用于船坞区域测量定位的监控系统的制作方法

1.本技术涉及船坞船舶制造技术领域，尤其涉及一种用于船坞区域测量定位的监控系统。


背景技术：

2.随着船舶建造技术的发展和行业竞争的日益激烈，提高船坞区域的建造质量和建造效率，尤其是船坞区域总段对接的位置测量并基于测量数据确定定位方案是船坞总段对接的关键步骤，测量效率和测量精度直接影响总段对接的效率和质量，从而直接影响船坞区域的制造能力和周转周期。
3.传统的船坞区域对接的位置测量主要是基于全站仪进行三维测量，但是全站仪由于自身仪器特性的限制，通常用于串行测量，对于大的船舶总段需要多次转站测量，在测量精度、测量效率、数据反馈的时效性和与数字化调姿设备互相性等方面能力不足，不能满足区域化，模块化建造的需求，直接影响船坞周期和关键设备的利用效率，无法实现关键设施设备潜能的有效释放。
4.因此，如何提供一种用于船坞区域测量定位的监控系统，以实现船坞区域船舶移动过程中实时位置数据的高精度、高效率的采集与反馈，提高船坞区域船舶的建造质量和建造效率，成为本领域亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种用于船坞区域测量定位的监控系统，以解决现有的船坞区域船舶移动过程中字自动测量定位问题，进而提高船坞区域船舶的建造质量和建造效率。
6.第一方面，本技术实施例提供一种用于船坞区域测量定位的监控系统，其包括：
7.基准单元，设置于船坞的坞壁或坞底，通过测量船坞设计时基准单元的理论位置与测量后基准单元的实际位置之间的相对位置关系，并结合船坞设计时的理论三维坐标系及所述基准单元在理论三维坐标系中的理论坐标值，确定船坞区域的实际三维坐标系。
8.测量单元，固定于船坞内被检测物的周围，测量单元能够测量与基准单元的相对位置关系，并结合实际三维坐标系以确定测量单元的实际坐标。
9.接收单元，固定于被检测物体的表面，用于实时接收来自测量单元的测量信号并得到响应值；
10.控制单元，与接收单元通信连接，接收响应值并计算得到接收单元与测量单元的相对位置关系，结合测量单元的实际坐标，得到被检测物体的实际坐标，进而计算被检测物体实际坐标与预设坐标的偏差值，通过偏差值修正被检测物体的位置使其沿预设轨迹运动。
11.在一种可能的实施方案中，包括至少2个固定于不同位置的接收单元，以及至少2个与接收单元相对应的测量单元。
12.在一种可能的实施方案中，每个测量单元包括2个测量监控设备，每个接收单元包括多个接收设备，每个测量监控设备的测量信号参数设置不同，接收设备根据接收的测量信号对测量监控设备加以区分。
13.在一种可能的实施方案中，在被检测物体移动时，接收单元能够依次对途经的各个测量单元的测量信号产生响应。
14.在一种可能的实施方案中，基准单元数量为多个，每个基准单元包括一个主基点和多个副基点，每个副基点以6m间隔设置在主基点的周围。
15.在一种可能的实施方案中，响应值包括接收时间、接收角度。
16.在一种可能的实施方案中，控制单元还与测量单元通信连接，以控制测量单元发射或关闭测量信号。
17.在一种可能的实施方案中，控制单元通过有线或无线的方式与测量单元及接收单元实现通信连接。
18.在一种可能的实施方案中，控制单元还与测量单元通信连接，以控制测量单元发射或关闭测量信号
19.在一种可能的实施方案中，测量单元设置于船坞内或船坞外。
20.在一种可能的实施方案中，测量单元还包括防护装置，测量单元的主设备设置在防护装置内。
21.与现有技术相比，本技术的有益效果：
22.本技术提供了一种用于船坞区域测量定位的监控系统，该系统包括基准单元、测量单元、接收单元和控制单元。基准单元设置在船坞的坞壁或坞底，控制单元根据基准单元建立船坞区域的实际三维坐标系，测量单元通过测量基准单元获取其在船坞内的位置信息。测量单元设置在船体块的周围并实时对移动的船体块发出测量信号，接收单元设置在船体块上，通过接收测量信号产生响应值，并将其反馈控制单元确定船体块的实时位置信息。上述监控系统能够实现船坞区域船体块移动过程中船体块实时位置数据的高精度、高效率的采集与反馈，提高了船坞区域船舶的建造质量和建造效率。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例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技术的某些实施例，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。
24.图1为根据本技术实施例示出的一种用于船坞区域测量定位的监控系统结构关系示意图；
25.图2为根据本技术实施例示出的一种用于船坞区域测量定位的监控系统布置示意图。
26.图示说明：
27.10船坞；100坞壁；110船体块；20基准单元；30测量单元；310第一测量单元；320第二测量单元；330第三测量单元；340第四测量单元；40接收单元；410第一接收单元；420第二接收单元；430第三接收单元；440第四接收单元；50控制单元。
具体实施方式
28.下面结合附图对本技术具体实施方式的技术方案作进一步详细说明，这些实施方式仅用于说明本技术，而非对本技术的限制。
29.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。
30.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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技术中的具体含义。
31.根据本技术的一个方面，提供了一种用于船坞区域测量定位的监控系统，参见图1-2，该监控系统包括基准单元20、测量单元30、接收单元40和控制单元50。
32.基准单元20，设置于船坞10的坞壁100或坞底，用于船坞10内三维坐标系的建立和被检测物的坐标定位。
33.测量单元30，固定于船坞10内被检测物的周围，用于实时监控被检测物体的位置和状态。
34.接收单元40，固定于被检测物体表面，与测量单元30的位置相对应，用于接收来自测量单元30的测量信号以反馈被检测物体的位置信息。
35.控制单元50，接收测量单元30和接收单元40的测量或检测信息，并将信息转换为测量单元30和接收单元40的坐标，分析确认被检测物体在船坞10范围内的坐标定位。在本技术实施例中，被检测物指搭载在船坞10内的船体块110。
36.在一种实施方式中，参见图2，基准单元20数量可为多个，由等间距均匀分布在船坞10坞壁100或坞底的基点所组成。每个基准单元20包括一个主基点和多个副基点。具体地，相邻基准单元20的主基点优选以60m为间隔设置，每个基准单元20的副基点优选为以6m间隔设置在主基点的周围。
37.通过测量船坞10设计时基准单元20的理论位置与测量后基准单元20的实际位置之间的相对位置关系，并结合船坞10设计时的理论三维坐标系及所述基准单元20在理论三维坐标系中的坐标值，确定船坞10区域的实际三维坐标系。
38.较佳地，采用全站仪对基准单元20的理论位置进行测量，以计算基准单元20实际位置，控制单元50结合测量后准单元20的实际位置与理论位置，确定出船坞10区域的实际三维坐标系。
39.在一种实施方式中，参见图2，测量单元30先通过测量与基准单元20的相对位置关系，并结合实际三维坐标系，确定测量单元30自身的实际坐标。然后，测量单元30利用激光等电磁波的方式向船坞10内的船体块110发射测量信号，以检测测量单元30与船体块110之间的相对位置关系。
40.较佳地，船坞10内至少包括两个测量单元30，每个测量单元30包括两个测量监控设备。当两个测量监控设备通过对同一基准单元20的测量进行坐标定位时，即可确定两个
测量监控设备之间的位置关系。而当两个已知位置关系的测量监控设备同时对特定位置发射激光测量信号时，即可确认该位置与测量监控设备之间的位置关系，从而获取该位置的坐标。测量单元30还包括一防护装置，测量监控设备放置在该防护装置内部，并由专用支架固定支撑在预定的测量高度，以满足对船体块110的测量需求。
41.较佳地，每个测量单元30的两个测量监控设备被设置为不同激光参数，以在两个测量监控设备对船坞10内的船体块110进行测量时的测量信号之间加以区分。
42.在本技术实施例中，第一测量单元310、第二测量单元320、第三测量单元330及第四测量单元340相对设置在船坞10内的船体块110两侧。设置多个测量单元30可扩大使船体块110在船坞10内移动时的测量范围，相对设置在船体块110的两侧可在提高测量精度的同时，对船体块110是否产生形变进行监控。
43.较佳地，测量单元30还可以设置在船坞10之外，以应对大型船体块110的定位监控。
44.在一种实施方式中，参见图2，接收单元40用于实时接收来自测量单元30的测量信号并产生响应值。接收单元40接收到来自测量单元30的测量信号时，响应值为测量单元30接收激光的接收时间和接收角度。对于接收单元40离开测量单元30的测量范围时，则无响应值反馈，船体块110进入到的测量的盲点区域。
45.多个接收单元40固定于船体块110的不同位置，具体位置和数量根据船体块110的大小和测量需求灵活配置。例如，在本技术实施例中，接收单元40的数量与测量单元30相对应，第一接收单元410、第二接收单元420、第三接收单元430和第四接收单元440相对设置在船体块110两侧的表面，依次与第一测量单元310、第二测量单元320、第三测量单元330及第四测量单元340相对应。
46.在船坞10内的船体块110移动时，接收单元40能够依次对途经的各个测量单元30的测量信号产生响应，并得到响应值，即，第一接收单元410和第三接收单元430随船体块110移动而离开第一测量单元310和第三测量单元330的测量范围后，第二接收单元420和第四接收单元440进入第一测量单元310和第三测量单元330的测量范围时依然能产生响应。
47.较佳地，每个接收单元40包括多个接收设备。对同一接收单元40设置多个接收设备，有利于对船体块110移动方向和移动位置的进行精准定位，亦可提高对船体块110局部变形情况的监控。具体地，每个接收单元40的接收设备的数量优选为6个。
48.在一种实施方式中，参见图2，控制单元50与接收单元40通信连接，连接方式包括有线或无线的方式，如局域网、蓝牙等，具体连接形式在此不做限定。控制单元50接收响应值即可计算得到接收单元40与测量单元30的相对位置关系，结合测量单元30的实际坐标，得到船坞10内船体块110的实际坐标。
49.较佳地，控制单元50还用于计算船体块110的实际坐标与预设坐标的偏差值，通过偏差值修正被检测物体的位置使其沿预设轨迹运动。
50.较佳地，控制单元50还与测量单元30通信连接，以控制测量单元30发射或关闭测量信号。
51.由以上的技术方案可知，本技术提供了一种用于船坞区域测量定位的监控系统，该系统包括基准单元20、测量单元30、接收单元40和控制单元50。基准单元20设置在船坞10的坞壁100或坞底，控制单元50根据基准单元20建立船坞10区域的实际三维坐标系，测量单
元30通过测量基准单元20获取其在船坞10内的位置信息。测量单元30设置在船体块的周围并实时对移动的船体块发出测量信号，接收单元40设置在船体块上，通过接收测量信号产生响应值，并将其反馈控制单元50确定船体块的实时位置信息。上述监控系统能够实现船坞10区域船体块移动过程中船体块实时位置数据的高精度、高效率的采集与反馈，提高了船坞10区域船舶的建造质量和建造效率。
52.以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本技术的保护范围。