專利名稱：一種挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確疏浚方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于疏浚工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確 疏浚方法。
背景技術(shù)：
目前，利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)控制等技術(shù)對(duì)疏浚過程的疏浚信息、 設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)調(diào)度和自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化信息管理，并將監(jiān)測(cè)點(diǎn)信 息與船舶空間位置相結(jié)合，以電子海圖為基礎(chǔ)，在疏浚監(jiān)控系統(tǒng)直觀表達(dá)疏浚運(yùn)行狀況和 監(jiān)控點(diǎn)狀態(tài)，這種技術(shù)在現(xiàn)有的挖泥船普遍使用。但目前停留在二維挖泥信息顯示，不能給 出三維土質(zhì)、土層的分布信息。為進(jìn)一步控制挖泥精度，解決由于土質(zhì)的變化對(duì)挖泥質(zhì)量帶 來影響，采用基于土質(zhì)、土層分布的精確疏浚是提高挖泥船施工質(zhì)量和產(chǎn)量的有效途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種挖泥船基于土質(zhì)土層分布 的精確疏浚方法。本發(fā)明的目的是為挖泥船施工人員提供了一種動(dòng)態(tài)立體顯示圖形，降低船員的視 覺疲勞，指導(dǎo)挖泥船駕駛?cè)藛T精確控制挖泥施工作業(yè)的疏浚方法。本發(fā)明通過實(shí)時(shí)顯示挖泥船在疏浚過程中的挖掘頭位置及所對(duì)應(yīng)的土質(zhì)、土層三 維地理信息數(shù)據(jù)和圖形，減少船員的視覺疲勞，指導(dǎo)挖泥船駕駛?cè)藛T精確控制挖泥施工作 業(yè)。通過顯示挖泥船在挖泥狀態(tài)下耙頭或絞刀在三維土層的平面、斷面位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，可 有效地控制挖泥精度，減少挖泥廢方，提高施工質(zhì)量。依據(jù)土質(zhì)、土層分布的地理信息進(jìn)行 輔助決策分析、優(yōu)化施工工藝參數(shù)，提高疏浚效率。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種挖泥船基于 土質(zhì)土層分布的精確疏浚方法，其特點(diǎn)是挖泥船設(shè)有疏浚計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄和輔助分析系 統(tǒng)，計(jì)算機(jī)記錄和輔助分析系統(tǒng)顯示土質(zhì)、土層數(shù)據(jù)地理信息的疏浚軌跡與剖面數(shù)據(jù)信息， 挖泥船在疏浚過程中依據(jù)實(shí)時(shí)顯示的挖掘頭位置及所對(duì)應(yīng)的土質(zhì)、土層三維地理數(shù)據(jù)信 息，精確控制進(jìn)行挖泥施工疏浚作業(yè)。本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案所述的挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確疏浚方 法，其特點(diǎn)是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄和輔助分析系統(tǒng)顯示土質(zhì)、土層數(shù)據(jù)地理信息的疏浚軌跡與 剖面數(shù)據(jù)信息，是將鉆探、淺剖測(cè)量的土質(zhì)和土層信息與施工區(qū)域的測(cè)量數(shù)據(jù)融合，通過模 型算法處理、記錄、實(shí)時(shí)顯示挖泥船在挖泥狀態(tài)下耙頭或絞刀在三維土層的平面、斷面位置 和運(yùn)動(dòng)軌跡。所述的挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確疏浚方法，其特點(diǎn)是土質(zhì)、土層三維地理 數(shù)據(jù)信息為數(shù)字或圖形數(shù)據(jù)信息。所述的挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確疏浚方法，其特點(diǎn)是數(shù)字或圖形數(shù)據(jù)信 息為挖泥時(shí)絞刀或耙頭所在三維位置的平面土質(zhì)分布、斷面土質(zhì)分布數(shù)據(jù)信息。
所述的挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確疏浚方法，其特點(diǎn)是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄有 設(shè)定區(qū)域內(nèi)不同土層的土方產(chǎn)量、不同土質(zhì)的挖掘產(chǎn)量、泥泵效率、艙內(nèi)土質(zhì)分布、挖泥船 溢流總量、不同土質(zhì)真空-濃度曲線數(shù)據(jù)。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確疏浚方法由于 采用了本發(fā)明全新的技術(shù)方案，挖泥船在疏浚過程中實(shí)時(shí)顯示水下挖掘頭位置及所對(duì)應(yīng)的 土質(zhì)、土層三維地理信息數(shù)據(jù)和圖形，指導(dǎo)挖泥船駕駛?cè)藛T精確控制挖泥施工作業(yè)。本發(fā) 明為挖泥船施人工員提供了一種動(dòng)態(tài)立體圖形，減少船員的視覺疲勞，實(shí)時(shí)顯示挖泥船在 挖泥狀態(tài)下耙頭或絞刀在三維土層的平面、斷面位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，可有效地控制挖泥精度， 減少挖泥廢方、提高施工質(zhì)量和挖泥效率，依據(jù)土質(zhì)、土層分布的地理信息進(jìn)行輔助決策分 析、優(yōu)化施工工藝參數(shù)，提高疏浚效率等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的疏浚平面土質(zhì)、土層分布示意 圖；圖3是本發(fā)明的疏浚斷面土質(zhì)、土層分布示意圖。圖中，1-挖泥船，2-12米挖深的沙層，3-12米挖深的淤泥層，4_設(shè)計(jì)的疏浚斷面， 5_挖掘機(jī)具(如絞刀或耙頭)。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖 詳細(xì)說明如下參閱附圖1、圖2和圖3。實(shí)施例1 一種挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確疏浚方法，挖泥船設(shè)有疏浚計(jì)算 機(jī)數(shù)據(jù)記錄和輔助分析系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)記錄和輔助分析系統(tǒng)顯示土質(zhì)、土層數(shù)據(jù)地理信息的 疏浚軌跡與剖面數(shù)據(jù)信息，挖泥船在疏浚過程中依據(jù)實(shí)時(shí)顯示的挖掘頭位置及所對(duì)應(yīng)的土 質(zhì)、土層三維地理數(shù)據(jù)信息和圖形，精確控制進(jìn)行挖泥施工疏浚作業(yè)。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄和輔助分析系統(tǒng)顯示土質(zhì)、土層數(shù)據(jù)地理信息的疏浚軌跡與剖面 數(shù)據(jù)信息，是將鉆探、淺剖測(cè)量的土質(zhì)和土層信息與施工區(qū)域的測(cè)量數(shù)據(jù)融合，通過模型算 法處理、記錄、實(shí)時(shí)顯示挖泥船在挖泥狀態(tài)下耙頭或絞刀在三維土層的平面、斷面位置和運(yùn) 動(dòng)軌跡。疏浚作業(yè)時(shí)，數(shù)字或圖形數(shù)據(jù)信息為挖泥時(shí)絞刀或耙頭所在三維位置的平面土質(zhì) 分布、斷面土質(zhì)分布數(shù)據(jù)信息。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄顯示包括在設(shè)定區(qū)域內(nèi)對(duì)不同土層的土方產(chǎn)量進(jìn)行計(jì)算、統(tǒng)計(jì)； 顯示不同土質(zhì)的挖掘產(chǎn)量；針對(duì)土質(zhì)的泥泵效率顯示與分析；顯示挖泥船的艙內(nèi)土質(zhì)分布 預(yù)報(bào)；統(tǒng)計(jì)挖泥船溢流總量；不同土質(zhì)下的真空_密度預(yù)報(bào)，實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前土質(zhì)對(duì)應(yīng)的不同 的真空-濃度曲線。實(shí)施說明如圖1所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，由土質(zhì)、土層數(shù)據(jù)地理信息的疏浚軌跡與剖 面顯示系統(tǒng)，基于土質(zhì)、土層信息的數(shù)據(jù)記錄和輔助分析系統(tǒng)等組成。施工時(shí)，由土質(zhì)、土層數(shù)據(jù)地理信息的疏浚軌跡與剖面顯示系統(tǒng)監(jiān)測(cè)顯示挖掘頭 所在三維位置的平面土層分布和斷面土層分布。如圖2、圖3實(shí)時(shí)顯示絞刀或耙頭所在三維 位置的平面土層分 、斷面土層分布信息。
施工過程中，系統(tǒng)自動(dòng)采集、處理、計(jì)算、顯示、記錄挖泥船施工參數(shù)、土質(zhì)參數(shù)、挖 掘產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。針對(duì)土質(zhì)類型劃分，進(jìn)行挖泥施工、輔助決策分析，對(duì)不同泥泵效率的分析。 顯示艙內(nèi)土的分布預(yù)報(bào)，溢流總量的統(tǒng)計(jì)和不同土質(zhì)真空-密度預(yù)報(bào)。
權(quán)利要求
一種挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確疏浚方法，其特征是挖泥船設(shè)有疏浚計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄和輔助分析系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)記錄和輔助分析系統(tǒng)顯示土質(zhì)、土層數(shù)據(jù)地理信息的疏浚軌跡與剖面數(shù)據(jù)信息，挖泥船在疏浚過程中依據(jù)實(shí)時(shí)顯示的挖掘頭位置及所對(duì)應(yīng)的土質(zhì)、土層三維地理數(shù)據(jù)信息，精確控制進(jìn)行挖泥施工疏浚作業(yè)。
2.按照權(quán)利要求1所述的挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確疏浚方法，其特征是計(jì)算 機(jī)數(shù)據(jù)記錄和輔助分析系統(tǒng)顯示土質(zhì)、土層數(shù)據(jù)地理信息的疏浚軌跡與剖面數(shù)據(jù)信息，是 將鉆探、淺剖測(cè)量的土質(zhì)和土層信息與施工區(qū)域的測(cè)量數(shù)據(jù)融合，通過模型算法處理、記 錄、實(shí)時(shí)顯示挖泥船在挖泥狀態(tài)下耙頭或絞刀在三維土層的平面、斷面位置和運(yùn)動(dòng)軌跡。
3.按照權(quán)利要求1所述的挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確疏浚方法，其特征是土質(zhì)、 土層三維地理數(shù)據(jù)信息為數(shù)字或圖形數(shù)據(jù)信息。
4.按照權(quán)利要求3所述的挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確疏浚方法，其特征是數(shù)字 或圖形數(shù)據(jù)信息為挖泥時(shí)絞刀或耙頭所在三維位置的平面土質(zhì)分布、斷面土質(zhì)分布數(shù)據(jù)信 肩、ο
5.按照權(quán)利要求1、2、3或4所述的挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確疏浚方法，其特征 是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄有設(shè)定區(qū)域內(nèi)不同土層的土方產(chǎn)量、不同土質(zhì)的挖掘產(chǎn)量、泥泵效率、 艙內(nèi)土質(zhì)分布、挖泥船溢流總量、不同土質(zhì)真空-濃度曲線數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確疏浚方法。本發(fā)明屬于疏浚工程技術(shù)領(lǐng)域。一種挖泥船基于土質(zhì)土層分布的精確疏浚方法，其特點(diǎn)是挖泥船設(shè)有疏浚計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄和輔助分析系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)記錄和輔助分析系統(tǒng)顯示土質(zhì)、土層數(shù)據(jù)地理信息的疏浚軌跡與剖面數(shù)據(jù)信息，挖泥船在疏浚過程中依據(jù)實(shí)時(shí)顯示的挖掘頭位置及所對(duì)應(yīng)的土質(zhì)、土層三維地理數(shù)據(jù)信息，精確控制進(jìn)行挖泥施工疏浚作業(yè)。本發(fā)明為挖泥船施工人員提供了一種動(dòng)態(tài)立體顯示圖形，降低船員的視覺疲勞，可有效地控制挖泥精度，減少挖泥廢方、保障施工質(zhì)量，提高疏浚效率等。
文檔編號(hào)E02F5/28GK101899849SQ20101025176
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者丁樹友, 朱小明, 李金貴, 高偉 申請(qǐng)人:中交天津航道局有限公司;天津北方中控信息科技有限公司