海上風(fēng)電鋼樁垂直度測(cè)量裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海上打粧技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種海上風(fēng)電鋼粧垂直度測(cè)量裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，根據(jù)海上風(fēng)電鋼粧打粧施工的要求，需要控制單根粧的垂直度(坡度)在千分之三以內(nèi)。
[0003]常規(guī)的測(cè)量方法是，利用經(jīng)瑋儀觀測(cè)粧的邊緣，以確定粧在某一方向上的傾斜程度。這種測(cè)量方法至少要架設(shè)兩臺(tái)儀器，在互相垂直的兩個(gè)方向上同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，其缺點(diǎn)顯而易見:1、不能在打粧過程中進(jìn)行全程觀測(cè)，只能在打粧之前和某一陣后停錘觀測(cè)；2、因只能觀測(cè)粧的邊緣，所以局限于觀測(cè)粧的同徑段，對(duì)于變徑段無(wú)法準(zhǔn)確觀測(cè);3、由于整根粧的圓度并不均勻，局部觀測(cè)誤差難以避免;4、因頻繁停錘觀測(cè)，降低了施工效率。
[0004]還有一種測(cè)量方法是利用激光掃描雷達(dá)，在水平方向?qū)掃M(jìn)行多點(diǎn)掃描，這種方法需要至少兩臺(tái)激光雷達(dá)，在嚴(yán)格垂直的方向上隔開一定的距離安裝，需要建造上下兩個(gè)安裝平臺(tái)。這種方法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)全程測(cè)量，但仍存在缺點(diǎn):1、造價(jià)高昂，安裝調(diào)試難度大；
2、對(duì)變徑段無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量;3、由于整根粧的圓度并不均勻，測(cè)量誤差無(wú)法避免;4、由于儀器需要在垂直方向上隔開一定距離安裝，如果粧頂標(biāo)高低于最上層儀器的標(biāo)高，就無(wú)法測(cè)量。
[0005]因此，需要提供一種海上風(fēng)電鋼粧垂直度測(cè)量裝置及方法以解決上述技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種海上風(fēng)電鋼粧垂直度測(cè)量裝置及方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電鋼粧垂直度的全程高精度的監(jiān)測(cè)，為風(fēng)電鋼粧垂直度的調(diào)整提供可靠的數(shù)值依據(jù)，提高打粧的工作效率。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的第一個(gè)技術(shù)方案是提供一種海上風(fēng)電鋼粧垂直度測(cè)量裝置，包括雙軸傾斜儀、用于對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理的第一數(shù)傳電臺(tái)、用于根據(jù)雙軸傾斜儀的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算顯示并存儲(chǔ)風(fēng)電鋼粧垂直度誤差和徑向高度差信號(hào)的誤差反饋裝置，雙軸傾斜儀通過第一減震器設(shè)置于打粧錘上的一個(gè)平面上，所述平面平行于打粧錘的打粧平面，第一數(shù)傳電臺(tái)通過第二減震器設(shè)置于打粧錘上，第一數(shù)傳電臺(tái)上設(shè)置無(wú)線發(fā)射天線，雙軸傾斜儀電連接第一數(shù)傳電臺(tái)，第一數(shù)傳電臺(tái)通過無(wú)線發(fā)射天線與誤差反饋裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0008]優(yōu)選，所述誤差反饋裝置包括用于對(duì)接收到的傾斜角度數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換解析的第二數(shù)傳電臺(tái)、無(wú)線接收天線、用于計(jì)算顯示并存儲(chǔ)風(fēng)電鋼粧垂直度誤差和徑向高度差的數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)器，無(wú)線接收天線、數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)器電連接第二數(shù)傳電臺(tái)。
[0009]優(yōu)選，所述雙軸傾斜儀和第一數(shù)傳電臺(tái)之間利用RS-232通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述第二數(shù)傳電臺(tái)和數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)器之間利用RS-232通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0010]根據(jù)上述任一項(xiàng)所述的海上風(fēng)電鋼粧垂直度測(cè)量裝置，優(yōu)選所述第一減震器包括安裝箱不銹鋼外殼、安裝箱壓板和安裝箱蓋板，雙軸傾斜儀通過彈簧設(shè)置在安裝箱壓板和安裝箱不銹鋼外殼內(nèi)底面形成的空間中，雙軸傾斜儀包括外殼、頂板和傾斜儀電路，頂板蓋在外殼上，傾斜儀電路設(shè)置在外殼內(nèi)，外殼內(nèi)灌注有電子灌封膠。
[0011]優(yōu)選，所述第二減震器包括不銹鋼安裝箱和鋼絲繩減震單元，所述第一數(shù)傳電臺(tái)設(shè)置于不銹鋼安裝箱內(nèi)，不銹鋼安裝箱四個(gè)底腳分別通過鋼絲繩減震單元連接在打粧錘上，其中，雙軸傾斜儀和第一數(shù)傳電臺(tái)設(shè)置于打粧錘的同一個(gè)平面上，所述平面平行于打粧錘的打粧平面。
[0012]優(yōu)選，所述不銹鋼安裝箱內(nèi)設(shè)置有可充電鋰電池，所屬可充電鋰電池電連接第一數(shù)傳電臺(tái)和雙軸傾斜儀。
[0013]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的第二個(gè)技術(shù)方案是提供一種海上風(fēng)電鋼粧垂直度測(cè)量方法，包括步驟:
[0014]S1、吊起打粧錘吊打風(fēng)電鋼粧上頂面安裝的替打，設(shè)置在打粧錘的一個(gè)平面上的雙軸傾斜儀產(chǎn)生兩個(gè)相互垂直方向上的傾斜角度，所述的一個(gè)平面與打粧平面相平行；
[0015]S2、啟動(dòng)誤差反饋裝置以無(wú)線接收來自雙軸傾斜儀的傾斜角度數(shù)據(jù)；
[0016]S3、誤差反饋裝置利用傾斜角度數(shù)據(jù)計(jì)算顯示并存儲(chǔ)風(fēng)電鋼粧的傾斜數(shù)據(jù)和徑向高度差；
[0017]S4、判斷所述徑向高度差是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，若是，回到步驟SI，若否，則執(zhí)行步驟S5；
[0018]S5、停止打粧錘并根據(jù)風(fēng)電鋼粧的傾斜數(shù)據(jù)手動(dòng)調(diào)整風(fēng)電鋼粧的抱粧器油缸的位置以使得風(fēng)電鋼粧的垂直度回到預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，并架設(shè)經(jīng)瑋儀對(duì)風(fēng)電粧垂直度測(cè)量驗(yàn)證，直到風(fēng)電鋼粧的垂直度調(diào)整到允許范圍內(nèi)，回到步驟SI。
[0019]優(yōu)選步驟SI之前進(jìn)一步包括步驟al、將打粧錘打粧平面調(diào)整到水平狀態(tài)，測(cè)出雙軸傾斜儀的傾斜角度，以該傾斜角度對(duì)誤差反饋裝置進(jìn)行標(biāo)定，使得誤差反饋裝置利用該傾斜角度計(jì)算出的風(fēng)電鋼粧的垂直度達(dá)到預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:1、真正實(shí)現(xiàn)風(fēng)電鋼粧垂直度全程監(jiān)測(cè)和為風(fēng)電鋼粧垂直度的調(diào)整提供可靠的數(shù)值依據(jù);2、安裝簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便、造價(jià)低廉;3、能夠提高風(fēng)電鋼粧垂直度的控制精度;4、提高打粧效率。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的海上風(fēng)電鋼粧垂直度測(cè)量裝置中打粧錘、雙軸傾斜儀及第一數(shù)傳電臺(tái)安裝示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的海上風(fēng)電鋼粧垂直度測(cè)量裝置的工作原理示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明的海上風(fēng)電鋼粧垂直度測(cè)量裝置的雙軸傾斜儀安裝箱的第一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是本發(fā)明的海上風(fēng)電鋼粧垂直度測(cè)量裝置的雙軸傾斜儀的第一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5是本發(fā)明的海上風(fēng)電鋼粧垂直度測(cè)量裝置的第一數(shù)傳電臺(tái)的第一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6是本發(fā)明的海上風(fēng)電鋼粧垂直度測(cè)量方法的第一優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合圖示對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳述。
[0028]請(qǐng)參看圖1所示，本發(fā)明的海上風(fēng)電鋼粧垂直度測(cè)量裝置的第一優(yōu)選實(shí)施例，包括雙軸傾斜儀1、第一數(shù)傳電臺(tái)2、用于根據(jù)雙軸傾斜儀I的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算顯示并存儲(chǔ)風(fēng)電鋼粧3垂直度和徑向高度差信號(hào)的誤差反饋裝置4，雙軸傾斜儀I通過第一減震器設(shè)置于打粧錘5的一個(gè)平面上，該平面平行于打粧錘5的打粧平面，第一數(shù)傳電臺(tái)2通過第二減震器設(shè)置于打粧錘5上。在實(shí)際的打粧過程中，風(fēng)電鋼粧3粧面上設(shè)置替打6，打粧錘5是打在替打6上進(jìn)而間接作用在風(fēng)電鋼粧3上的。
[0029]如圖2所示，本實(shí)施例中，第一數(shù)傳電臺(tái)2上設(shè)置無(wú)線發(fā)射天線21，雙軸傾斜儀I和第一數(shù)傳電臺(tái)2電連接，第一數(shù)傳電臺(tái)2對(duì)雙軸傾斜儀I的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理之后通過無(wú)線發(fā)射天線21傳輸給誤差反饋裝置4，誤差反饋裝置4根據(jù)雙軸傾斜儀I測(cè)量數(shù)據(jù)生成風(fēng)電鋼粧3的垂直度和徑向高度差信號(hào)，使得工作人員能夠通過誤差反饋裝置4的顯示屏很直觀的看到風(fēng)電鋼粧3虛擬模型的傾斜情況以及抱粧器油缸的位置，另外可以通過監(jiān)測(cè)風(fēng)電鋼粧3的徑向高度差時(shí)間曲線圖，從而可以直觀的知道徑向高度差的大小值變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)徑向高度差超出預(yù)警線，從而及時(shí)手工調(diào)整抱粧器的位置使得風(fēng)電鋼粧3的垂直度調(diào)整到允許范圍內(nèi)。由于，誤差反饋裝置4能夠?qū)τ?jì)算的數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，因此能夠全程追溯風(fēng)電鋼粧3的傾斜度信息的監(jiān)測(cè)及調(diào)整狀況。
[0030]本實(shí)施例能夠在打粧錘5打粧的過程中自動(dòng)測(cè)量打粧錘5上設(shè)置的雙軸傾斜儀I的傾斜角度，因此免去了人工測(cè)量的復(fù)雜過程，且無(wú)需打粧一次，停下來用經(jīng)瑋儀對(duì)鋼粧進(jìn)行直接測(cè)量一次，從而節(jié)省了時(shí)間，提高了打粧效率，相較于傳統(tǒng)的用兩臺(tái)經(jīng)瑋儀直接測(cè)量風(fēng)電鋼粧3的垂直度成本要低。
[0031]本實(shí)施例中，是利用打粧錘5上設(shè)置的雙軸傾斜儀I的兩個(gè)相互垂直方向的傾斜角度來間接測(cè)量打粧錘5的打粧平面的傾斜角度的。在實(shí)際中，很難做到打粧錘5的打粧平面與雙軸傾斜儀I的測(cè)量面嚴(yán)格平行，存在一定的誤差。為了消除這個(gè)誤差，就需要對(duì)打粧錘5進(jìn)行標(biāo)定，使得打粧錘5的打粧平面變成雙軸傾斜儀I的測(cè)量面。
[0032]標(biāo)定方法如下:將打粧錘5的打粧平面調(diào)整成水平狀態(tài)，記錄雙軸傾斜儀I的傾斜角度數(shù)據(jù)，將記錄的數(shù)據(jù)作為標(biāo)定值輸入誤差反饋裝置4的計(jì)算軟件中，此時(shí)計(jì)算軟件計(jì)算出的風(fēng)電鋼粧3的垂直度應(yīng)該為預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值，表明此時(shí)打粧平面已經(jīng)是測(cè)量面了。因此通過誤差反饋裝置4讀取到的經(jīng)過標(biāo)定的雙軸傾斜儀I的測(cè)量數(shù)據(jù)即是打粧平面的傾斜數(shù)據(jù)。
[0033]驗(yàn)證方法為:將打粧錘5隨意放置，使其具有一個(gè)小的傾角，記錄當(dāng)前的誤差反饋裝置4的計(jì)算軟件顯示的風(fēng)電鋼粧3的第一傾斜角度。保持打粧錘5的當(dāng)前的傾斜角度，并使打粧錘5水平旋轉(zhuǎn)180度，此時(shí)誤差反饋裝置4的計(jì)算軟件顯示的風(fēng)電鋼粧3第二傾斜角度應(yīng)該與第一傾斜角度絕對(duì)值相等，符號(hào)相反，表明標(biāo)定正確。
[0034]實(shí)際應(yīng)用中，采用以上的方法實(shí)現(xiàn)起來可能比較困難，可以采用一種變通的方法進(jìn)行標(biāo)定。先用常規(guī)測(cè)量方法打好一根粧，保持打粧錘5在粧上的狀態(tài)，利用經(jīng)瑋儀等常規(guī)儀器反復(fù)測(cè)量粧的傾角值，反算標(biāo)定值，將反算出的標(biāo)定值輸入誤差反饋裝置4的計(jì)算軟件，使軟件計(jì)算出的傾斜角度與經(jīng)瑋儀觀測(cè)的傾斜角度相同。這樣，經(jīng)過多次反復(fù)測(cè)量和微調(diào)，也能達(dá)到正確標(biāo)定的目的。
[0035]請(qǐng)進(jìn)一步參看圖2，本實(shí)施例優(yōu)選