專利名稱：一種用于淤泥脫水的土工管袋高度測量與預(yù)警的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遙感探測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于淤泥脫水的土工管袋高度測量、預(yù)警的非接觸性激光測高方法。
背景技術(shù)：
目前，填充中的土工管帶高度難以時刻監(jiān)測。由于填充時的土工管帶高度不斷提升，并且體積過大，使得測量人員難以接近測量。此外，在到達安全高度后，如不及時停止填充，土工管帶有可能破裂，由于施工現(xiàn)場人員較多，會造成較嚴(yán)重的施工事故。因此，土工管帶安全填充高度的及時預(yù)警是保證施工安全的重要因素。高度測量通常使用測距儀，較多的是三角測量傳感器，超聲波傳感器。三角測量傳感器在目標(biāo)顏色變化的情況下能較好的工作，但是，在目標(biāo)角度不固定或目標(biāo)太亮?xí)r，其性能可預(yù)測性變差。此外，三角測量傳感器一般量程只限于0. 5m以內(nèi)。超聲波傳感器是根據(jù)超聲波遇到障礙物反射回來的特性進行測量的。其中，超聲波檢測的目標(biāo)必須處于與傳感器垂直方位，偏角不大于10°。在多風(fēng)的、溫度梯度較大的場合均會造成相應(yīng)的誤差。因此，我們選用了非接觸性的激光傳感器(insight-60)測量的方法，這種方法方便準(zhǔn)確，精度較高，無論測量距離長短，一樣快速精確的測量，且擁有數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)輸出 (有電腦輸出接口)功能，便于測量數(shù)據(jù)的存儲及處理。不僅體積小，自重輕，便于檢驗人員攜帶，操作簡單方便，大大減少了測量時間，提高了測量的準(zhǔn)確度。典型激光測距的方法有脈沖法、相位法、干涉法等，這些方法各有特點，分別應(yīng)用于不同的測量環(huán)境和測量領(lǐng)域。脈沖法的測量范圍從幾十米到上萬千米，精度為米量級，主要應(yīng)用于科研與軍事領(lǐng)域，比如地月距離測量等；相位法的測量范圍從幾米到幾千米，精度達到毫米量級，主要應(yīng)用于大地測量與工程測量；干涉法一般測量厘米左右的距離，精度高達微米量級，主要應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報。在土工管帶測高的工作中，我們選用了相位式激光傳感器(insight-60)進行測量及預(yù)警。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對填充中的土工管袋，高度時刻變化，體積增大、人為難以時刻監(jiān)測測量等問題，提供的一種非接觸激光相對高度測量及預(yù)警的方法。本發(fā)明使用一種新型激光傳感器(insight-60)，不僅體積小、重量輕，并且無需合作目標(biāo)即可達到毫米級精度。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案采用自立式標(biāo)準(zhǔn)升降桿為底座，上接L型支架，可固定兩個激光傳感器，一個水平放置，一個垂直放置，并且保證射出光源在同一水平面上。通過對模擬信號的設(shè)定，以便達到預(yù)警安全高度的目的。通過水平距離控制，可測得實際土工管袋填充的高度。此裝置通過藍牙無線傳輸數(shù)據(jù)至計算機終端，可自動記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。以上各項操作，均可實現(xiàn)實時自動監(jiān)測測量，各項數(shù)據(jù)依靠藍牙傳輸?shù)街鳈C，簡化數(shù)據(jù)線等裝置。增加野外及施工現(xiàn)場的可操作性。前述的一種用于污染底泥的土工管袋高度測量方法，所述的自立式標(biāo)準(zhǔn)升降桿總高度可達15米，垂直載荷50kg，可承受穩(wěn)態(tài)風(fēng)速8級風(fēng)。前述的一種用于污染底泥的土工管袋高度測量方法，所述的激光傳感器使用 635nm的工作波長，測量范圍為0.05-60m。典型精度為士 1.5mm。使用藍牙傳輸數(shù)據(jù)，并有預(yù)警程序的模擬信號。


圖1為一種非接觸激光相對高度測量及預(yù)警裝置示意圖1、計算機終端2、升降桿底座3、升降桿桿體4、L型支架5、激光傳感器6、土工管袋
具體實施例方式設(shè)定土工管袋中點到升降桿距離為水平激光傳感器預(yù)設(shè)距離A(m)。使用升降桿上升，直至豎直激光傳感器所測定的高度數(shù)據(jù)為安全高度后停止。土工管袋即可以開始填充，隨著土工管袋的升高，水平激光傳感器可接收到反射光線，當(dāng)所測得的數(shù)據(jù)為預(yù)設(shè)距離 A(m)時，開始預(yù)警提醒。由于工程中填充停止會出現(xiàn)延時，所以實際土工管袋高度不一定為安全高度。可上升升降桿使得水平激光傳感器測得距離再次為A(m)時，自動記錄豎直激光傳感器所測數(shù)據(jù)。此時，該數(shù)據(jù)即為此次土工管袋填充的實際高度。由于土工管袋填充一般總共有4層，只需繼續(xù)上升升降桿，相應(yīng)調(diào)整預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)即可。
權(quán)利要求
1.一種用于淤泥脫水的土工管袋高度測量與預(yù)警的方法，其特征在于可水平及垂直同時測定距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求書所述1的一種用于淤泥脫水的土工管袋高度測量與預(yù)警的方法，其特征在于底部安裝升降桿，可控制升降距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的非接觸激光相對高度測量及預(yù)警裝置，可設(shè)定安全高度預(yù)警程序，水平方向測得數(shù)據(jù)達到預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)時，進行提示預(yù)警。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的非接觸激光相對高度測量及預(yù)警裝置，使用藍牙進行數(shù)據(jù)傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的非接觸激光相對高度測量及預(yù)警裝置，在填充土工管袋結(jié)束后，可測得管帶實際高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的非接觸激光相對高度測量及預(yù)警裝置，升降桿可繼續(xù)上升，并調(diào)整預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，對2、3、4層土工管袋進行高度測量及預(yù)警。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于淤泥脫水的土工管袋高度測量與預(yù)警的方法。本發(fā)明的目的是針對填充中的土工管袋，高度時刻變化，體積增大、人為難以時刻監(jiān)測測量等問題。所述的激光傳感器(insight-60)使用635nm的工作波長，測量范圍為0.05-60m。典型精度為±1.5mm。使用藍牙傳輸數(shù)據(jù)，并有預(yù)警程序的模擬信號。此激光傳感器測高及預(yù)警方法可連續(xù)操作，在精確測高的同時，有效預(yù)警，大大降低施工現(xiàn)場的安全隱患。
文檔編號G01C5/00GK102435170SQ201110308459
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者劉朝輝, 盧丹, 張景輝, 楊偉, 畢濤, 王堯, 王文茜, 西偉力, 邵兆俊, 韓嵩 申請人:天津生態(tài)城水務(wù)有限公司, 天津生態(tài)城環(huán)保有限公司