一种用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统及方法，该系统包括静力水准仪、倾斜仪和监控主机；其中，在最终接头安装前且处于静止状态时，通过静力水准仪标定最终接头的姿态，监控主机根据静力水准仪标定的姿态数据，修正倾斜仪的初始参数；然后，在最终接头安装过程中，倾斜仪将检测到的姿态数据传输给监控主机，而监控主机根据倾斜仪检测到的姿态数据，生成用于将最终接头调至水平的姿态调整数据。因此，本发明专利技术通过静力水准仪标定的姿态数据，来修正倾斜仪的初始参数，使倾斜仪检测到的姿态数据与最终接头一致，保证了最终接头姿态测量的精度和实时性，而且倾斜仪设置在最终接头内部，不会受外界影响，可靠性强。

【技术实现步骤摘要】
一种用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统及方法
本专利技术属于沉管隧道最终接头安装施工
，特别涉及一种用于沉管隧道最终接头安装的姿态监测系统及方法。
技术介绍
目前，现有的姿态测控方法有全站仪同步跟踪测量，GPS同步高程测量等。由于最终接头在安装过程中是通过吊缆进行下放，存在晃动，而若使用全站仪同步跟踪测量，测量需要一定时间，监测到的姿态数据比较滞后，无法满足最终接头安装时，对姿态数据的实时性的要求。若使用GPS同步高程测量，由于其精度较低，且GPS信号存在不确定性，无法满足最终接头安装时，对姿态数据测量的精度与可靠性的要求。因此，需要一种实时性好、测量精度高、可靠性强的姿态测控的技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种用于最终接头安装且实时性好、测量精度高、可靠性强的姿态测控的技术方案。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统，其包括静力水准仪、倾斜仪和监控主机；其中，所述静力水准仪，用于在最终接头安装前且处于静止状态时，标定最终接头的姿态，并将标定的姿态数据传输给所述监控主机；所述倾斜仪，用于在最终接头安装过程中，检测最终接头的姿态数据，并将检测到的姿态数据传输给所述监控主机；所述监控主机，用于根据标定的姿态数据，修正所述倾斜仪的初始参数，以及根据所述倾斜仪检测到的姿态数据，生成用于将最终接头调至水平的姿态调整数据。根据一种具体的实施方式，本专利技术用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统中，所述监控主机，用于根据所述倾斜仪检测到的姿态数据，计算出最终接头的纵向倾斜角度和横向倾斜角度，并在所述纵向倾斜角度或所述横向倾斜角度达到倾斜报警值时，呈现报警提示。根据一种具体的实施方式，本专利技术用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统中，所述监控主机根据最终接头纵向倾斜角度和横向倾斜角度，计算出最终接头的倾斜度，并判断所述倾斜度数据是否在限差范围内，若所述倾斜度在限差范围之外，则呈现所述报警提示。根据一种具体的实施方式，本专利技术用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统中，所述监控主机具有显示模块，用于实时显示所述倾斜仪检测到的姿态数据和所述姿态调整数据，以及呈现所述报警提示；其中，所述报警提示表现为所述显示模块显示的画面闪烁。根据一种具体的实施方式，本专利技术用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统中，所述监控主机根据所述倾斜仪检测到的姿态数据以及吊缆的吊装位置，生成所述姿态调整数据；其中，所述姿态调整数据包括每条吊缆的调整长度。基于同一专利技术构思，本专利技术用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控方法，其特征在于，其包括以下步骤，S1：在最终接头安装前且处于静止状态时，将静力水准仪和倾斜仪安装在最终接头内部；S2：通过静力水准仪标定最终接头的姿态，并根据静力水准仪标定的姿态数据，修正所述倾斜仪的初始参数；S3：根据所述倾斜仪检测到的姿态数据，生成用于将最终接头调至水平的姿态调整数据。根据一种具体的实施方式，本专利技术用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控方法中，根据所述倾斜仪检测到的姿态数据，计算出最终接头的纵向倾斜角度和横向倾斜角度，并在所述纵向倾斜角度或所述横向倾斜角度达到倾斜报警值时，呈现报警提示。根据一种具体的实施方式，本专利技术用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控方法中，根据最终接头纵向倾斜角度和横向倾斜角度，计算出最终接头的倾斜度，并判断倾斜度数据是否在限差范围内，若所述倾斜度数据在限差范围之外，则呈现所述报警提示。根据一种具体的实施方式，本专利技术用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控方法中，根据所述倾斜仪检测到的姿态数据以及吊缆的吊装位置，生成所述姿态调整数据；其中，所述姿态调整数据包括每条吊缆的调整长度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统包括静力水准仪、倾斜仪和监控主机；其中，在最终接头安装前且处于静止状态时，通过静力水准仪标定最终接头的姿态，监控主机根据静力水准仪标定的姿态数据，修正倾斜仪的初始参数；然后，在最终接头安装过程中，倾斜仪将检测到的姿态数据传输给监控主机，而监控主机根据倾斜仪检测到的姿态数据，生成用于将最终接头调至水平的姿态调整数据。因此，本专利技术通过静力水准仪标定的姿态数据，来修正倾斜仪的初始参数，使倾斜仪检测到的姿态数据与最终接头一致，保证了最终接头姿态测量的精度和实时性，而且倾斜仪设置在最终接头内部，不会受外界影响，可靠性强。附图说明：图1为最终接头安装的示意图；图2为本专利技术系统的结构示意图；图3为倾斜度方向示意图。图中标记：1-最终接头，2-沉管。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。结合图1所示的最终接头安装的示意图，以及图2所示的本专利技术系统的结构示意图；本专利技术用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统包括静力水准仪、倾斜仪和监控主机。静力水准仪和倾斜仪均设置在最终接头1内，监控主机设置在最终接头1外部。最终接头1通过吊缆吊至两端沉管2之间的间隙处，再通过下放吊缆，将最终接头1吊放在安装位置，从而完成最终接头1的安装。在最终接头安装前且处于静止状态时，通过静力水准仪标定最终接头的姿态，并将标定的姿态数据传输给监控主机。监控主机接收到静力水准仪标定的姿态数据后，根据该标定的姿态数据，修正倾斜仪的初始参数，使倾斜仪检测到的姿态数据与最终接头一致。然后，在最终接头安装过程中，通过倾斜仪实时检测最终接头的姿态数据，并将检测到的姿态数据传输给监控主机处理。而监控主机根据倾斜仪检测到的姿态数据，生成用于将最终接头调至水平的姿态调整数据。具体的，在最终接头安装过程中，监控主机根据倾斜仪检测到的姿态数据，计算出最终接头的纵向倾斜角度和横向倾斜角度，并在纵向倾斜角度或横向倾斜角度达到倾斜报警值时，呈现报警提示。工作人员发现报警提示后，停止最终接头的安装。在实施时，监控主机具有显示模块，通过该显示模块实时显示倾斜仪检测到的姿态数据以及显示相应的姿态调整数据，同时，当计算出最终接头的纵向倾斜角度或横向倾斜角度达到倾斜报警值时，则通过该显示模块呈现报警提示。其中，报警提示表现为显示模块显示的姿态数据的区域进行闪烁提示。当工作人员发现报警提示后，停止最终接头的安装，只有将最终接头的姿态调至水平后才能继续安装。因此，监控主机根据最终接头纵向倾斜角度和横向倾斜角度，计算出最终接头的倾斜度，并判断倾斜度数据是否在限差范围内，若该倾斜度数据在限差范围之外，则呈现报警提示。其中，倾斜度数据为零表示最终接头的姿态完全水平。换言之，只要倾斜度数据位于限差范围内，则表明最终接头的水平程度已经达到安装要求。而且，监控主机根据倾斜仪检测到的姿态数据以及吊缆的吊装位置，生成姿态调整数据；其中，姿态调整数据包括每条吊缆的调整长度。由于最终接头时通过吊缆进行安装下放的，通过调整各个吊缆的长度便可调整最终接头的姿态。以图3所示的倾斜度方向的示意图为例，横坐标表示垂直于最终接头对接面的水平方向，纵坐标表示平行于最终接头对接面的水平方向。在本实施例中，倾斜度数据的坐标为(+0.092，+0.064)，由于设定的限差范围半径大于该倾本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统，其特征在于，包括静力水准仪、倾斜仪和监控主机；其中，所述静力水准仪，用于在最终接头安装前且处于静止状态时，标定最终接头的姿态，并将标定的姿态数据传输给所述监控主机；所述倾斜仪，用于在最终接头安装过程中，检测最终接头的姿态数据，并将检测到的姿态数据传输给所述监控主机；所述监控主机，用于根据所述静力水准仪标定的姿态数据，修正所述倾斜仪的初始参数，以及根据所述倾斜仪检测到的姿态数据，生成用于将最终接头调至水平的姿态调整数据。

【技术特征摘要】
1.一种用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统，其特征在于，包括静力水准仪、倾斜仪和监控主机；其中，所述静力水准仪，用于在最终接头安装前且处于静止状态时，标定最终接头的姿态，并将标定的姿态数据传输给所述监控主机；所述倾斜仪，用于在最终接头安装过程中，检测最终接头的姿态数据，并将检测到的姿态数据传输给所述监控主机；所述监控主机，用于根据所述静力水准仪标定的姿态数据，修正所述倾斜仪的初始参数，以及根据所述倾斜仪检测到的姿态数据，生成用于将最终接头调至水平的姿态调整数据。2.如权利要求1所述的用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统，其特征在于，所述监控主机，用于根据所述倾斜仪检测到的姿态数据，计算出最终接头的纵向倾斜角度和横向倾斜角度，并在所述纵向倾斜角度或所述横向倾斜角度达到倾斜报警值时，呈现报警提示。3.如权利要求2所述的用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统，其特征在于，所述监控主机根据最终接头纵向倾斜角度和横向倾斜角度，计算出最终接头的倾斜度，并判断所述倾斜度数据是否在限差范围内，若所述倾斜度在限差范围之外，则呈现所述报警提示。4.如权利要求1所述的用于沉管隧道最终接头安装的姿态测控系统，其特征在于，所述监控主机根据所述倾斜仪检测到的姿态数据以及吊缆的吊装位置，生成所述姿态调整数据；其中，所述姿态调整数据包括每条吊缆的调整长度。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆权，刘国辉，张秀振，锁旭宏，孙阳阳，徐良，张超，陶振杰，
申请(专利权)人：中交一航局第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37