[发明专利]一种绞吸挖泥船的自主移锚装置及移锚方法

权利要求书

1.一种绞吸挖泥船的自主移锚装置，其特征在于，包括水上移动平台、起放锚操作机构和通讯控制机构，其中，所述水上移动平台包括浮体、推进装置和储能设备，所述起放锚操作机构包括锚缆搜索器、锚缆夹持器和起放锚机，所述通讯控制机构包括通讯单元、定位单元、规划单元和控制单元，所述浮体通过缆绳和挂钩与绞吸挖泥船的船体相连，所述推进装置安装在浮体的四侧，所述储能设备、所述起放锚操作机构和通讯控制机构均固定安装在浮体上，所述储能设备分别为推进装置、起放锚操作机构和通讯控制机构提供能源动力，且所述储能设备通过连接接头与绞吸挖泥船的船体相连进行充电，所述控制单元分别与推进装置、储能设备和起放锚操作机构控制连接，所述通讯单元通过GPS与绞吸挖泥船驾驶室通讯连接，所述通讯单元通过线缆分别与控制单元、定位单元和规划单元连接。

2.根据权利要求1所述一种绞吸挖泥船的自主移锚装置，其特征在于，所述锚缆搜索器和起放锚机安装于浮体上，用于根据浮标搜索到与浮标相连的锚缆，并将锚缆的空间位置信息反馈给控制单元，所述控制单元控制锚缆夹持器夹持锚缆；所述锚缆夹持器与浮体之间通过机械臂相连，且锚缆夹持器与起放锚机通过钢缆相连。

3.根据权利要求1所述一种绞吸挖泥船的自主移锚装置，其特征在于，所述锚缆夹持器包括横移缆夹持器和起锚缆夹持器，分别用于夹持连接钢锚的起锚钢缆和横移钢缆。

4.一种绞吸挖泥船的自主移锚方法，其特征在于， 采用权利要求1-3任一权利要求所述的绞吸挖泥船的自主移锚装置实现自主移锚，具体步骤如下：

步骤1：绞吸挖泥船向自主移锚装置的通讯单元发出移锚信息，所述移锚信息包括钢锚的目标位置、挖泥船横移方向和移锚指令；

步骤2：所述自主移锚装置的通讯单元接受到移锚信息后，根据挖泥船横移方向判断钢锚移动的先后顺序，若挖泥船左移，则向规划单元发出移动右锚信号，否则向规划单元发出移动左锚信号；

步骤3：所述自主移锚装置的定位单元从通讯单元获取钢锚的目标位置，所述规划单元根据浮体当前位置和钢锚当前位置规划移动策略，控制单元控制储能设备与船体的连接接头断开，并控制推进装置推动浮体运动至需移动钢锚处；

步骤4：所述控制单元控制锚缆搜索器搜索需移动钢锚处的起锚钢缆和横移钢缆，并控制起锚缆夹持器夹紧该起锚钢缆，控制横移缆夹持器夹紧该横移钢缆，然后控制起放锚机收缆，将钢锚提至水面，同时控制推进装置向横移钢缆提供反向推力，以确保横移钢缆收紧状态下浮体位置稳定；

步骤5：所述规划单元根据钢锚的目标位置与当前位置制定移锚策略，计算出该过程中推进装置的移动推进参数和反作用力参数，依据移锚策略，控制单元控制推进装置推动浮体运动至目标位置；

步骤6：所述控制单元控制起放锚机放缆，同时控制推进装置提供反作用力，保持横移钢缆收紧状态下浮体位置稳定，当起锚钢缆松弛时钢锚着床，此时逐渐停止推进装置的反向推进，由横移钢缆的拉力拉动钢锚的锚尾，促使钢锚啮土；

步骤7：脱开横移缆夹持器和起锚缆夹持器，由通讯单元向绞吸挖泥船驾驶台发出一侧钢锚就位信号，同时定位单元储存钢锚的当前位置；

步骤8：待绞吸挖泥船改变横移方向后，向通讯单元发出另一侧钢锚移动信号，重复步骤3-7，对另一侧钢锚进行移锚操作；

步骤9：待两侧钢锚均移动结束后，规划单元规划返回策略，控制单元依据该策略控制推进装置返回绞吸挖泥船船舷，与船体的连接接头连接，对储能设备充电。