長江萬州航道處 隆 華 江學(xué)偉 趙 健
長江航道水域在規(guī)劃、建設(shè)、管理、養(yǎng)護(hù)實(shí)際工作中,需要對(duì)水面的流速流向進(jìn)行測量。傳統(tǒng)測量流速流向精度為流速<3.5‰±0.002m/s 流向±5°,內(nèi)業(yè)需要人工對(duì)數(shù)據(jù)處理,手工繪圖,內(nèi)業(yè)處理的平均水面流速流向跟蹤測量系統(tǒng)的研制時(shí)間為18 分鐘。該方法測量精度偏低、人員配置多、工作效率低下。為提高流速流向測量精度、減少人力消耗、縮短內(nèi)業(yè)處理時(shí)間、提高測量工作效率,確定對(duì)水面流速流向跟蹤測量系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,希望在現(xiàn)有船舶測量設(shè)備的基礎(chǔ)上采用一個(gè)集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整理、繪圖等功能于一體的測量系統(tǒng)。
1、傳統(tǒng)方法平均內(nèi)業(yè)處理時(shí)長由18.9 分鐘,新系統(tǒng)只需要點(diǎn)擊幾下鼠標(biāo)即可完成內(nèi)頁處理,5 分鐘之內(nèi)方可出圖。
2、傳統(tǒng)方法測量時(shí)需要至少7 名工作人員互相配合才能完成流速流向圖,新方法只需3 人操作電腦即可出圖。
選擇水面流速流向跟蹤測量系統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)方案,水面流速流向跟蹤測量系統(tǒng)按工作機(jī)制可分為動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和靜態(tài)系統(tǒng),查閱了國內(nèi)外流速流向測量的文獻(xiàn),提出以下兩種方案,經(jīng)過以上分析比較,結(jié)合航道測量船動(dòng)態(tài)特性,作為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最佳方案。
1、為了提高測量精度,系統(tǒng)需要配備一套差分基站,選用了DGPS 差分基站作為系統(tǒng)定位設(shè)備。
2、測量浮標(biāo)需要放在江水中工作,所以材料必須達(dá)到“三防”標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)考慮到攜帶方便等問題,浮標(biāo)不能過重,還有浮標(biāo)中要安裝太陽能充電板,所以,材料必須透光。經(jīng)過調(diào)研分析,決定采用上部聚合樹脂,下部鈦合金作為浮標(biāo)浮體材料。
3、測量浮標(biāo)內(nèi)裝有內(nèi)置蓄電池,電池對(duì)浮標(biāo)內(nèi)的電子設(shè)備供電,采用重量輕、體積小 缺鋰電池作為測量浮標(biāo)的電源。
4、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的選擇
確定采用SQL SERVER2000 作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,如圖1所示。
根據(jù)以上一系列的分析試驗(yàn)和對(duì)比選擇后,確定水面流速流向跟蹤測量系統(tǒng)的最佳方案。如圖2所示。
圖2
實(shí)施方案,確定分步進(jìn)行實(shí)施:
1、明確了系統(tǒng)架構(gòu),為系統(tǒng)研制提供了依據(jù)。選取定位設(shè)備
2. 整理了測量控制點(diǎn)的相關(guān)資料。
3. 測量精度顯著提高。
4、選擇合適的數(shù)據(jù)庫編寫軟件選擇SQLSERVER2000數(shù)據(jù)庫選恰當(dāng),滿足系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)要求。
5、選擇了大橋橋區(qū)進(jìn)行流速流向測量試驗(yàn)。取
圖3 流速流向圖
實(shí)施效果:
1、活動(dòng)前需要7 人合作完成,現(xiàn)在只需要2 人操作即可完成,內(nèi)業(yè)處理出圖時(shí)間為3 分鐘,達(dá)到了預(yù)期效果。
2、我們對(duì)流速流向的精度做了檢測,流速精度小于1.5‰±0.002m/s 流向精度誤差±3°符合預(yù)期效果。
3、測量工作內(nèi)業(yè)處理實(shí)際時(shí)長為3 分鐘,預(yù)期為5 分鐘。
通過實(shí)驗(yàn),達(dá)到并超過了目標(biāo)值。有效的提高了工作效率。