大型沉箱浮游稳定压舱水位无线监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种大型沉箱浮游稳定压舱水位无线监测系统，其包括多个液位传感器、现场基座及外部设备，液位传感器设置于格仓内，现场基座包括基座座体，基座座体上设有多个无线收发器从站，液位传感器将各格仓内的水深压强信号转变为电信号通过数据线传输到无线收发器从站，无线收发器从站通过无线发射方式将电信号发射至外部设备的无线收发器主站，无线收发器主站通过485转换器将接收到的水位监测数据电信号传输至电脑中。本实用新型专利技术精度高，成本低，可以连续监测，克服了易受人为因素影响的及有线水位监测遇到拖航时无法连续监测及安装不方便等缺点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及监测系统，尤其涉及应用于港口码头沉箱施工系统的监测系统。
技术介绍
重力式码头大型沉箱自重大、体积大，在浮运和沉放过程中保证其浮游稳定性是施工控制的重难点之一。为保障沉箱的浮游稳定性，一般采用在各格仓内添加压舱水的方式。如果大型沉箱各个格仓的压舱水位没有控制好，沉箱会容易失去平衡，若失稳倾覆，将会造成巨大的经济损失和严重的安全事故。水位监测主要依靠水位测量仪来实现。现有的水位测量仪分为两大类：非接触式类和接触类。非接触类一般包括：超声波(声学)式、电波式(雷达)、光学式(激光)。接触类一般包括：浮子式和浸入式(压力式)。非接触类价格昂贵，使用成本较高，也容易受水质、潮汐、天气等因素的制约。目前，我国水文监测站常用的水位测量仪主要有浮子式和压力式水位仪两种。浮子式水位仪通过钢丝绳与水位轮相配合吊下浮子直接接触水面，跟踪水位升降，以机械的方式直接传动记录，其缺点是钢丝绳会产生质量转移误差，钢丝绳溅水后与水位轮之间容易打滑，也无法实现自动监测。压力式水位仪具有精度高、成本低、适应性强等优点，是大型沉箱水位自动监测较理想的仪器。目前，大型沉箱浮游稳定各格仓的水位监测大部分仍然停留在采用“浮球+测绳”的人工监测方法，人工监测有如下的缺点：(1)精度较低，易受人为因素影响；(2)人站在沉箱四周边缘高空作业，存在较大的安全隐患。(3)无法连续地自动监测，监测数据断断续续。除人工监测外，工程上也出现了有线液位计测量的方法，即分别把液位计放入不同的沉箱格仓内，再把液位计的线路集中拉到半潜驳上的液位变送器上进行测量。这个方法可以实时的查看各格仓的液位变化值。但是所需线路过多过长，安装不方便，线路容易出问题，在沉箱拖航时无法连续测量，更无法记录历史趋势曲线，在运用中得推广前景不大。因此，有必要设计出一种大型沉箱浮游稳定的水位无线监测系统。既能保障监测过程中的安全又能保障监测连续，为沉箱出运及安装的浮游稳定提供预警系统。
技术实现思路
为了解决大型沉箱浮游稳定的压舱水位人工监测和有线监测存在的缺点，公开了一种基于电子信息技术的大型沉箱压舱水位无线发射和接收的自动监测系统，以解决大型沉箱浮运、沉放过程中水位监测问题。本技术是通过如下技术方案实现的：大型沉箱浮游稳定压舱水位无线监测系统，其包括多个分布于沉箱独立格仓内的液位传感器、现场基座及外部设备，液位传感器设置于与沉箱前趾相邻的前列格仓及与沉箱后趾相邻的后列格仓内，现场基座包括安置于格仓上方的基座座体，基座座体上设有多个无线收发器从站及为无线收发器从站供电的移动电源，每个液位传感器通过数据线与相应的无线收发器从站连接，所述外部设备包括无线收发器主站、485转换器及电脑，液位传感器将各格仓内的水深压强信号转变为水位监测数据电信号通过数据线传输到无线收发器从站，无线收发器从站通过无线发射方式将水位监测数据电信号发射至无线收发器主站，无线收发器主站通过485转换器将接收到的水位监测数据电信号传输至电脑中。优选地，所述液位传感器固定于沉箱格仓底板100mm的上方。前列格仓的前侧壁及后列格仓的后侧壁设有进水放水阀，以主方便调节格仓内的水位。本技术的有益效果为：(1)精度高，成本低，可以连续监测，克服了采用“浮球+测绳”人工监测水位易受人为因素影响及有线水位监测遇到拖航时无法连续监测的缺点。克服了有线液位计水位监测所需线路过多过长，安装不方便，线路容易出问题，在沉箱拖航时无法连续测量，无法记录压舱水位数据的问题。(2)大型沉箱不同格仓的水位监测结果可以通过电脑显示屏直接读出，并由软件记录及处理收集到的水位数据生成图表，实现了对沉箱不同格仓水位的自动监测功能。(3)大型沉箱浮游稳定的水位自动监测仪有利于实现大型沉箱浮运或沉放过程中的信息化施工，全程监控大型沉箱各格仓压舱水位的动态变化，可以提供动态稳定性分析，提供动态预警，施工过程安全可控。附图说明下面结合附图对本技术做进一步详细的说明：图1是本技术系统示意图；其中：1－液位传感器，2－数据线，3－无线收发器从站，4－移动电源，5－无线收发器主站，6－485转换器，7－电脑，8－前趾，9-后趾，10-格仓，11-基座座体。具体实施方式如图1所示为本技术的大型沉箱浮游稳定压舱水位无线监测系统，其包括多个分布于沉箱独立格仓10内的液位传感器1、现场基座及外部设备。液位传感器7设置于与沉箱前趾8相邻的前列格仓及与沉箱后趾9相邻的后列格仓内，每格仓一个，固定于沉箱格仓底板100mm的上方。现场基座包括安置于格仓上方的基座座体11，基座座体11上设有多个无线收发器从站3、为无线收发器从站3供电的移动电源4。每个液位传感器1通过数据线2与相应的无线收发器从站3连接。外部设备包括无线收发器主站5、485转换器6及电脑7。液位传感器1将各格仓10内的水深压强信号转变为水位监测数据电信号通过数据线2传输到无线收发器从站3，无线收发器从站3通过无线发射方式将水位监测数据电信号发射至无线收发器主站5，无线收发器主站5通过485转换器6将接收到的水位监测数据电信号传输至电脑中。485转换器将单端的RS-232信号转换为平衡差分的RS-485信号。无线收发器从站3的无线发射方式可以采用模拟微波传输。本技术用于监测压舱水位时主要包括以下步骤：1、将8个液位传感器(根据沉箱独立格仓数确定)放置在大型沉箱前列格仓及后列格仓的独立格仓内，距离沉箱底板高度100mm。2、将线路连接好，打开移动电源开关。3、前列格仓的前侧壁及后列格仓的后侧壁设有进水/放水阀。打开进水/放水阀给各格仓加注压舱水，不同格仓水深压强信号通过液位传感器探头，转变为电信号，通过专用数据线的传输到无线收发器从站，然后无线发射至无线收发器主站。4、无线收发器主站通过485转换器将接收到的水位监测数据电信号传输至电脑中。5、电脑中的集成软件对水位监测数据处理软件进行计算处理后，电信号转换为水位数据，通过电脑显示屏直接显示在电脑上。6、集成软件通过对各格仓的水位数据分析，自动计算沉箱的浮游稳定情况，当稳定值大于预设值时(预设值可以根据理论计算设定)，软件随即启动报警功能。7、通过大型沉箱进水/放水阀的关闭和开启，配合抽水机抽水的调节，保证大型沉箱在浮运或沉放过程中各个格仓的水位处于受控状态，从而保证大型沉箱的浮游稳定性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
大型沉箱浮游稳定压舱水位无线监测系统，其特征在于：包括多个分布于沉箱独立格仓内的液位传感器、现场基座及外部设备，液位传感器设置于与沉箱前趾相邻的前列格仓及与沉箱后趾相邻的后列格仓内，现场基座包括安置于格仓上方的基座座体，基座座体上设有多个无线收发器从站及为无线收发器从站供电的移动电源，每个液位传感器通过数据线与相应的无线收发器从站连接，所述外部设备包括无线收发器主站、485转换器及电脑，液位传感器将各格仓内的水深压强信号转变为水位监测数据电信号通过数据线传输到无线收发器从站，无线收发器从站通过无线发射方式将水位监测数据电信号发射至无线收发器主站，无线收发器主站通过485转换器将接收到的水位监测数据电信号传输至电脑中。

【技术特征摘要】
1.大型沉箱浮游稳定压舱水位无线监测系统，其特征在于：包括多个分布于沉箱独立格仓内的液位传感器、现场基座及外部设备，液位传感器设置于与沉箱前趾相邻的前列格仓及与沉箱后趾相邻的后列格仓内，现场基座包括安置于格仓上方的基座座体，基座座体上设有多个无线收发器从站及为无线收发器从站供电的移动电源，每个液位传感器通过数据线与相应的无线收发器从站连接，所述外部设备包括无线收发器主站、485转换器及电脑，液位传感器将各格仓内的水深压强信号转变为水位...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢书明，黄建生，官保华，陈光垣，余东华，殷桦，钟楠，
申请(专利权)人：中交第四航务工程局有限公司，中交四航局第五工程有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44