JP2601718B2 - Automatic measurement equipment for barge loading soil volume - Google Patents

Automatic measurement equipment for barge loading soil volume

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JP2601718B2
JP2601718B2 JP1085066A JP8506689A JP2601718B2 JP 2601718 B2 JP2601718 B2 JP 2601718B2 JP 1085066 A JP1085066 A JP 1085066A JP 8506689 A JP8506689 A JP 8506689A JP 2601718 B2 JP2601718 B2 JP 2601718B2
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譲 中村
正之 渡田
正吾 田中
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エムイーシーエンジニアリングサービス 株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、バージ積載土の体積即ち量の自動計測設
備、特にバージ(barge)を運航させながら、バージ積
載土の体積を遠隔自動計測することが可能な設備に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an automatic measuring apparatus for measuring the volume, that is, the volume of a barge-loaded soil, in particular, to automatically and remotely measure the volume of a barge-loaded soil while operating a barge. It is about equipment that can be.

[従来の技術] 沖合いの人工島建設等大規模な埋立工事には多数の土
砂運搬用バージが動員されて土砂の輸送に当たるが、そ
の費用の見積や工程など施工管理の上でバージに積載し
た土砂量、特に体積の正確な計測把握が重要なポイント
となる。従来のバージ積載土の量体積の測定手段は、バ
ージ上での熟練者によつて積載土の山の数個所の高さの
目測、あるいは計測具による計測を行うこと、及びその
計測値を使つてシンプソン法の積分計算で体積を算出す
ることよりなる。
[Prior art] Many large-scale landfill works, such as construction of artificial islands offshore, are mobilized to transport sediment by mobilizing a large number of barges for sediment transport. Accurate measurement and understanding of sediment volume, especially volume, is an important point. Conventional means for measuring the volume of the barge loading soil is to measure the height of several places on the pile of the loading soil by a skilled person on the barge, or to measure with a measuring tool, and use the measured value. Then, the volume is calculated by the integral calculation of the Simpson method.

<発明が解決しようとする課題> 従来の手段は、積載土の山の数個所の高さを簡単に計
測するだけであるため、異常値即ちノイズを拾い易くそ
れをシンプソン法により積分して体積を求めると誤差が
大きくなり、正確さを欠き、極めて大雑把な体積しか測
定できないと言う問題点がある。
<Problems to be Solved by the Invention> Since the conventional means simply measures the heights of several places of the pile of the loading soil, it is easy to pick up an abnormal value, that is, noise. Is problematic in that the error increases, the accuracy is lacking, and only a very rough volume can be measured.

また、船を停めて計測員がバージ上に乗り移り、計測
を行うことは、計測に時間が掛かつたり、夜間は計測が
困難であつたり、さらに計測に危険を伴う等の問題点が
ある。
In addition, there is a problem that the measurement is stopped, the measurement takes a long time, the measurement is difficult at night, and the measurement involves dangers, when the measurement person stops on the ship and moves on the barge to perform the measurement.

本発明は、これら従来技術の問題点を解決して遠隔的
手段により安全に、且つ迅速・高精度にバージ積載土量
を自動計測する設備・システムを提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and to provide an equipment / system for automatically, safely and quickly and accurately measuring the amount of barge loaded soil by remote means.

<課題を解決するための手段> 図面を参考に説明する。本発明に係るバージ積載土量
の自動計測設備は、所定のバージ航路1に航路幅方向に
定ピツチで上から下へ光波距離計測を行うバージ積載土
面高さ検出ゲート7を設け、少なくとも上記航路1の片
側2点位置に航路1に向い水平に光距離計測を行うバー
ジ位置検出装置8を設け、上記バージ積載土面高さ検出
ゲート7を通過するバージ2のバージ積載土2a面全体に
対して、バージ積載土面高さ検出ゲート7及びバージ位
置検出装置8による光波距離計測を選択的に微小時間間
隔で繰り返して行わせる自動制御ユニツト17を設け、該
制御ユニツト17を経て計測されたデータを自動処理・収
録するデータ自動処理・収録手段12及びデータ自動処理
・収録手段12から入力されるデータにより座標計算を行
い、且つ多項近似もしくはガウス関数近似の何れかの計
算手法によりバージ積載土量体積計算を行う自動演算装
置11をそれぞれ設けたものである。
<Means for Solving the Problems> A description will be given with reference to the drawings. The automatic barge loading soil measuring apparatus according to the present invention is provided with a barge loading soil surface height detection gate 7 for measuring a light wave distance from the top to the bottom with a fixed pitch in the channel width direction in a predetermined barge channel 1. A barge position detector 8 for measuring the optical distance horizontally toward the channel 1 is provided at two points on one side of the channel 1. The barge 2 passes through the barge-loading surface height detection gate 7 and covers the entire barge loading surface 2a. On the other hand, there is provided an automatic control unit 17 for selectively repeating the light wave distance measurement by the barge loading soil surface height detection gate 7 and the barge position detection device 8 at minute time intervals, and the measurement is performed via the control unit 17. Data automatic processing / recording means 12 for automatically processing / recording data and coordinate calculation based on data input from the data automatic processing / recording means 12, and either polynomial approximation or Gaussian function approximation Automatic calculation devices 11 for calculating the barge loading soil volume by the above calculation method are provided.

<作用> 土砂を積載したバージ2がバージ積載土面高さ検出ゲ
ート7へ近付いて来る間に計測員がそのバージ2の登録
番号を視認し、または通信により確認し、データ自動処
理収録手段12へバージ2の登録番号と計測開始信号をキ
ーボートにより入力する。それ以後は、バージ位置検出
装置8が自動的に刻々、光波距離計測によりバージ2の
進行中の位置を検出し、バージ2がバージ積載土面高さ
検出ゲート7に進入するポイントを検出すると、バージ
積載土面高さ検出ゲート7による光波距離計測が自動的
に開始される。バージ位置検出装置8によつてバージ2
の後端がバージ積載土面高さ検出ゲート7を通過したポ
イントが検出されると、バージ積載土面高さ検出ゲート
7とバージ位置検出装置8による計測が自動的に停止
し、バージ積載土量の自動計測設備は待機状態に戻る。
<Operation> While the barge 2 loaded with earth and sand is approaching the barge loaded soil surface height detection gate 7, the measurement person visually checks the registration number of the barge 2 or confirms it by communication, and the data automatic processing recording means 12. The registration number of the barge 2 and the measurement start signal are input by keyboard. After that, when the barge position detecting device 8 automatically detects the moving position of the barge 2 by lightwave distance measurement and detects the point at which the barge 2 enters the barge loading soil surface height detection gate 7, The light wave distance measurement by the barge loading soil surface height detection gate 7 is automatically started. The barge 2 is detected by the barge position detecting device 8.
When the point at which the rear end of the barge passes through the barge loading soil surface height detection gate 7 is detected, the measurement by the barge loading soil surface height detection gate 7 and the barge position detection device 8 automatically stops, and the barge loading soil is detected. The automatic metering equipment returns to the standby state.

この計測中のバージ積載土量の自動計測設備が計測し
た計測信号は、制御ユニツト17から自動データ処理収録
手段12へ転送され、バージ一隻分の計測データとして処
理され記憶収録されたのち、そのデータは自動演算装置
11へ転送される。自動演算装置11では、入力されたデー
タからバージ積載土面高さ検出各ポイントの座標計算が
実行されたのち、多項式近似またはガウス関数近似の何
れかの計算手法によりバージ積載土2aの体積計算が自動
実行される。その結果はCRT表示装置に表示され、必要
な様式によりプリントアウトされ、且つフロツピイーデ
イスクなどの記憶装置に保存される。
The measurement signal measured by the automatic measuring equipment for barge loading soil volume during the measurement is transferred from the control unit 17 to the automatic data processing and recording means 12, and is processed and stored as measurement data for one barge, and then stored. Data is an automatic processor
Transferred to 11. In the automatic operation device 11, after the barge loading soil surface height detection coordinate calculation is performed from the input data, the volume calculation of the barge loading soil 2a is performed by either the polynomial approximation or the Gaussian function approximation. Automatically executed. The results are displayed on a CRT display, printed out in the required format, and stored in a storage device such as a floppy disk.

<実施例> 第1図乃至第3図を参考にして第1の実施例を説明す
る。第1図に本発明の第1の実施例の全体構成外観を示
す。第2図は第1図のII−II断立面図、第3図は第2図
のIII−III平面図を示す。1はバージの土量計測場所と
して設定した航路、2,3はそれぞれ航路1上を航行する
バージ及び押船、2aはバージ2上に積載された土砂、4,
4は航路1の両側海上に対称に設けた第1櫓台、5は一
方の第1櫓台4の前方に航路1からやや遠ざけて設けた
第2櫓台、6は対称な第1櫓台4,4上に航路1を跨いて
押船3の航行可能な高さに架けた架構であつて、第1櫓
台4,4と共に門型を形成する。7は架構6及びその水平
桁下面側に航路1の幅方向に定ピツチで下向きに2列に
取付けた光波式距離検出器7a……7a,7a……7aの列より
なるバージ積載土面高さ検出ゲート、7b……7bは光波式
距離検出器7a……7a,7a……7aの列から鉛直下向きに発
射された光波、8,8,8はそれぞれバージ位置検出装置で
あつて、航路1に向つて、前記櫓台4,4,5に昇降調整可
能に取付けた水平な光波式距離検出器8aを備えている。
9は第1櫓台4の一つに配置した計測室である。
<Example> A first example will be described with reference to Figs. 1 to 3. FIG. 1 shows the overall configuration of a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view taken along line III-III of FIG. 1 is a channel set as a barge soil volume measurement location, 2 and 3 are barges and push boats, respectively, traveling on channel 1, 2a is sediment loaded on barge 2 and 4,
Reference numeral 4 denotes a first turret which is symmetrically provided on both sides of the sea route 1, 5 is a second turret which is provided in front of one of the first turrets 4 at a distance from the channel 1, and 6 is a symmetric first turret. This is a frame which is laid on the navigable height of the push boat 3 over the channel 1 on the routes 4 and 4 and forms a gate shape together with the first turrets 4 and 4. Reference numeral 7 denotes a barge-loaded earth surface comprising a row of lightwave type distance detectors 7a... 7a, 7a. 7b are light-wave distance detectors 7a... 7a, 7a... 7a, light waves emitted vertically downward from the row of 7a, and 8, 8, and 8 are barge position detecting devices, respectively, and 1 is provided with a horizontal lightwave distance detector 8a attached to the tower bases 4, 4, 5 so as to be able to move up and down.
Reference numeral 9 denotes a measurement room disposed in one of the first tower 4.

なお、バージ積載土面高さ検出ゲート7とバージ位置
検出装置8,8,8とは上記のように海上に設ける場合のほ
か、航路1に面した岸壁に取付けるなど任意の構成で設
けられてもよい。
The barge loading earth surface height detection gate 7 and the barge position detection devices 8, 8, 8 may be provided in an arbitrary configuration such as being mounted on the sea as described above or mounted on a quay facing the channel 1. Is also good.

第2図及び第3図に示すように光波式距離検出器7a…
…7a,7a……7aはそれぞれ長さ方向の間隔1m・列方向の
列間隔1m程度に千鳥配置となるように設けるのが好まし
い。第2図において実線・破線でそれぞれ示す光波7b…
…7b,7b……7bは手前・向こう側のそれぞれ検出器7a…
…7a,7a……7aの列の光波を示している。
As shown in FIGS. 2 and 3, lightwave distance detectors 7a.
.. 7a are preferably provided in a staggered arrangement at an interval of about 1 m in the length direction and about 1 m in the row direction. In FIG. 2, light waves 7b indicated by solid lines and broken lines, respectively.
… 7b, 7b …… 7b is the detector 7a on the near side and the other side, respectively.
7a, 7a,... Show light waves in a row of 7a.

第4図は第1図に示したバージ積載土量の自動計測設
備のバージ積載土量自動計測のシステム構成例である。
10は発電機ユニツト、11は土量の自動演算装置であつ
て、パーソナルコンピータ即ちパソコンよりなる。12は
パソコンよりなるデータ自動処理・収録手段、13,13は
前記自動演算装置11及びデータ自動処理・収録手段12に
それぞれ接続したCRT表示装置、14,14はキーボート、15
はプリンタであつて、これらはいずれも前記計測室9の
内に設置してある。16は航路1の近くに設置されて自動
データ処理・収録手段12に潮位信号を入力する如く接続
した潮位計、17,17,17は前記発電機ユニツト10及びデー
タ自動処理・収録手段12に接続した計測用の制御ユニツ
トで、計測室9もしくは櫓台4,4,5上に設けられてい
る。各制御ユニツト17,17,17はそれぞれ光源用電源ユニ
ツト19と制御用マイコン18とを備え、それぞれバージ積
載土面高さ検出ゲート7の光波式距離検出器7a,7a、及
び昇降駆動装置20、昇降式接続箱21を経てバージ位置検
出装置8,8,8の光波式距離検出器8a,8a,8aに接続されて
いる。
FIG. 4 shows an example of a system configuration for automatic barge loading soil measurement of the automatic barge loading soil measurement equipment shown in FIG.
Reference numeral 10 denotes a generator unit, and reference numeral 11 denotes an automatic calculating device for soil volume, which is composed of a personal computer, that is, a personal computer. 12 is a data automatic processing and recording means comprising a personal computer, 13 and 13 are CRT display devices connected to the automatic processing device 11 and the data automatic processing and recording means 12, respectively, 14 and 14 are keyboards, 15
Are printers, all of which are installed in the measurement room 9. A tide gauge 16 is installed near the channel 1 and connected to the automatic data processing / recording means 12 so as to input a tide signal, and 17, 17, 17 are connected to the generator unit 10 and the data automatic processing / recording means 12. The control unit for measurement is provided on the measurement room 9 or the turret bases 4, 4, and 5. Each of the control units 17, 17, 17 includes a light source power supply unit 19 and a control microcomputer 18, respectively. The light wave type distance detectors 7a, 7a of the barge loading soil surface height detection gate 7, and the lifting drive device 20, respectively. The barge position detectors 8, 8, 8 are connected to lightwave distance detectors 8a, 8a, 8a of the barge position detectors 8, 8, 8 via a lifting connection box 21.

バージ位置検出装置8,8,8は、それぞれ昇降駆動装置2
0により、櫓台4,4,5の鉛直ガイド(図示略)沿いに昇降
される昇降可動接続箱21及び一体になつた3つの光波式
距離検出器8a,8a,8aより構成され、その検出器の一つは
航路1に対し直角に、他の2つは航路1に対し左右45度
の角度で水平に光波を出すようにセツトされ、潮位計16
から自動データ処理・収録手段12、制御用マイコン18を
経て常時海面上50〜100cm以内に高さの遠隔調整を行
う。制御マイコン18には、バージ積載土面高さ検出ゲー
ト7の光波式距離検出器7a,7a及びバージ位置検出装置
8,8,8の光波式距離検出器8a,8a,8aを例えば1.5秒間隔で
一斉に繰り返し、接続発光させるよう制御を実行させ、
且つバージ位置検出装置8がバージ2の先端のバージ積
載土面高さ検出ゲート7への進入を検出したポイントで
バージ積載土面高さ検出ゲート7の光波式距離検出器7
a,7aによる計測を開始させ、検出されたデータは遂次に
データ自動処理・収録手段12へデータ転送する制御を実
行させ、また例えばバージ位置検出装置8がバージ2の
バージ積載土面高さ検出ゲート7の通過を検出したポイ
ントで上記バージ積載土面高さ検出ゲート7及びバージ
位置検出装置8,8,8の計測を終了させる制御を実行させ
る。光波式距離検出器7a,7a,8a,8a,8aには測定可能距離
50m級のものを用いる。
The barge position detecting devices 8, 8, 8 are respectively
By 0, it is composed of an ascending / descending movable connection box 21 which is moved up and down along a vertical guide (not shown) of the turret bases 4, 4, 5 and three lightwave distance detectors 8a, 8a, 8a integrated therewith. One of the vessels is set to emit light waves at a right angle to Channel 1, and the other two are set to emit light waves horizontally at an angle of 45 degrees left and right with respect to Channel 1.
From the automatic data processing / recording means 12 and the control microcomputer 18 to constantly adjust the height within 50 to 100 cm above sea level. The control microcomputer 18 includes a light wave type distance detector 7a, 7a of the barge loading soil surface height detection gate 7 and a barge position detection device.
8, 8, 8 lightwave distance detectors 8a, 8a, 8a, for example, are repeated at once at an interval of 1.5 seconds, for example, to perform control so as to emit connection light,
At the point where the barge position detecting device 8 detects the entry of the tip of the barge 2 into the barge loading soil surface height detection gate 7, the lightwave distance detector 7 of the barge loading soil surface height detection gate 7 is detected.
a, 7a is started, and the detected data is controlled to transfer data to the data automatic processing / recording means 12, and the barge position detecting device 8 is operated by the barge position detecting device 8, for example. At the point where the passage of the detection gate 7 is detected, control for terminating the measurement of the barge loading soil surface height detection gate 7 and the barge position detection devices 8, 8, 8 is executed. Measurable distance for lightwave distance detectors 7a, 7a, 8a, 8a, 8a
Use a 50m class one.

第5図は第4図に示したシステム構成の作動概略フロ
ーを示す。第5図中左側の管理システムフローは主とし
て自動演算装置量11が受持ち、この自動演算装置量11に
は予め工事に参加するバージの登録番号・船名・行先工
区その他の必要な設定値が入力され記憶させてある。ま
た、中央のデータ処理・収録システムフローはデータ自
動処理・収録手段12が受持ち、右側のデータ検出システ
ムフローは上述した制御ユニツト17,17,17の制御用マイ
コン18,18,18が受け持つ。
FIG. 5 shows a schematic flow of operation of the system configuration shown in FIG. The management system flow on the left side in FIG. 5 is mainly handled by the automatic operation device amount 11, and the registration number of the barge participating in the construction, the ship name, the destination work zone, and other necessary set values are input to the automatic operation device amount 11 in advance. It is memorized. The central data processing / recording system flow is handled by the automatic data processing / recording means 12, and the right data detection system flow is handled by the control microcomputers 18, 18, 18 of the control units 17, 17, 17, described above.

次に作用について説明する。計測室9内で計測員が航
路1に沿つて近付いて来るバージ2の登録番号を視認ま
たは無線連絡等により確め、データ自動処理・収録手段
12へキーボード14でその登録番号を入力した後、計測開
始信号を入力する。計測開始の入力信号は制御ユニツト
17,17,17の制御用マイコン18,18,18へ転送され、制御用
マイコン18,18,18の制御でバージ位置検出装置8,8,8が
光波式距離検出器8a,8a,8aによる計測を開始し、バージ
位置検出装置8,8,8のうちの中央光波式距離検出器8aが
バージ2を検出したポイントでバージ積載土面高さ検出
ゲート7の光波式距離検出器7a,7aによれ計測を自動開
始し、光波式距離検出器7a,7a及び光波式距離検出器8a,
8a,8aが検出したデータを逐一データ自動処理・収録手
段12へデータ転送して行き、次いで例えばバージ位置検
出装置8の中央光波式距離検出器8aがバージ2のバージ
積載土面高さ検出ゲート7通過完了を検出することによ
りバージ位置検出及びバージ積載土面高さ検出の計測を
自動終了し、初期状態へ戻す。このときバージ位置検出
装置8,8,8の他の光波式距離検出器8aが検出したデータ
は、バージ2の通過速度、進入角度の測定用データとし
てデータ自動処理・収録手段12へ転送されている。
Next, the operation will be described. In the measurement room 9, the measurement staff confirms the registration number of the barge 2 approaching along the navigation route 1 by visual check or wireless communication, and automatically processes and records data.
After inputting the registration number into the keyboard 12 using the keyboard 14, a measurement start signal is input. Input signal of measurement start is control unit
The barge position detectors 8, 8, 8 are transferred to the control microcomputers 18, 18, 18 by the control microcomputers 18, 18, 18 by the lightwave distance detectors 8a, 8a, 8a under the control of the control microcomputers 18, 18, 18. The measurement is started, and at the point where the central lightwave distance detector 8a of the barge position detectors 8, 8, 8 detects the barge 2, the lightwave distance detectors 7a, 7a of the barge loading soil surface height detection gate 7 are detected. Automatically start the measurement, the lightwave distance detector 7a, 7a and the lightwave distance detector 8a,
The data detected by 8a, 8a is transferred one by one to the automatic data processing / recording means 12, and then, for example, the central lightwave distance detector 8a of the barge position detector 8 is used to detect the height of the barge-mounted soil surface height of the barge 2. By detecting the completion of the passage 7, the measurement of the barge position detection and the measurement of the barge loading earth surface height is automatically terminated, and the initial state is returned. At this time, the data detected by the other lightwave distance detectors 8a of the barge position detectors 8, 8, 8 are transferred to the data automatic processing / recording means 12 as data for measuring the passing speed of the barge 2 and the approach angle. I have.

データ自動処理・収録用パソコン12ではバージ一隻分
の検出データの入力が終了すると、バージ一隻分の計測
データを土量の自動演算装置11へデータ転送した後、記
憶装置に自動記憶して初期状態へ戻る。
When the input of the detection data for one barge is completed in the personal computer 12 for automatic data processing and recording, the measurement data for one barge is transferred to the automatic calculation device 11 for soil volume, and then automatically stored in the storage device. Return to the initial state.

自動演算装置11では入力したデータからバージ2の速
度・進入各・通過位置の順に計算を実行してバージ2上
の検出ポイントのX,Y,Z座標計算を行つたのち、多項式
近似計算もしくはガウス関数近似計算のいずれかにより
バージ2の積載土の体積を演算し、CRT表示装置13上に
表示し、且つプリントアウトし、フロツピーデイスクに
自動記録させて初期状態に戻し、バージ一隻分の土の体
積測定を終了する。
The automatic arithmetic unit 11 calculates the X, Y, and Z coordinates of the detected points on the barge 2 in the order of the speed, approach, and passing position of the barge 2 from the input data, and then calculates a polynomial approximation or Gaussian. The volume of the soil loaded on the barge 2 is calculated by one of the function approximation calculations, displayed on the CRT display device 13, printed out, automatically recorded on a floppy disk, returned to the initial state, and returned to the initial state. End the soil volume measurement.

その間、データ自動処理・収録手段12は、初期状態へ
の復帰と共に次に航路1へ近づくバージ2に対し上記同
様の手順による積載土量計測を開始する。
In the meantime, the automatic data processing / recording means 12 starts the loading soil amount measurement in the same procedure as described above for the barge 2 approaching the next channel 1 together with the return to the initial state.

第6図及び第7図はバージ位置検出装置8,8,8の光波
式距離検出器8a,8a,8a群によるバージ検出データからバ
ージ2のバージ積載土面高さ検出ゲート7への進入,通
過終了,船速,進入角を特定するポイントを図示してい
る。
FIGS. 6 and 7 show the barge detection data from the barge position detectors 8, 8, 8 using the barge detection data by the group of lightwave distance detectors 8a, 8a, 8a. The points for specifying the end of passage, the ship speed, and the approach angle are illustrated.

第6図ではバージ位置検出装置8,8,8の左から右へ光
波式距離検出器8a,8a,8aの光波をA,B,C〜G,H,Iと表示
し、且つバージ検出点をA,B,C………のように示してい
る。通過位置例えばバージ積載土面高さ検出ゲート7へ
のバージ2の進入は、光波Bのバージ2の検出点によつ
てキヤツチされ、同様に光波Hの検出点Hの消滅でバー
ジ2のバージ積載土論高さ検出ゲート7通過完了がキヤ
ツチされる。
In FIG. 6, the light waves of the light wave type distance detectors 8a, 8a, 8a are displayed as A, B, C to G, H, I from left to right of the barge position detectors 8, 8, 8, and the barge detection points are displayed. Are shown as A, B, C.... The passage of the barge 2 into the passage position, for example, the barge loading earth height detection gate 7 is catched by the detection point of the barge 2 of the light wave B. Similarly, the disappearance of the detection point H of the light wave H causes the barge 2 to be loaded. Completion of passing through the soil height detection gate 7 is catched.

また、船速は、第6図中の9個の光波式距離検出器8a
がバージ2を検出した順(A,G,B,H,C,I,D,E,F)に第7
図の座標(X:時間,Y:距離)に、検出時間・検出距離を
ブロツトすることによつて得られる。さらに進入角
(θ)は隣合う検出距離光波B,Cが共にバージ2船側部
を検出しているとき、その2つの検出距離の差から計算
できる。
In addition, the ship speed was measured by nine lightwave distance detectors 8a in FIG.
In the order in which barge 2 was detected (A, G, B, H, C, I, D, E, F)
It is obtained by plotting the detection time and detection distance on the coordinates (X: time, Y: distance) in the figure. Further, the approach angle (θ) can be calculated from the difference between the two detection distances when the adjacent detection distance light waves B and C both detect the side of the barge 2 ship.

第8図にバージ2がバージ積載土論高さ検出ゲート7
を通過する間に2列の光波式距離検出器7a,7aで検出し
た検出ポイントの平面図例を示す。検出ポイントは海
面,バージデツキ面,バージ積載土2aの山上面を含めて
航路一横断方向において一斉検出され、バージの吃水線
・デツキ面高さ・デツキ面からバージ積載土2aの山の各
ポイント高さが同時計測され、バージ2の傾斜による計
測誤差はまつたく含まれなくなる。
In FIG. 8, the barge 2 is a barge loading soil height detection gate 7.
FIG. 3 shows an example of a plan view of detection points detected by two rows of lightwave distance detectors 7a, 7a while passing through the sensor. Detection points are simultaneously detected in the crossing direction of the navigation route, including the sea surface, the barge deck surface, and the top surface of the barge loading soil 2a, and the height of each point of the barge loading soil 2a from the barge draft line, the height of the deck surface, and the depth surface. Are simultaneously measured, and the measurement error due to the inclination of the barge 2 is no longer included.

第5図の管理システムフロー中で示した多項式近似計
算もしくはガウス関数近似計算では、第8図のような網
目状の多数のポイントの計測値から土砂の落下積み形状
を考慮に入れた多数個の二次曲面・ガウス関数曲面から
積載土面形状に近似した推定関数を求め、数値積分計算
によらず解析的に体積を求めて行くから、従来の数値積
分計算に生じていた誤差累積が解消し含まれなくなる。
また、上記推定する関数は最小二乗法を適用して容積推
定誤差が最小になるように求められるから、ノイズの除
去が容易で精度の高い容積計算が可能になる。また、関
数の積分が容易でコンピユータプログラミング化が容易
となる利点がある。なお、例示した光波式距離検出器7
a,7aの2列配備はその全体としての信頼性を高める配慮
によるもので、一列の光波式距離検出器7aとしても差し
支えない。
In the polynomial approximation calculation or Gaussian function approximation calculation shown in the management system flow of FIG. 5, a large number of meshes taking into account the shape of the falling pile of sand from the measured values of a large number of mesh-like points as shown in FIG. From the quadratic surface and Gaussian function surface, an estimation function approximating the shape of the loaded soil surface is obtained, and the volume is obtained analytically without using numerical integration calculation.This eliminates the error accumulation that occurred in the conventional numerical integration calculation. No longer included.
Further, since the function to be estimated is obtained by applying the least-square method so as to minimize the volume estimation error, it is possible to easily remove noise and perform volume calculation with high accuracy. Further, there is an advantage that the integration of the function is easy and the computer programming is easy. In addition, the illustrated lightwave distance detector 7
The two-row arrangement of a and 7a is for the purpose of enhancing the reliability of the whole, and may be a single-wavelength distance detector 7a.

第1図乃至第4表並びに第9図及び第10図は、第5図
の管理システムフローで蓄積されたバージ積載土用体積
データからコンピユータ処理されたアウトプツト例を示
しており、第1表は搬入土量日報、第2表は船別の土量
集計表、第3表及び第4表(d)は工区別搬入土量実績
表、第9図及び第10図は工区別搬入土量実績グラフであ
り、何れも施工管理上の効率を高める的確な情報として
迅速に提供することが可能てなる。
FIGS. 1 to 4 and FIGS. 9 and 10 show examples of output obtained by computer processing from the barge loading soil volume data accumulated in the management system flow shown in FIG. 5. Daily report of incoming soil volume, Table 2 is a tabulation table of soil volume by ship, Tables 3 and 4 (d) are actual loading volume tables by construction, and Figures 9 and 10 are actual loading volume by construction type. These are graphs, which can be promptly provided as accurate information for improving the efficiency of construction management.

第11図乃至第13図を参考にして第2の実施例を説明す
る。航路1の片側にのみ第1櫓台4及び第2櫓台5を設
け、バージ位検出装置8,8を航路1の片側二箇所に設置
し、第1櫓台4上のバージ積載土面高さ検出ゲート7を
カンチレバー型架構とし、二列の光波式距離検出器7a,7
aのカンチレバー先端側を配置として航路1の水面近く
で定間隔となる傾斜光波とする如く構成した場合を示し
ている。この場合は航路1の右側が開放水面となるので
操船が容易になる。また、航路1に面した岸壁にの設置
する場合に好適である。
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 11 to 13. The first tower 2 and the second tower 5 are provided only on one side of the channel 1, and the barge position detecting devices 8, 8 are installed at two places on one side of the channel 1, and the barge loading surface height on the first tower 4 is set. The detection gate 7 is a cantilever type frame, and two rows of lightwave distance detectors 7a, 7
This figure shows a case where the tip side of the cantilever of a is arranged so as to form inclined light waves at regular intervals near the water surface of the channel 1. In this case, the right side of the channel 1 becomes an open water surface, so that maneuvering becomes easy. Moreover, it is suitable when it is installed on the quay facing the channel 1.

第14図乃至第16図は第3の実施例である。航路1の両
側に対称にカンチレバー型架構を配置し、中央部を水面
近くで定ピツチとなる傾斜光波とし、左右にバージ位置
検出装置8,8,8を備えた場合を示す。この場合は軽量の
架構で広い航路幅を確保し易い利点がある。
FIGS. 14 to 16 show a third embodiment. A case is shown in which cantilever-type frames are symmetrically arranged on both sides of the navigation channel 1, the central portion is an inclined light wave having a constant pitch near the water surface, and barge position detecting devices 8, 8, 8 are provided on the left and right. In this case, there is an advantage that a wide frame width can be easily secured with a lightweight frame.

<発明の効果> 本発明は、以上説明したように構成されているため、 (イ)光波式距離検出器7a,7aを備えたバージ積載土面
高さ検出ゲート7とバージ位置検出装置を航路1沿いに
設置し、高さ・距離を光波で遠隔・自動検出可能とな
り、バージ2を低速で通過中にすべての計測を行えるよ
うになり、従来のようにバージ2の停止,計測員の乗
船,計測作業がなくなり、夜間の計測にも支障がなくな
り、計測員はバージ2を識別し、登録番号と計測開始の
インプツトをするだけで良くなり、それによつて計測時
間の短縮、省力化・計測作業の安全性向上を可能とし
た。
<Effects of the Invention> Since the present invention is configured as described above, (a) the barge loading earth surface height detection gate 7 including the lightwave distance detectors 7a, 7a and the barge position detection device are routed. It can be remotely and automatically detected by height and distance by light waves, and all measurements can be performed while passing through the barge 2 at a low speed. , Measurement work is no longer necessary, and nighttime measurement is not hindered. Measurement staff only needs to identify the barge 2 and input the registration number and the start of measurement, thereby shortening the measurement time, saving labor and measuring. Work safety has been improved.

(ロ)計測から積載土量演算までを連続し自動化すると
共に計測に光波式距離計を用い、バージ積載土面高さを
網目状に多点計測し、積載土体積計算を多項式近似計算
もしくはガウス関数近似計算の何れかにより実行させる
ものとした手法により、計測の精度・演算値の精度の両
者を従来に比し、飛躍的に高める効果を挙げる。また、
コンピユータによるオンライン処理により正確な管理デ
ータを迅速に作成し得るようになり、土運バージの管理
並びに埋立工事の施工管理の効率を高める効果があり、
有益である。
(B) Continuously automate the process from measurement to calculation of the amount of loaded soil, and use a lightwave type distance meter for measurement, measure the height of the barge loaded soil surface in a mesh pattern, and calculate the loaded soil volume using a polynomial approximation or Gaussian. According to the method that is executed by any one of the function approximation calculations, there is an effect that both the accuracy of the measurement and the accuracy of the calculated value are dramatically improved as compared with the related art. Also,
Accurate management data can be quickly created by online processing by the computer, which has the effect of improving the efficiency of managing the barge barge and the construction management of landfill construction,
It is informative.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図乃至第3図は本発明の第1の実施例を示すもの
で、第1図は設備構成全体を示す斜視図、第2図は第1
図のII−II線に沿う正面図、第3図は第2図のIII−III
線に沿う平面図である。第4図は第1図乃至第3図の構
成下で示す本発明によるバージ積載土量自動計測のシス
テム構成図、第5図は第4図中で実行するシステムの概
略フロー図、第6図はバージ位置検出装置によるバージ
検出ポイントの説明図、第7図は第6図の検出値からバ
ージの移動速度を検出するブロツト図、第8図は積載土
面高さ検出ゲートを通過し計測されたバージの積載土を
山上の計測ポイントの平面図の一例、第9図及び第10図
は演算され蓄積したデータからコンピユータ加工した二
つのアウトプツト例である。第11図乃至第13図及び第14
図乃至第16図は夫々第1図乃至第3図に対応する第2実
施例及び第3実施例を示す図である。 1……航路 2……バージ 2a……土砂 3……押船 4……第1櫓台 5……第2櫓台 6……架構 7……バージ積載土面高さ検出ゲート 7a……バージ積載土面高さ用光波式距離検出器 7b……光波 8……バージ位置検出装置 8a……バージ位置用光波式距離検出器 9……計測室 10……発電機ユニツト 11……土量自動演算装置 12……データ自動処理・収録手段 13……CRT表示装置 14……キーボート 15……プリンタ 16……潮位計 17……制御ユニツト 18……制御用マイコン 19……電源ユニツト 20……昇降駆動装置 21……昇降式接続箱
FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing the entire equipment configuration, and FIG.
FIG. 3 is a front view along the line II-II in FIG. 3, and FIG.
It is a top view along a line. FIG. 4 is a system configuration diagram of the barge loading soil amount automatic measurement according to the present invention shown under the configuration of FIGS. 1 to 3, FIG. 5 is a schematic flow diagram of the system executed in FIG. 4, and FIG. FIG. 7 is an explanatory view of a barge detection point by the barge position detecting device, FIG. 7 is a blot diagram for detecting the moving speed of the barge from the detected values in FIG. 6, and FIG. 8 is measured by passing through a loading soil surface height detection gate. An example of a plan view of a measurement point on a mountain is shown in FIG. 9 and FIG. 10, which are two output examples in which computer processing is performed from data calculated and accumulated. 11 to 13 and 14
FIGS. 16 to 16 are views showing a second embodiment and a third embodiment corresponding to FIGS. 1 to 3, respectively. 1 ... Navigation route 2 ... Barge 2a ... Earth and sand 3 ... Oshibune 4 ... First turret base 5 ... Second turret base 6 ... Frame 7 ... Barge loading earth surface height detection gate 7a ... Barge loading Light wave type distance detector for earth surface height 7b …… Light wave 8 …… Barge position detector 8a …… Light wave type distance detector for barge position 9 …… Measurement room 10 …… Generator unit 11 …… Soil volume automatic calculation Device 12 Automatic data processing and recording means 13 CRT display device 14 Keyboard 15 Printer 16 Tide gauge 17 Control unit 18 Control microcomputer 19 Power supply unit 20 Vertical drive Device 21 ... Elevating connection box

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡田 正之 広島県広島市中区江波沖町5番1号 エ ムイーシーエンジニアリングサービス株 式会社内 (72)発明者 田中 正吾 山口県宇部市沖宇部2658―3 山口大学 尾山宿舎A―203 (56)参考文献 特開 昭61−2007(JP,A) 特開 昭62−3605(JP,A) 実開 昭62−152283(JP,U) 実開 昭61−63105(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masayuki Watada 5-1 Enamiokicho, Naka-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima EMC Engineering Service Co., Ltd. 3 Yamaguchi University Oyama Dormitory A-203 (56) References JP-A-61-2007 (JP, A) JP-A-62-3605 (JP, A) Full-blown Sho-62-152283 (JP, U) Full-blown Sho61 −63105 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】所定のバージ航路(1)に左右の第1櫓台
(4,4)を介して航路幅方向に定ピツチで上から下へ光
波距離計測を行うバージ積載土面高さ検出ゲート(7)
を設け、少なくとも上記航路(1)の片側2点位置に第
2櫓台(5)と前記第1櫓台(4)を介して航路(1)
に向い水平に光距離計測を行うバージ位置検出装置
(8)を設け、上記バージ積載土面高さ検出ゲート
(7)を通過するバージ(2)のバージ積載土(2a)面
全体に対して、バージ積載土面高さ検出ゲート(7)及
びバージ位置検出装置(8)による光波距離計測を選択
的に微小時間間隔で繰り返し、行わせる自動制御ユニツ
ト(17)を設け、該制御ユニツト(17)を経て計測され
たデータを自動処理・収録するデータ自動処理・収録手
段(12)及びデータ自動処理・収録(12)から入力され
るデータにより座標計算を行い、且つ多項近似もしくは
ガウス関数近似の何れかの計算手法によりバージ積載土
量体積計算を行う自動演算装置(11)をそれぞれ設けて
なるバージ積載土量の自動計測設備。
1. A barge-loaded soil surface height measuring means for measuring a light wave distance from a top to a bottom with a constant pitch in the width direction of the channel via first left and right towers (4, 4) on a predetermined barge channel (1). Gate (7)
And at least two points on one side of the channel (1) via the second tower (5) and the first tower (4).
A barge position detecting device (8) for measuring an optical distance horizontally is provided, and the barge (2) passing through the barge loading soil surface height detection gate (7) covers the entire barge loading soil (2a) surface. An automatic control unit (17) for selectively repeating and performing lightwave distance measurement by the barge loading soil surface height detection gate (7) and the barge position detection device (8) at a minute time interval. ) Automatically process and record the data measured through), and perform coordinate calculation based on data input from the data automatic processing and recording means (12) and the data automatic processing and recording (12), and perform polynomial approximation or Gaussian function approximation. Automatic measurement equipment for barge loading soil volume, each provided with an automatic operation device (11) for performing barge loading soil volume calculation by any calculation method.
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JPS623605A (en) * 1985-06-29 1987-01-09 Kobe Steel Ltd Method for recognizing shape in breadthwise direction of rolling material
JPH0641187Y2 (en) * 1986-03-19 1994-10-26 沖電気工業株式会社 Volumetric device for irregularly shaped loads

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