[发明专利]海上钢圆筒施工定位系统

摘要

海上钢圆筒施工定位系统，是由GPS、自动跟踪全站仪、高精度液位计、无线数传电台、台式计算机等组成的定位监测系统，该系统在定位船上建立船体设备坐标系，在此坐标系下确定GPS定位天线、自动跟踪全站仪的安装参数。在振动梁外侧按90度角安装4个360度反射棱镜。根据船体与钢圆筒各关键点的平面几何关系，以及对船体坐标系下各关键点坐标值的倾斜修正，计算整理出反射镜船体坐标系、船体坐标系与工程坐标系的夹角、反射镜工程坐标、圆筒定位中心点的平面工程坐标、基准锁口方位角、圆筒上沿口高程等数据，最终准确定位。在满足使用要求的前提下减少系统的复杂程度，以提高可靠性。

主权项

一种海上钢圆筒施工定位系统，其特征在于：在施工的钢圆筒上方的振动梁外侧的四周设置四组高精度超声波液位计和反射棱镜，四组高精度超声波液位计和反射棱镜均布在振动梁外侧的圆周上，四个高精度超声波液位计连接在液位数据无线发射装置上；在施工的钢圆筒附件的定位船上设置GPS定位天线系统、自动跟踪全站仪和液位数据无线接收装置、台式计算机、上位机和下位机；由GPS定位天线、自动跟踪全站仪、高精度超声波液位计、无线数传电台、台式计算机组成的定位监测系统，该定位监测系统在定位船上建立船体设备坐标系，在此坐标系下确定GPS定位天线、自动跟踪全站仪的安装参数；在振动梁外侧按90度角安装的四个反射棱镜是360度反射棱镜，各棱镜中心至钢圆筒中心的距离相；GPS定位天线测得WGS84坐标，根据坐标转换参数求得GPS定位天线点的工程坐标；结合GPS定位天线、自动跟踪全站仪设备的安装参数以及全站仪测定的振动梁上反射棱镜的天顶角、水平角、斜距参数，解算出钢圆筒中心点的工程坐标；当反射棱镜与钢圆筒上沿口的垂直距离已知，即可求出钢圆筒上沿口的高程；振动梁设有钢圆筒锁口定位槽，在钢圆筒吊装时将基准锁口插入槽内；当振动梁与钢圆筒夹紧后，即可通过解算振动梁方位角得出钢圆筒基准锁口方位；预定的钢圆筒平面中心坐标、基准锁口方位角和其余锁口的相对转角参数可在定位参数文件中预置；振动梁安装的四个高精度超声波液位计的液位筒，液位筒底部联通，利用液位传感器监测液位变化；通过无线数据传输电台，将液位数据传输至定位船上，由微机根据液位差及液位测点的几何安装参数，计算出钢圆筒倾角值；根据船体与钢圆筒各关键点的平面几何关系，以及对船体坐标系下各关键点坐标值的倾斜修正，计算整理出反射镜船体坐标系、船体坐标系与工程 坐标系的夹角、反射镜工程坐标、圆筒定位中心点的平面工程坐标、基准锁口方位角、圆筒上沿口高程数据，最终准确定位。