長(zhǎng)江萬州航道處 隆 華 江學(xué)偉 趙 健

一、概述

長(zhǎng)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(cè)量。傳統(tǒng)測(cè)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(cè)量系統(tǒng)的研制時(shí)間為18 分鐘。該方法測(cè)量精度偏低、人員配置多、工作效率低下。為提高流速流向測(cè)量精度、減少人力消耗、縮短內(nèi)業(yè)處理時(shí)間、提高測(cè)量工作效率，確定對(duì)水面流速流向跟蹤測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，希望在現(xiàn)有船舶測(cè)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(cè)量系統(tǒng)。

二、可行性分析

1、傳統(tǒng)方法平均內(nèi)業(yè)處理時(shí)長(zhǎng)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(cè)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。

三、實(shí)施方案

選擇水面流速流向跟蹤測(cè)量系統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)方案，水面流速流向跟蹤測(cè)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(guó)內(nèi)外流速流向測(cè)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(cè)量船動(dòng)態(tài)特性，作為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最佳方案。

四、設(shè)備及數(shù)據(jù)庫的選擇

1、為了提高測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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。

五、最佳方案的確定及實(shí)施

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(cè)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(cè)量控制點(diǎn)的相關(guān)資料。

3. 測(cè)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(cè)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(cè)，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(cè)量工作內(nèi)業(yè)處理實(shí)際時(shí)長(zhǎng)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。