本發(fā)明屬于水下施工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
防波堤是港口和海岸工程的重要建筑物，主要是反射、消減外海傳來的波浪，為港池或海岸線等提供掩護(hù)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對整個防波堤結(jié)構(gòu)的安全十分重要。護(hù)面塊體一般安放在防波堤面層，起抵御波浪的作用，保護(hù)堤心塊石不被沖淘滾落的各種形式的預(yù)制構(gòu)件。護(hù)面塊體等水下構(gòu)件的布設(shè)是施工的難點。由于操作人員看不到水下部分，施工時極易發(fā)生遺漏或重復(fù)布設(shè)，如發(fā)生遺漏，將影響整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，如重復(fù)布設(shè)，造成了護(hù)面塊體的大量浪費。因此，有必要利用新型的技術(shù)進(jìn)行護(hù)面塊體的布設(shè)與安裝。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)。
為此，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
一種基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)，包括：
第一數(shù)據(jù)采集單元，其用于采集所有護(hù)面塊體的形狀數(shù)據(jù)，且為每一塊護(hù)面塊體賦予一唯一的識別碼；
第二數(shù)據(jù)采集單元，其用于在所述護(hù)面塊體安裝于水下時，將已安裝的所述護(hù)面塊體的多路水聲信號進(jìn)行實時采樣獲得采樣信號和已安裝的所述護(hù)面塊體的識別碼；
第一數(shù)據(jù)處理單元，其用于存儲所述護(hù)面塊體的識別碼信息；
第二數(shù)據(jù)處理單元，其利用水聲陣列信號處理方法和二維可視化處理方法將所述采樣信號處理為原始圖像，再利用視頻編碼方法對所述原始圖像進(jìn)行編碼形成視頻信號，且將所述視頻信號與已安裝的所述護(hù)面塊體的識別碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)；
顯控單元，其用于將所述視頻信號和關(guān)聯(lián)的識別碼傳輸至第一顯示模塊進(jìn)行顯示；
太陽能供電單元，其與所述第一數(shù)據(jù)采集單元、第二數(shù)據(jù)采集單元、第一數(shù)據(jù)處理單元、第二數(shù)據(jù)處理單元和顯控單元連接，用于供電。
優(yōu)選的是，所述的基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)中，所述太陽能供電單元包括太陽能光伏板和與所述太陽能光伏板連接的蓄電池。
優(yōu)選的是，所述的基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)中，所述第一數(shù)據(jù)處理單元還接收已安裝的所述護(hù)面塊體的識別碼，并與其存儲的所述護(hù)面塊體的識別碼進(jìn)行匹配，獲得未安裝的所述護(hù)面塊體的識別碼信息。
優(yōu)選的是，所述的基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)中，還包括：
判別單元，其用于將已安裝的所述護(hù)面塊體的視頻信號進(jìn)行比較，若已安裝的所述護(hù)面塊體的視頻信號的位置信息有重合，則記錄位置信息重合的護(hù)面塊體的識別碼信息。
優(yōu)選的是，所述的基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)中，所述顯控單元用于將位置信息重合的護(hù)面塊體的識別碼信息和識別碼對應(yīng)的視頻信號傳輸至第二顯示模塊進(jìn)行顯示。
優(yōu)選的是，所述的基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)中，所述第二數(shù)據(jù)采集單元包括：
預(yù)處理單元，其用于對已安裝的護(hù)面塊體的回波水聲信號進(jìn)行放大濾波處理；
預(yù)采樣單元，其用于對所述預(yù)處理單元輸出的回波水聲信號進(jìn)行采樣及模數(shù)轉(zhuǎn)換；
緩存單元，其用于將所述預(yù)采樣單元獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。
優(yōu)選的是，所述的基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)中，所訴第二數(shù)據(jù)采集單元和第一數(shù)據(jù)采集單號均還包括拍攝單元，所述拍攝單元用于拍攝所述護(hù)面塊體的識別碼。
優(yōu)選的是，所述的基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)中，所述識別碼為二維識別碼。
本發(fā)明至少包括以下有益效果：本發(fā)明通過采用水聲陣列信號處理和視頻信號的高速處理方法，能夠獲得水下構(gòu)件的高分辨的實時成像。然后通過視頻信號迅速傳輸至顯控單元進(jìn)行顯示，以使得操作人員實時掌控水下構(gòu)件的施工情況，對安裝漏處極易觀察到。同時，本發(fā)明對護(hù)面塊體還設(shè)置有識別碼，能夠?qū)γ總€護(hù)面塊體的去向進(jìn)行實時監(jiān)控，且通過獲得識別碼信息技術(shù)方便快捷，因此，實現(xiàn)了對護(hù)面塊體的安裝管理精確。
本發(fā)明的方法設(shè)計精巧、實用，適于推廣，用于水下作業(yè)，快速準(zhǔn)確，且能確保水下工程穩(wěn)固進(jìn)行。
本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
具體實施方式
下面對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
本發(fā)明提供一種基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)，包括：
第一數(shù)據(jù)采集單元，其用于采集所有護(hù)面塊體的形狀數(shù)據(jù)，且為每一塊護(hù)面塊體賦予一唯一的識別碼；
第二數(shù)據(jù)采集單元，其用于在所述護(hù)面塊體安裝于水下時，將已安裝的所述護(hù)面塊體的多路水聲信號進(jìn)行實時采樣獲得采樣信號和已安裝的所述護(hù)面塊體的識別碼；
第一數(shù)據(jù)處理單元，其用于存儲所述護(hù)面塊體的識別碼信息；第一數(shù)據(jù)處理單元還可根據(jù)每塊護(hù)面塊體的形狀數(shù)據(jù)預(yù)設(shè)一基本的護(hù)面塊體的安裝圖，以便對照該安裝圖進(jìn)行水下的安裝，以提高工作效率，避免安裝錯誤。
第二數(shù)據(jù)處理單元，其利用水聲陣列信號處理方法和二維可視化處理方法將所述采樣信號處理為原始圖像，再利用視頻編碼方法對所述原始圖像進(jìn)行編碼形成視頻信號，且將所述視頻信號與已安裝的所述護(hù)面塊體的識別碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)；
顯控單元，其用于將所述視頻信號和關(guān)聯(lián)的識別碼傳輸至第一顯示模塊進(jìn)行顯示；
太陽能供電單元，其與所述第一數(shù)據(jù)采集單元、第二數(shù)據(jù)采集單元、第一數(shù)據(jù)處理單元、第二數(shù)據(jù)處理單元和顯控單元連接，用于供電。
聲納實時成像技術(shù)(echoscope)的原理主要是靠發(fā)射聲波，然后接收接觸到目標(biāo)后反射回來的聲波，同時進(jìn)行信號處理和計算，最終得到目標(biāo)的二維圖像。信號處理系統(tǒng)是成像聲納的關(guān)鍵技術(shù)，本發(fā)明通過采用水聲陣列信號處理和視頻信號的高速處理方法，能夠獲得水下構(gòu)件的高分辨的實時成像。然后通過視頻信號迅速傳輸至顯控單元進(jìn)行顯示，以使得操作人員實時掌控水下構(gòu)件的施工情況，對安裝漏處極易觀察到。同時，本發(fā)明對護(hù)面塊體還設(shè)置有識別碼，能夠?qū)γ總€護(hù)面塊體的去向進(jìn)行實時監(jiān)控，且通過獲得識別碼信息技術(shù)方便快捷，因此，實現(xiàn)了對護(hù)面塊體的安裝管理精確。
本發(fā)明的方法設(shè)計精巧、實用，適于推廣，用于水下作業(yè)，快速準(zhǔn)確，且能確保水下工程穩(wěn)固進(jìn)行。
在一個優(yōu)選的實施例中，該基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)，還包括：
判別單元，其用于將已安裝的所述護(hù)面塊體的視頻信號進(jìn)行比較，若已安裝的所述護(hù)面塊體的視頻信號的位置信息有重合，則記錄位置信息重合的護(hù)面塊體的識別碼信息。
在上述方案中，作為優(yōu)選，所述顯控單元用于將位置信息重合的護(hù)面塊體的識別碼信息和識別碼對應(yīng)的視頻信號傳輸至第二顯示模塊進(jìn)行顯示。這樣，可判別出哪些護(hù)面塊體的安裝存在重合現(xiàn)象，避免材料浪費。
在一個優(yōu)選的實施例中，該基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)中，所述太陽能供電單元包括太陽能光伏板和與所述太陽能光伏板連接的蓄電池。
在一個優(yōu)選的實施例中，該基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)中，所述第一數(shù)據(jù)處理單元還接收已安裝的所述護(hù)面塊體的識別碼，并與其存儲的所述護(hù)面塊體的識別碼進(jìn)行匹配，獲得未安裝的所述護(hù)面塊體的識別碼信息。以確認(rèn)剩余護(hù)面塊體。用于后續(xù)工程的結(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)等。
在一個優(yōu)選的實施例中，該基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)中，所述第二數(shù)據(jù)采集單元包括：
預(yù)處理單元，其用于對已安裝的護(hù)面塊體的回波水聲信號進(jìn)行放大濾波處理；
預(yù)采樣單元，其用于對所述預(yù)處理單元輸出的回波水聲信號進(jìn)行采樣及模數(shù)轉(zhuǎn)換；
緩存單元，其用于將所述預(yù)采樣單元獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。
在一個優(yōu)選的實施例中，該基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)中，所訴第二數(shù)據(jù)采集單元和第一數(shù)據(jù)采集單號均還包括拍攝單元，所述拍攝單元用于拍攝所述護(hù)面塊體的識別碼。
在一個優(yōu)選的實施例中，該基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)中，所述識別碼為二維識別碼。
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)提供如下的實施例進(jìn)行說明：
一種基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)，包括：
第一數(shù)據(jù)采集單元，其用于采集所有護(hù)面塊體的形狀數(shù)據(jù)，且為每一塊護(hù)面塊體賦予一唯一的識別碼；所述識別碼為二維識別碼。
第二數(shù)據(jù)采集單元，其用于在所述護(hù)面塊體安裝于水下時，將已安裝的所述護(hù)面塊體的多路水聲信號進(jìn)行實時采樣獲得采樣信號和已安裝的所述護(hù)面塊體的識別碼。
第一數(shù)據(jù)處理單元，其用于存儲所述護(hù)面塊體的識別碼信息；所述第一數(shù)據(jù)處理單元還接收已安裝的所述護(hù)面塊體的識別碼，并與其存儲的所述護(hù)面塊體的識別碼進(jìn)行匹配，獲得未安裝的所述護(hù)面塊體的識別碼信息。
第二數(shù)據(jù)處理單元，其利用水聲陣列信號處理方法和二維可視化處理方法將所述采樣信號處理為原始圖像，再利用視頻編碼方法對所述原始圖像進(jìn)行編碼形成視頻信號，且將所述視頻信號與已安裝的所述護(hù)面塊體的識別碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
所述第二數(shù)據(jù)采集單元包括：預(yù)處理單元，其用于對已安裝的護(hù)面塊體的回波水聲信號進(jìn)行放大濾波處理；預(yù)采樣單元，其用于對所述預(yù)處理單元輸出的回波水聲信號進(jìn)行采樣及模數(shù)轉(zhuǎn)換；緩存單元，其用于將所述預(yù)采樣單元獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。顯控單元，其用于將所述視頻信號和關(guān)聯(lián)的識別碼傳輸至第一顯示模塊進(jìn)行顯示；所述顯控單元用于將位置信息重合的護(hù)面塊體的識別碼信息和識別碼對應(yīng)的視頻信號傳輸至第二顯示模塊進(jìn)行顯示。
所訴第二數(shù)據(jù)采集單元和第一數(shù)據(jù)采集單號均還包括拍攝單元，所述拍攝單元用于拍攝所述護(hù)面塊體的識別碼。
太陽能供電單元，其與所述第一數(shù)據(jù)采集單元、第二數(shù)據(jù)采集單元、第一數(shù)據(jù)處理單元、第二數(shù)據(jù)處理單元和顯控單元連接，用于供電。所述太陽能供電單元包括太陽能光伏板和與所述太陽能光伏板連接的蓄電池。
判別單元，其用于將已安裝的所述護(hù)面塊體的視頻信號進(jìn)行比較，若已安裝的所述護(hù)面塊體的視頻信號的位置信息有重合，則記錄位置信息重合的護(hù)面塊體的識別碼信息。
這里說明的模塊數(shù)量和處理規(guī)模是用來簡化本發(fā)明的說明的。對本發(fā)明的基于echoscope的護(hù)面塊體安裝輔助系統(tǒng)的應(yīng)用、修改和變化對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。
盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)。