[发明专利]耙吸挖泥船自动耙管绞车控制器

说明书

技术领域

本发明涉及挖泥船工作过程的控制系统，具体是一种用来对耙吸挖泥船耙管位置进行自动控制的耙吸挖泥船自动耙管绞车控制器。

背景技术

在耙吸挖泥船工作过程中，需要通过耙管绞车收放绞车钢丝绳来控制耙管与船舶的相对位置，以保证耙管在疏浚时有一个良好的姿态和固定的疏浚深度，确保疏浚过程顺利进行，提高疏浚船舶的安全性。耙管绞车包括耙头绞车和耙中绞车。要使耙吸挖泥船波浪补偿器油缸的柱塞经常保持在行程的中间位置，必须通过控制耙头绞车，卷入或放出耙头钢丝绳来补偿海底高低不规则、波浪起伏和船体吃水变化而引起的柱塞移动量。对于双节耙管，为了使两节耙管的夹角不超过允许的范围，也必须控制耙中绞车的钢丝绳长度。

现有的耙吸挖泥船工作过程中一般通过人工操作的方式对耙管绞车进行控制，其自动化程度低，不仅操作不便、操控的准确度和安全性差，也难以适应挖泥船工作过程中工作条件和参数的实时变化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种自动化程度高，能够实时控制耙管绞车的运行，操作方便，操控精确、安全的耙吸挖泥船自动耙管绞车控制器。

本发明的耙吸挖泥船自动耙管绞车控制器包括有绞车控制器、参数设定模块、数据采集模块和绞车执行模块，参数设定模块将耙管控制参数输出到绞车控制器，数据采集模块将耙管的实时位置参数输出到绞车控制器，绞车控制器将绞车执行信号输出到绞车执行模块。

所述参数设定模块可以是位于疏浚控制台上的计算机，它向绞车控制器输出的控制参数包括：最大挖深设定、波浪补偿器最大位置设定、波浪补偿器最小位置设定、最大距舷外距离设定、最大距舷内距离设定、挖泥深度控制死区设定、耙头绞车控制增益设定、最小控制深度设定、距船底最小距离设定、距船体最小距离设定、下耙管倾斜角度设定、中间万向节夹角设定、控制角度死区范围设定、中间管绞车增益设定、最大垂直角度设定、最大水平角度设定。

所述数据采集模块包括：

安装在上耙管上的上水平传感器，用来采集耙管上水平角度；

安装在上耙管上的上垂直传感器，用来采集耙管上垂直角度；

安装在下耙管上的下水平传感器，用来采集耙管下水平角度；

安装在下耙管上的下垂直传感器，用来采集耙管下垂直角度；

安装在波浪补偿器上的行程传感器，用来采集波浪补偿器行程；

安装在耙管吸口附近的吃水传感器，用来采集吸口深度；

安装在船体上的横倾传感器，用来采集船体横倾数据；

安装在船体上的纵倾传感器，用来采集船体纵倾数据。

本发明可以通过绞车控制器对采集到的耙管位置传感数据和设定的控制参数进行实时的处理，并及时通过绞车执行模块对耙管的姿态进行调整，其自动化程度高、操作方便、操控的准确性和安全性高，能够准确及时地对挖泥船工作条件和参数的变化作出相应反应。

附图说明

图1是本发明实施例的原理框图。

具体实施方式

如图所示，本发明实施例中，参数设定模块将耙管控制参数输出到绞车控制器，数据采集模块将耙管的实时位置参数输出到绞车控制器，绞车控制器将绞车执行信号输出到绞车执行模块。

参数设定模块向绞车控制器输出以下控制参数：

最大挖深设定：当耙管绞车控制器在自动模式下工作，控制器使耙头处于该深度与疏浚挖深之间；

波浪补偿器最大位置设定：当波浪补偿器处于这一设定位置时，耙头绞车将上升。当到达波浪补偿器中间位置，耙头绞车停止；

波浪补偿器最小位置设定：当波浪补偿器处于这一设定位置时，耙头绞车将下降。当到达波浪补偿器中间位置，耙头绞车停止；

最大距舷外距离设定：当耙头超过这一距离时，耙头绞车将上升，提升耙头；

最大距舷内距离设定：当耙头超过这一距离时，耙头绞车将上升，提升耙头；

挖泥深度控制死区设定：该控制死区是指在设定值上下的一定范围，当耙头偏离挖泥深度控制死区设定时，耙管绞车控制器立即调节耙头位置；

耙头绞车控制增益设定：设置一个耙头控制增益系数，增益系数每增加1，意味着：耙头每变化0.1米，绞车速度将递增10％的速度(正常起耙速度)；

最小控制深度设定：为了防止耙头被提出水面，系统设置耙头在水面下最小的工作深度，使耙头绞车控制器只能在这一深度以下投入工作；