置并穿设于第二座体的另一侧和第一座体；测绘组件，包括安装壳以及测绘设备，安装壳可转动地设置于第二座体内；定位机构，设置于第一座体与第二座体之间；转动机构，设置于第二座体，转动机构与安装壳的顶部连接，且与定位机构联动。通过导杆下移插设于水底泥层，可以对第二座体的向下滑动进行导向；通过转动机构可驱动安装壳转动以及驱动定位机构动作，以使第二座体与第一座体的定位可以解除，且可使测绘设备朝向第二座体的一侧。通过上述结构能够对岸侧水下内凹区进行全面的测绘，确保测绘效果。

Description

一种水下环境测绘装置

技术领域

本发明涉及水下测绘技术领域，特别涉及一种水下环境测绘装置。

背景技术

在测绘工作中，一些地区需要进行水下环境的测绘，此时需要通过船体携带测绘装置在水面航行，通过测绘装置对水下进行扫描测绘，从而获得水下环境的数据。

在水域测绘时，一些岸侧因存在长期的水下水流冲刷，或者水蚀等情况，会在岸侧的水下形成有内凹区(如图1所示)。此外，部分的岸侧会存在有低于水面的地下河出口或者人工排水出口，出口处的水流也会对岸侧形成冲刷而形成内凹区。由于测绘装置由船体携带固定，测绘装置所处的位置为水面附近，受到扫描角度的影响，测绘装置只能扫描到内凹区的下部分，无法扫描获取内凹区上部分的环境数据，使得测绘装置不能对岸侧水下内凹区进行全面测绘，影响测绘数据的采集。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水下环境测绘装置，能够对岸侧水下内凹区进行全面的测绘。

为实现上述目的，提供一种水下环境测绘装置，其包括：安装架，用于连接船体，所述安装架设置有第一座体；中空的第二座体，位于第一座体的下方并设置有水深传感器，且第二座体的底部和一侧敞口；导杆，竖向布置并穿设于第二座体的另一侧和第一座体，且所述导杆的底部具有锥头；测绘组件，包括安装壳以及设置于安装壳底部的测绘设备，所述安装壳可转动地设置于第二座体内；定位机构，设置于第一座体与第二座体之间；转动机构，设置于第二座体，所述转动机构与安装壳的顶部连接，且与定位机构联动。

根据所述的一种水下环境测绘装置，所述第一座体内设置有用于驱动导杆升降的第一驱动机构。

根据所述的一种水下环境测绘装置，所述第一驱动机构包括第一电机和第一齿轮，所述第一电机设置于第一座体内，并与第一齿轮相连接，所述导杆的侧壁嵌设有与第一齿轮啮合的齿条。

根据所述的一种水下环境测绘装置，所述导杆包括依次排列的多个杆段，相邻两杆段之间通过锁定结构相连接，其中，锁定结构包括插接部、第一插槽、锁定销和拉簧，插接部和第一插槽分设于相邻两杆段相靠近的端部，插接部配合插设于第一插槽，且插接部的侧壁设置有第二插槽，第一插槽的内壁设置有与第二插槽相对的通孔，锁定销插装于通孔和第二插槽，拉簧分别与锁定销和通孔内壁连接。

根据所述的一种水下环境测绘装置，所述定位机构包括相对布置的两定位单元，所述定位单元包括定位轴和定位杆，所述第一座体的两侧外壁均设置有定位槽，定位轴设置于定位槽内，且定位轴的端部设置有定位杆；所述转动机构包括第二电机、第二齿轮、第一转轴、第二转轴、第三齿轮和第四齿轮，所述第二电机设置于第二座体内，并与第二齿轮相连接，第一转轴、第二转轴和定位轴平行布置，且第一转轴和第二转轴均转动插装于第二座体的侧壁，第三齿轮和安装壳的顶部均固定套设于第一转轴，第四齿轮固定套设于第二转轴，第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮依次啮合，第一转轴的端部与其中一定位单元的定位杆连接，第二转轴的端部与另一定位单元的定位杆连接。

根据所述的一种水下环境测绘装置，所述定位轴的外侧壁设置有撑板，所述撑板与第一座体的外侧壁相贴。

根据所述的一种水下环境测绘装置，所述撑板设置有与导杆对应的避让缺口。

根据所述的一种水下环境测绘装置，所述锥头的直径大于导杆的直径。

根据所述的一种水下环境测绘装置，所述第二座体的另一侧嵌设有配重块。

有益效果：如上所述，通过定位结构可将第二座体定位于第一座体底部，以能够对内凹区的下部分和与内凹区相连的水底进行扫描测绘；通过导杆下移插设于水底泥层，可以对第二座体的向下滑动进行导向，避免第二座体受到水流影响而偏离位置；通过转动机构可驱动安装壳转动以及驱动定位机构动作，以使第二座体与第一座体的定位可以解除，且可使测绘设备朝向第二座体的一侧，以使第二座体可下滑并对内凹区的上部分进行测绘。如此，通过上述结构能够对岸侧水下内凹区进行全面的测绘，以获取更为全面的测绘数据，确保测绘效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1为现有技术中岸侧水下内凹区的测绘示意图；

图2为本发明实施例一工作状态的主视图；

图3为本发明实施例的剖视图；

图4为图3中所示A部分的放大图；

图5为安装壳的俯视图；

图6为定位轴和撑板的结构图；

图7为发明实施例另一工作状态的主视图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图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。

在本发明的描述中，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图2-7，一种水下环境测绘装置，其包括安装架10、第二座体20、导杆30、测绘组件40、定位机构和转动机构60。安装架10用于连接船体，安装架10上设置有第一座体11，第二座体20位于第一座体11的下方，第二座体20上设置有水深传感器，第二座体20设置为中空结构，且第二座体20的底部和一侧敞口，导杆30竖向布置并穿设于第二座体20的另一侧和第一座体11，且导杆30的底部具有锥头33。测绘组件40包括安装壳41以及设置于安装壳41底部的测绘设备42，安装壳41可转动地设置于第二座体20内，定位机构设置于第一座体11与第二座体20之间，转动机构60设置于第二座体20，转动机构60与安装壳41的顶部连接，且转动机构60与定位机构联动。其中，在船体或第一座体11上设置有定位组件，用于确定测绘装置工作时的坐标位置。定位组件、水深传感器和测绘设备均与一数据存储模块电连接，通过数据存储模块储存定位组件、水深传感器和测绘设备采集的数据，以便在测绘结束后对数据进行分析处理，以获得测绘地理图形。

上述方案的一种工作方式如下：在测绘时，船体航行于水面，通过定位机构将第二座体20定位于第一座体11的底部，测绘设备42处于朝下的状态，通过测绘设备42朝下扫描测绘水下环境。在对岸侧水下内凹区测绘时，首先将船体航行靠近岸边，并使第二座体20的一侧朝向岸边，通过测绘设备42向下扫描测绘内凹区的下部分和与内凹区相连的水底，然后将导杆30向下移动至插设于水底的泥层，接着启动转动机构60运行，通过转动机构60驱动安装壳41转动以及驱动定位机构动作，安装壳41转动时可使测绘设备42朝向第二座体20的一侧，定位机构动作时可解锁，以使第二座体20可沿着导杆30向下滑动至水底。在第二座体20向下滑动的过程中通过测绘设备42可扫描测绘内凹区的上部分，通过水深传感器检测测绘设备42扫描测绘时第二座体20所处的深度位置，定位组件采集的坐标位置数据、水深传感器采集的水深数据以及测绘设备42采集的测绘数据结合，可绘制出内凹区的准确地理图形。

如上所述，通过定位结构可将第二座体20定位于第一座体11底部，以能够对内凹区的下部分和与内凹区相连的水底进行扫描测绘；通过导杆30下移插设于水底泥层，可以对第二座体20的向下滑动进行导向，避免第二座体20受到水流影响而偏离位置；通过转动机构60可驱动安装壳41转动以及驱动定位机构动作，以使第二座体20与第一座体11的定位可以解除，且可使测绘设备42朝向第二座体20的一侧，以使第二座体20可下滑并对内凹区的上部分进行测绘。如此，通过上述结构能够对岸侧水下内凹区进行全面的测绘，以获取更为全面的测绘数据，确保测绘效果。

此外，若将导杆30和第二座体20同步下移，则容易因为水流冲击导致第二座体20横向偏移，使得导杆30倾斜插设于水底泥层，如此会导致第二座体20偏离第一座体11正下方，第二座体20的定位数据不准，测绘数据误差较大。为此，本方案在工作时，首先将导杆30下移插入水底泥层，相较于将导杆30和第二座体20同步下移，由于导杆30的径向投影面较小，可避免导杆30下移受到水流冲击偏移的影响，可确保导杆30竖向下移插设于水底泥层。

在本发明中，测绘设备包括多频测深仪和浅地层剖面仪。其中，多频测深仪可测量水深，以获得岸边水域的水深数据，根据该水深数据可确定导杆30下移的距离，避免出现导杆30下移距离过小而未能插入泥层，或导杆30下移距离过大而插入泥层过深。

在本发明中，第一座体11内设置有用于驱动导杆30升降的第一驱动机构70。具体的，第一驱动机构70包括第一电机71和第一齿轮72，第一电机71设置于第一座体11内，且第一电机71与第一齿轮72相连接，导杆30的侧壁嵌设有与第一齿轮72啮合的齿条73。通过第一电机71驱动第一齿轮72转动，进而可驱使导杆30和齿条73升降。具体的，第一座体11的顶面开设有安装槽13，第一电机71设置于安装槽13内，在安装槽13的顶部设置有盖板14，打开盖板14可对第一驱动机构70进行检修。

其中，导杆30包括依次排列的多个杆段31，相邻两杆段31之间通过锁定结构32相连接，具体的，锁定结构32包括插接部321、第一插槽322、锁定销323和拉簧324，插接部321和第一插槽322分设于相邻两杆段31相靠近的端部，插接部321配合插设于第一插槽322，且插接部321的侧壁设置有第二插槽，第一插槽322的内壁设置有与第二插槽相对的通孔325，锁定销323插装于通孔325和第二插槽，拉簧324分别与锁定销323和通孔325内壁连接。通过该结构可通过拼装杆段31的方式调整导杆30的长度，以适应不同的水深。

在一些实施例中，导杆30可通过人工手持上下移动，为了将导杆30锁定，可在第一座体11安装螺栓，螺栓端面止抵导杆30时可将其定位。

在本发明中，定位机构包括相对布置的两个定位单元51，定位单元51包括定位轴511和定位杆512，第一座体11的两侧外壁均设置有定位槽12，定位轴511设置于定位槽12内，且定位轴511的端部设置有定位杆512。转动机构60包括第二电机61、第二齿轮62、第一转轴63、第二转轴64、第三齿轮65和第四齿轮66，第二电机61设置于第二座体20内，且第二电机61与第二齿轮62相连接，第一转轴63、第二转轴64和定位轴511平行布置，且第一转轴63和第二转轴64均转动插装于第二座体20的侧壁，第三齿轮65和安装壳41的顶部均固定套设于第一转轴63，第四齿轮66固定套设于第二转轴64，第二齿轮62与第三齿轮65啮合，第三齿轮65与第四齿轮66啮合，第一转轴63的端部与其中一个定位单元51的定位杆512连接，第二转轴64的端部与另一个定位单元51的定位杆512连接。

如上述结构，在需要将第二座体20的定位解除时，第二电机61通过第二齿轮62驱动第三齿轮65转动，并驱动第四齿轮66转动，以使第一转轴63和第二转轴64同步转动，两个定位单元51的定位轴511同步脱离定位槽12，以使第二座体20可沿导杆30下滑，同时，还通过第一转轴63驱动安装壳41进行转动，以使安装壳41转动并将测绘设备42朝向第二座体20的一侧。如此，转动机构60可同步驱使安装壳41转动，以及联动定位机构动作解锁。

此外，安装壳41转动至使测绘设备42朝向第二座体20的一侧时，定位单元51可转动至使定位轴511低于第二座体20的位置，当第二座体20沿导杆30下滑时，定位轴511可落在水底泥层上起到支撑作用，避免第二座体20接触、下陷于泥层而出现淤泥粘附于测绘设备42影响其工作的情况，可保持测绘设备42的洁净，从而在将第二座体20上升后不需要清理测绘设备42，方便操作。

进一步的，定位轴511的外侧壁设置有撑板513，撑板513与第一座体11的外侧壁相贴。通过设置撑板513可使定位单元51与泥层有更大的接触面积，减少定位轴511在泥层的下陷，确保第二座体20与泥层之间具有足够的高度差。

其中，撑板513上设置有与导杆30对应的避让缺口514，以避免撑板513与导杆30发生干涉碰撞。

在本发明中，锥头33的直径大于导杆30的直径。通过该结构，当其第一驱动机构70驱使导杆30上行时，通过锥头33可推动第二座体20上移，从而可将第二座体20上移复位至第一座体11的底部，不需要另外配置第二座体20的提升设备，可简化装置的结构。

在本发明中，第二座体20的另一侧嵌设有配重块21，以使第二座体20的重心基本位于导杆30，确保第二座体20下滑顺畅。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种水下环境测绘装置，其特征在于，包括：

安装架，用于连接船体，所述安装架设置有第一座体；

中空的第二座体，位于第一座体的下方并设置有水深传感器，且第二座体的底部和一侧敞口；

导杆，竖向布置并穿设于第二座体的另一侧和第一座体，且所述导杆的底部具有锥头；

测绘组件，包括安装壳以及设置于安装壳底部的测绘设备，所述安装壳可转动地设置于第二座体内；

定位机构，设置于第一座体与第二座体之间；

转动机构，设置于第二座体，所述转动机构与安装壳的顶部连接，且与定位机构联动。

2.根据权利要求1所述的一种水下环境测绘装置，其特征在于，所述第一座体内设置有用于驱动导杆升降的第一驱动机构。

3.根据权利要求2所述的一种水下环境测绘装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一电机和第一齿轮，所述第一电机设置于第一座体内，并与第一齿轮相连接，所述导杆的侧壁嵌设有与第一齿轮啮合的齿条。

4.根据权利要求3所述的一种水下环境测绘装置，其特征在于，所述导杆包括依次排列的多个杆段，相邻两杆段之间通过锁定结构相连接，其中，锁定结构包括插接部、第一插槽、锁定销和拉簧，插接部和第一插槽分设于相邻两杆段相靠近的端部，插接部配合插设于第一插槽，且插接部的侧壁设置有第二插槽，第一插槽的内壁设置有与第二插槽相对的通孔，锁定销插装于通孔和第二插槽，拉簧分别与锁定销和通孔内壁连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种水下环境测绘装置，其特征在于，所述定位机构包括相对布置的两定位单元，所述定位单元包括定位轴和定位杆，所述第一座体的两侧外壁均设置有定位槽，定位轴设置于定位槽内，且定位轴的端部设置有定位杆；

所述转动机构包括第二电机、第二齿轮、第一转轴、第二转轴、第三齿轮和第四齿轮，所述第二电机设置于第二座体内，并与第二齿轮相连接，第一转轴、第二转轴和定位轴平行布置，且第一转轴和第二转轴均转动插装于第二座体的侧壁，第三齿轮和安装壳的顶部均固定套设于第一转轴，第四齿轮固定套设于第二转轴，第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮依次啮合，第一转轴的端部与其中一定位单元的定位杆连接，第二转轴的端部与另一定位单元的定位杆连接。

6.根据权利要求5所述的一种水下环境测绘装置，其特征在于，所述定位轴的外侧壁设置有撑板，所述撑板与第一座体的外侧壁相贴。

7.根据权利要求6所述的一种水下环境测绘装置，其特征在于，所述撑板设置有与导杆对应的避让缺口。

8.根据权利要求5所述的一种水下环境测绘装置，其特征在于，所述锥头的直径大于导杆的直径。

9.根据权利要求1所述的一种水下环境测绘装置，其特征在于，所述第二座体的另一侧嵌设有配重块。