本發明提出一種外海沉管浮運安裝集成測控系統及其測控方法，屬于沉管測控領域。該測控系統主要包括：沉管測控模塊、坐標轉換模塊、顯示平臺和軟硬件設備。其中，沉管測控模塊包括出塢測控單元、浮運測控單元、系泊測控單元和安裝測控單元。該測控系統是基于沉管隧道的施工工藝，研發與之對應的測控系統，能在不同的施工階段切換至對應的測控單元，實現流程的無縫對接，為各個工藝提供準確定位和精度保障。本發明提供的測控系統及測控方法在沉管測控領域具有十分廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于沉管測控領域，尤其涉及一種外海沉管浮運安裝集成測控系 統及其測控方法。

背景技術

國內外傳統沉管安裝水下定位測量方法主要包括絕對定位法和相對定位 法，其中絕對定位法包括全站儀法、GPS-RTK法，相對定位法包括聲吶法和 機械拉線法。但是，隨著科技進步、現代化進程的加快，大型沉管隧道安裝 逐漸向外海、深水方向發展，以及施工工藝的逐步優化，對于沉管安裝水下 定位的精度要求越來越高，而傳統的沉管安裝水下定位基本測量方法難以滿 足上述要求。

因此，如何開發出一種更加貼合沉管施工工藝的、精度更高的沉管浮運 安裝測控系統對本領域而言是十分重要的。

發明內容

本發明針對上述傳統沉管安裝水下定位測量方法的精度較低的技術問 題，提出一種更加貼合沉管施工工藝的、精度更高的外海沉管浮運安裝集成 測控系統及其測控方法。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

外海沉管浮運安裝集成測控系統，所述測控系統包括：

沉管測控模塊，用于獲取沉管在不同施工狀態下的實時數據，所述實時 數據包括初步定位數據、沉管姿態數據以及海洋數據；

坐標轉換模塊，用于處理所述初步定位數據和沉管姿態數據，通過坐標 系轉換，得到所述沉管實際坐標；

顯示平臺，用于實時顯示所述沉管在不同施工狀態下的沉管實際坐標、 沉管姿態數據以及海洋數據；

軟硬件設備，包括沉管定位裝置、通訊裝置、傾斜傳感器和海洋信息獲 取單元；

其中，所述沉管測控模塊包括出塢測控單元、浮運測控單元、系泊測控 單元和安裝測控單元。

作為優選，所述測控系統還包括數據分析與輸出模塊、用戶終端模塊和 數據存儲模塊。

作為優選，所述測控系統還包括用于將所述沉管實際坐標與沉管預期坐 標比對，計算所述沉管偏離位置的沉管偏航分析模塊。

作為優選，所述數據分析與輸出模塊包括設備數據監控單元、安全警示 單元、沉管航速與航向統計單元。

作為優選，所述用戶終端模塊為計算機終端。

作為優選，所述沉管定位裝置為GPS定位裝置和北斗接收機，所述傾斜 傳感器為雙軸傾斜傳感器。

一種外海沉管浮運安裝集成測控系統的測控方法，所述測控方法包括如 下步驟：

將定位裝置安裝在沉管測量塔和一體船上，將傾斜傳感器安裝在沉管上， 然后利用海洋信息獲取單元采集國家海洋預報中心海洋數據；

現場測量并接收所述定位裝置測定的初步定位數據、傾斜傳感器測定的 沉管姿態數據以及海洋信息獲取單元采集的海洋數據；

將所述初步定位數據和沉管姿態數據，通過坐標系轉換處理，得到多個 施工狀態下的沉管實際坐標。

作為優選，所述測控方法還包括沉管偏航分析步驟，具體為：通過將所 述沉管實際坐標與沉管預期坐標比對，計算所述沉管偏離位置。

作為優選，所述坐標系轉換處理具體包括如下步驟：