[发明专利]岸滩剖面形态演变实时测量装置及方法在审
申请号: | 201911108810.8 | 申请日: | 2019-11-13 |
公开(公告)号: | CN110763196A | 公开(公告)日: | 2020-02-07 |
发明(设计)人: | 刘杰;高伟;李萍;徐元芹 | 申请(专利权)人: | 自然资源部第一海洋研究所;青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心 |
主分类号: | G01C7/02 | 分类号: | G01C7/02;G01C3/00;G01C9/00;G01S19/43 |
代理公司: | 37201 青岛海昊知识产权事务所有限公司 | 代理人: | 张中南;邱岳 |
地址: | 266061 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 横杆 激光测距仪 步进电机 倾角传感器 竖杆 旋转角度传感器 步进电机转轴 设备安装支架 实时测量装置 广角摄像头 箱体上表面 传输模块 顶端安装 横杆连接 空间位置 剖面形态 确定装置 数据存储 无人值守 箱体内部 向下倾斜 转轴转动 装置安装 单片机 固定板 固定筒 后侧面 连接柱 目标体 上表面 水平仪 下底面 柱状体 岸滩 穿出 门形 转轴 电机 墙壁 测量 驱动 | ||
1.一种岸滩剖面形态演变实时测量装置,其特征在于该装置包括箱体(1)、单片机(14)、数据存储及传输模块(15),所述箱体(1)下底面和后侧面分别连接柱形固定筒(16)和固定板(17);箱体(1)的内部安装有电池组(2)、步进电机(3)和分度控制器(4),步进电机(3)的转轴与箱体(1)的上表面垂直并从上表面的开孔穿出;步进电机(3)的转轴穿出箱体(1)上表面后与横杆(6)连接,以使步进电机(3)对该横杆(6)进行驱动,所述横杆(6)与步进电机(3)的转轴垂直且与箱体(1)的上表面平行;步进电机(3)的转轴顶端安装旋转角度传感器(8),横杆(6)上表面靠近步进电机(3)转轴的位置设有水平仪(9);横杆(6)的前端有一门形设备安装支架,设备安装支架上安装一个电机(10),且电机(10)的转轴水平并与横杆(6)垂直;该电机(10)的转轴上安装有激光测距仪(11)和倾角传感器(12);所述横杆(6)的后端上表面设有竖杆(7),步进电机(3)驱动横杆(6)旋转时,竖杆(7)随横杆(6)的转动而绕步进电机(3)的转轴转动,竖杆(7)上部朝向横杆(6)前端的外侧面上安装有向下倾斜的广角摄像头(13)以监视设备运行和海滩滩面情况。
2.如权利要求1所述的一种岸滩剖面形态演变实时测量装置,其特征在于所述箱体(1)的下底面与所述的柱形固定筒(16)之间还设有水平调节旋钮(5)及卡扣,所述水平调节旋钮(5)和卡扣与所述水平仪(9)配合使用而使该装置处于水平状态。
3.如权利要求1所述的一种岸滩剖面形态演变实时测量装置,其特征在于所述箱体(1)后侧面与所述的固定板(17)之间也设有水平调节旋钮(5)及卡扣,所述水平调节旋钮(5)和卡扣与所述水平仪(9)配合使用而使该装置处于水平状态。
4.权利要求1所述的一种岸滩剖面形态演变实时测量装置的应用,其特征在于该装置通过柱形固定筒(16)或固定板(17)安装在固定物体的侧面或顶端,以对岸滩剖面形态演变进行实时测量的应用。
5.利用权利要求1所述的装置进行海滩剖面形态测量的方法,其特征在于包括以下步骤:
1)在需要监测的海滩上寻找高度合适的墙体或柱状体,并将所述装置安装于墙壁上或柱状体的顶端;当安装在墙体上时,先将固定板(17)固定在墙体顶部的侧面,再将箱体(1)连接在固定板(17)的外侧面;当安装在柱状体上时,先将柱形固定筒(16)固定在柱形物体的顶端,再将箱体(1)底面与圆柱形固定筒(16)连接;
2)调整装置的姿态,以使横杆(6)呈水平状态;当装置的固定筒(16)或固定板(17)配有水平调节旋钮时,通过水平调节旋钮(5)和水平仪(9)配合调整箱体(1)的姿态,使箱体(1)的上表面和横杆(6)处于水平状态;
3)如果待测量海滩附近有高等级测绘控制点,利用RTK技术引测设备的空间位置信息;如果没有则利用GPS静态观测获取该设备的位置和高程信息;确定装置的空间位置后开机;
4)设置步进电机(3)的转动范围以及每次的旋转角度、岸滩的测量周期和数据发送周期;
5)测量时,步进电机(3)首先旋转至第一个设定的角度,停止转动,电机(10)驱动激光测距仪(11)和倾角传感器(12)旋转,在旋转的同时,测量各个倾角下目标体至激光测距仪(11)的距离;之后步进电机(3)旋转至下一个设定的角度,电机(10)驱动激光测距仪(11)和倾角传感器(12)重复进行以上测量;
6)装置按照设定的周期进行海滩剖面测量和数据发送,多期测量结束后,装置关机,并复测装置的空间位置信息,确保装置在整个测量周期内没有发生位置变化;
7)上述步骤完成后,将装置带回,保养待用。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于步进电机(3)每次的旋转角度通过单机片(14)和分度控制器(4)控制,数据存储及传输模块(15)里存储的步进电机(3)每次的旋转角度数据则是通过旋转角度传感器(8)测量获得的。
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