一种河道疏浚监管系统以及方法与流程

1.本发明涉及疏浚工程技术领域，尤其涉及一种河道疏浚监管系统以及方法。


背景技术：

2.目前，疏浚工程是指采用挖泥船或其他机具以及人工进行水下挖掘，疏浚工程正广泛应用于开挖航道、加宽港口、疏通河道、开挖码头、填海造地、清除水下障碍物等领域进行的土石方工程。疏浚工程的挖槽设计应力图通过改变河道水流几何边界，引起水流内部结构的变化,使得新形成的水流结构,不但可以保证泥沙不再淤积在航道内(至少在下一个汛期到来之前不再淤积),而且能将进入挖槽内的泥沙输送到下深槽中去，维持航道稳定，利用疏浚工程能够有效助推环境改善及社会发展，其对国民经济的发展，特别是对水上交通、水利防洪、工业发展、城市建设和海上能源产业等的作用是巨大的。由于疏浚工程相对复杂，现有在疏浚工程的施工过程中无法进行实时定位和监控以准确反映作业情况。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种河道疏浚监管系统以及方法，可以有效解决上述问题。
4.为实现上述目的，本发明提供一种河道疏浚监管系统，包括：
5.多个蓝牙广播站，沿待疏浚的河道间隔设置于所述待疏浚的河道的至少一侧；
6.第一蓝牙定位装置，固定设置于长吊臂挖掘船的船身上；
7.所述蓝牙广播站用于接收所述第一蓝牙定位装置的信号；
8.处理单元，通过所述信号解析所述第一蓝牙定位装置的第一位置信息；
9.云端，用于根据所述第一位置信息将在同一位置超过设定时间阈值内的第一位置信息生成第一作业点；且所述云端进一步用于当疏浚结束后，判断所有第一作业点是否完全覆盖所述待疏浚的河道，且相邻两个第一作业点之间的距离是否在设定范围内，是则判断本次疏浚工程合格；否则，判断本次疏浚工程不合格。
10.优选的，进一步包括：第二蓝牙定位装置，固定设置于所述长吊臂挖掘船的挖掘臂上；
11.且所述蓝牙广播站用于接收所述第二蓝牙定位装置的信号；处理单元，进一步用于通过所述信号解析所述第二蓝牙定位装置的第二位置信息。
12.优选的，所述云端进一步用于根据所述第二位置信息将在同一第一作业点内的第二位置信息生成第二作业点，且所述云端进一步用于判断在同一第一作业点内的所述第二作业点是否形成连续的作业，是则判断本次疏浚工程合格。
13.优选的，进一步包括：第三蓝牙定位装置，固定设置于装卸船的船身上；
14.且通过所述蓝牙广播站接收所述第三蓝牙定位装置的信号；处理单元，进一步用于通过所述信号解析所述第三蓝牙定位装置的第三位置信息。
15.优选的，所述云端进一步用于根据所述第三位置信息的位置变化，计算所述装卸船在所述时间阈值内基于所述第一作业点到达预定堆场的次数，并判断所述次数是否达到
第一阈值，是则判断本次疏浚工程合格。
16.优选的，所述云端进一步用于根据所述第三位置信息的位置变化，计算所述装卸船在所述时间阈值内基于所述第二作业点到达预定堆场的次数，并判断所述次数是否达到第二阈值，是则判断本次疏浚工程合格。
17.为实现上述目的，本发明还提供一种河道疏浚监管方法，所述方法包括：
18.通过多个蓝牙广播站接收第一蓝牙定位装置的信号，其中，所述第一蓝牙定位装置固定设置于长吊臂挖掘船的船身上，所述蓝牙广播站沿待疏浚的河道间隔设置于所述待疏浚的河道的至少一侧；
19.通过处理单元根据所述信号解析所述第一蓝牙定位装置的第一位置信息；
20.通过云端根据所述第一位置信息将在同一位置超过设定时间阈值内的第一位置信息生成第一作业点；且当疏浚结束后，通过所述云端进一步判断所有第一作业点是否完全覆盖所述待疏浚的河道，且相邻两个第一作业点之间的距离是否在设定范围内，是则判断本次疏浚工程合格；否则，判断本次疏浚工程不合格。
21.优选的，所述方法还包括：
22.通过所述蓝牙广播站接收第二蓝牙定位装置的信号，并通过所述处理单元进一步根据所述信号解析所述第二蓝牙定位装置的第二位置信息，其中，所述第二蓝牙定位装置固定设置于所述长吊臂挖掘船的挖掘臂上。
23.优选的，在所述通过所述处理单元进一步根据所述信号解析所述第二蓝牙定位装置的第二位置信息之后，还包括：
24.通过所述云端进一步根据所述第二位置信息将在同一第一作业点内的第二位置信息生成第二作业点，且通过所述云端进一步判断在同一第一作业点内的所述第二作业点是否形成连续的作业，是则判断本次疏浚工程合格。
25.优选的，所述方法还包括：
26.通过所述蓝牙广播站接收第三蓝牙定位装置的信号，并通过所述处理单元进一步根据所述信号解析所述第三蓝牙定位装置的第三位置信息，其中，所述第三蓝牙定位装置固定设置于装卸船的船身上。
27.本发明的有益效果：
28.以上方案，通过对挖掘船上设置蓝牙定位装置所发出的信号进行解析处理，以监控挖掘船的实时位置变化在预设时间内是否满足覆盖挖掘点的要求，能够实现定位快速、准确度高以及成本低的测量位置变化，能够有效保证对河道的待疏浚区域进行准确定位以进行顺利挖掘，并且通过位置变化进行监控以确保作业点的覆盖范围满足要求，提高疏浚工程合格率和作业效率，确保施工进度顺利进行、降低工程成本。
29.以上方案，通过对挖掘船的挖掘臂上设有的蓝牙定位装置所发出的信号进行解析处理，以监控挖掘船的挖掘臂的实时位置变化是否基于大的作业点对周边进行挖掘作业，是否满足基于同一大的作业点内进行作业后，所得到的小的作业点是否满足形成连续的作业，能够对河道的待疏浚区域再次进行各个局部开挖以缩小监控范围，减少漏挖少挖的情况，进一步提高疏浚工程合格率。
30.以上方案，通过对装卸船上设有的蓝牙定位装置所发出的信号进行解析处理，以监控装卸船在预设时间内来回卸泥排泥的次数是否达到预设次数，进而能够根据各个河段
区域的积泥量的不同确保对应各个区域的挖泥量满足要求，提高疏浚工程合格率，以达到理想的疏浚效果。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
32.图1是本发明实施例提供的河道疏浚监管系统的结构示意图。
33.图2是本发明实施例提供的河道疏浚作业点分布示意图。
34.图3是本发明另一实施例提供的河道疏浚监管系统的结构示意图。
35.图4本发明实施例提供的河道疏浚监管方法的流程示意图。
36.图5本发明另一实施例提供的河道疏浚监管方法的流程示意图。
具体实施方式
37.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
38.在本发明的描述中，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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.以下结合实施例详细阐述本发明的内容。
40.目前我国水利水电工程大量的建设，在对其运行维护管理工作中其河道淤积已是一个突出的问题。当前由于城市引水和灌溉用水量的不断增加，导致上游来水量不断减少，废弃物不断增加，从而使得河道不断的淤积，河床抬高，降低了河道原有的防洪、抗涝标准和蓄水能力的调整。所以需要加强对河道现有工况的治理，采取各种有效的措施和手段，加强河道的水环境改善和生态环境的修复，使河道更加通畅，满足河道通航及防洪的能力。因而，通过对河道及时进行清淤能够有效疏通河道，降低河道淤积的问题。
41.参照图1所示的结构框图。一种河道疏浚监管系统，包括：
42.多个蓝牙广播站11，沿待疏浚的河道间隔设置于所述待疏浚的河道的至少一侧；
43.第一蓝牙定位装置12，固定设置于长吊臂挖掘船14的船身141上；
44.所述蓝牙广播站11用于接收所述第一蓝牙定位装置12的信号；
45.处理单元10，通过所述信号解析所述第一蓝牙定位装置12的第一位置信息；
46.云端，用于根据所述第一位置信息将在同一位置超过设定时间阈值内的第一位置信息生成第一作业点；且所述云端进一步用于当疏浚结束后，判断所有第一作业点是否完全覆盖所述待疏浚的河道，且相邻两个第一作业点之间的距离是否在设定范围内，是则判断本次疏浚工程合格；否则，判断本次疏浚工程不合格。
47.在具体实施时，由于河道河床淤积、河道变窄、河道改道或者大量有机质垃圾进入河道等各种原因下均容易造成不同程度的河道淤塞，因而，需要结合河道的实际情况，对主河道和支涌实施定期或不定期的清淤工程，从而全面有效提高河段河道的综合通道能力。在本实施例中，通过提出河道疏浚监控系统，包括通过获取挖掘船14上设有的蓝牙定位装置12的信号，并对该信号进行解析获得该蓝牙定位装置12的位置信息，以监控挖掘船14的实时位置变化在预设时间内是否满足覆盖挖掘作业点的要求，提高疏浚工程合格率和作业效率，进而确保河道的畅通性。进一步的，对于待疏浚的河道可通过分河段进行开挖，在对每一河段进行开挖前可事先进行测量，包括河段长度和宽度测量，进一步根据河段长度和宽度对每一河段进行多个位置的划分，从而根据每一位置在预设时间内进行疏浚作业以生成的作业点，根据相邻的两个作业点之间的距离是否满足预设距离要求，从而判断本次疏浚工程是否合格。例如，预设时间为0.5
‑
2小时，优选为1小时。两个作业点之间的预设距离可以根据不同船体的挖掘臂的长短选择。一般而言，小型河道的挖掘船体的长度一般十米左右，挖掘臂的长短一般5
‑
8米左右，故，挖掘臂沿单侧的挖掘范围大概在3
‑
6米左右。故，挖掘臂沿两侧的挖掘范围可以达6
‑
12米左右，故，可以设定两个作业点之间的预设距离为6
‑
12米，则判断本次疏浚工程合格。当然，不同的中大型挖掘船的作业点的间距可以根据不同船体的挖掘臂的长短选择，并根据河道深浅设定。
48.其中，多个蓝牙广播站11间隔设置于待疏浚的河道的至少一侧，每个蓝牙广播站11包含有蓝牙天线阵列，且相邻的蓝牙广播站11之间的直线距离小于10米，该距离可以提高定位的精确度。而蓝牙标签是指拥有广播协议的蓝牙外围设备，蓝牙标签设置于蓝牙定位装置内，同时蓝牙标签将连续周期性地向它的周围环境进行广播，并且它不会被其他设备进行连接。蓝牙标签发送的广播信号包含寻向数据包，寻向数据包包含当前蓝牙标签的编号id，所在逻辑时钟同步单元id等信息。蓝牙广播站本身包含有蓝牙天线阵列，系统启动后，所有蓝牙广播站和蓝牙标签之间同步逻辑时钟。蓝牙广播站通过实时获取蓝牙标签的信号强度、到达角等参数，处理单元即可实时计算出蓝牙标签的定位数据，即计算蓝牙标签位置是基于蓝牙aoa实现。
49.进一步的，在另一实施例中，还包括：
50.第二蓝牙定位装置13，固定设置于所述长吊臂挖掘船14的挖掘臂142上；且所述蓝牙广播站11用于接收所述第二蓝牙定位装置13的信号；处理单元10，进一步用于通过所述信号解析所述第二蓝牙定位装置13的第二位置信息。
51.所述云端进一步用于根据所述第二位置信息将在同一第一作业点内的第二位置信息生成第二作业点，且所述云端进一步用于判断在同一第一作业点内的所述第二作业点是否形成连续的作业，是则判断本次疏浚工程合格。
52.在本实施例中，通过获取长吊臂挖掘船14的挖掘臂142上设有蓝牙定位装置13的信号，并对该信号进行解析获得该蓝牙定位装置13的位置信息，以监控长吊臂挖掘船14的挖掘臂142的实时位置变化是否以大的作业点为基点对周边进行挖掘作业，判断是否满足
基于同一大的第一作业点内进行作业后，所得到的小的第二作业点是否满足形成连续的作业，进一步的，可根据第二作业点的个数判断挖掘臂142的挖掘频率，从而判断本次疏浚工程是否合格。例如，参见图2中所示，a为第一作业点，b为以a为中心进行作业所形成的第二作业点。所述第二作业点一般至少可以围绕船体的尾部及两侧。所述第二作业点的数量可以根据淤泥的量以及挖掘臂的挖掘量决定；淤泥的量较高，b点的密度可以密集一些，反之，淤泥的量较低，b点的密度可以小一些；另外，挖掘臂的挖掘量大，b点的密度可以小一些；挖掘臂的挖掘量小，b点的密度可以密集一些。
53.进一步的，在另一实施例中，如图3所示，还包括：
54.第三蓝牙定位装置16，固定设置于装卸船15的船身上；且通过所述蓝牙广播站11接收所述第三蓝牙定位装置16的信号；处理单元10，进一步用于通过所述信号解析所述第三蓝牙定位装置16的第三位置信息。
55.其中，所述云端进一步用于根据所述第三位置信息的位置变化，计算所述装卸船15在所述时间阈值内基于所述第一作业点到达预定堆场的次数，并判断所述次数是否达到第一阈值，是则判断本次疏浚工程合格。
56.其中，所述云端进一步用于根据所述第三位置信息的位置变化，计算所述装卸船15在所述时间阈值内基于所述第二作业点到达预定堆场的次数，并判断所述次数是否达到第二阈值，是则判断本次疏浚工程合格。
57.在本实施例中，在对每一河段进行开挖前可事先进行测量，包括水深测量，从而作为挖泥量计算的依据。进一步的，通过获取装卸船15上设有蓝牙定位装置16的信号，并对该信号进行解析获得该蓝牙定位装置16的实时位置变化，以判断装卸船15在预设时间内来回运送淤泥的次数是否达到预设次数，另外，可分别根据基于第一作业点到达预定堆场和基于第二作业点到达预定堆场的运送次数进行判断是否满足要求。其中，该预设次数可根据装卸船的容泥量以及每一河段的挖泥量初步计算装卸船所需运送次数，从而判断本次疏浚工程是否合格。进而能够根据各个区域的积泥量的不同确保对应各个区域的挖泥量满足要求，提高疏浚工程合格率，以达到理想的疏浚效果。
58.在其他实施例中，参照图4
‑
5所示的流程图。一种河道疏浚监管方法，该方法包括：
59.s11，通过多个蓝牙广播站接收第一蓝牙定位装置的信号，其中，所述第一蓝牙定位装置固定设置于长吊臂挖掘船的船身上，所述蓝牙广播站沿待疏浚的河道间隔设置于所述待疏浚的河道的至少一侧；
60.s12，通过处理单元根据所述信号解析所述第一蓝牙定位装置的第一位置信息；
61.s13，通过云端根据所述第一位置信息将在同一位置超过设定时间阈值内的第一位置信息生成第一作业点；且当疏浚结束后，通过所述云端进一步判断所有第一作业点是否完全覆盖所述待疏浚的河道，且相邻两个第一作业点之间的距离是否在设定范围内，是则判断本次疏浚工程合格；否则，判断本次疏浚工程不合格。
62.进一步的，该方法还包括：
63.s14，通过所述蓝牙广播站接收第二蓝牙定位装置的信号，并通过所述处理单元进一步根据所述信号解析所述第二蓝牙定位装置的第二位置信息，其中，所述第二蓝牙定位装置固定设置于所述长吊臂挖掘船的挖掘臂上。
64.其中，在所述通过所述处理单元进一步根据所述信号解析所述第二蓝牙定位装置
的第二位置信息之后，还包括：
65.s15，通过所述云端进一步根据所述第二位置信息将在同一第一作业点内的第二位置信息生成第二作业点，且通过所述云端进一步判断在同一第一作业点内的所述第二作业点是否形成连续的作业，是则判断本次疏浚工程合格。
66.进一步的，该方法还包括：
67.通过所述蓝牙广播站接收第三蓝牙定位装置的信号，并通过所述处理单元进一步根据所述信号解析所述第三蓝牙定位装置的第三位置信息，其中，所述第三蓝牙定位装置固定设置于装卸船的船身上。
68.进一步的，通过所述云端根据所述第三位置信息的位置变化，计算所述装卸船在所述时间阈值内基于所述第一作业点到达预定堆场的次数，并判断所述次数是否达到第一阈值，是则判断本次疏浚工程合格。
69.进一步的，过所述云端根据所述第三位置信息的位置变化，计算所述装卸船在所述时间阈值内基于所述第二作业点到达预定堆场的次数，并判断所述次数是否达到第二阈值，是则判断本次疏浚工程合格。
70.该方法其各个步骤的执行可参见上述监管系统的阐述，故在此不进行赘述，详细请参见以上实施例的说明。
71.以上所述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。