[发明专利]一种可实现低速、恒速拖带作业的科学考察船

说明书

本发明公开了一种可实现低速、恒速拖带作业的科学考察船，包括船体，以及设于船体上的具有拖缆、绞缆机的拖带机构，以及控制系统，控制系统包括测量部分、控制部分、动力部分及推力器部分，控制部分包括具有参数设定输入单元的控制器，以及与控制器相连的计算机软件系统，还包括在船舶按照设定航向与航速恒速航行，当船舶受到横向风和海流的作用时，发送信号至控制器，控制器向推力器部分发出给予反向补偿，快速调节船舶艏向向风和海流的合力方向进行转动的指令的自动调节系统。本发明能够确保船舶在受到横向阻力需要调整艏向时，仍然准确、稳定的牵拉拖缆，避免因浪、流等阻力造成对水声设备等检测仪器的冲击，使得拖带检测的数据更加精确。

技术领域

本发明涉及船舶控制技术领域，尤其涉及一种可实现低速、恒速拖带作业的科学考察船。

背景技术

船舶拖带是海上拖航或海上拖带最主要的一种作业。船舶航行时，请求他船拖带协助完成任务，或航行中因海难、触礁、碰撞等，须由他船拖带协助从一水域拖至另一水域。拖带包括两种方式——“拖”及“推”。船舶拖带一般通过事先订立拖航合同，规定拖带费用和拖带责任开始、终了，以及拖船与被拖船之间责任与权利来实现。广义上的船舶拖带除被拖对象也是船舶外，还包括将其他水上浮动物体从海上某一地点拖至另一地点，或完成某种服务，如协助他船靠岸、离岸、移泊、调头等。如今，在海洋研究领域，船舶拖带也被广泛用于海洋勘探、检测等科学考察领域，也就是利用拖缆的方式拖动水下生物网、水声设备等检测仪器对水流、微生物等海洋数据进行检测。船舶动力定位系统(Dynamic PositioningSystem)是一种闭环的控制系统，其功能是不借助锚泊系统的作用，能够不断检测出船舶的实际状态与目标状态的偏差，再根据外界风、浪、流等外界环境力的影响计算出使船舶恢复到目标位置所需推力的大小，并对船舶上各推力器进行推力分配，进而使各推力器产生相应的推力，使船舶保持在所要求的位置上。如今船舶动力定位系统已广泛应用于海洋考察船、钻探船、打捞船、采矿船、布缆船、敷管船、挖泥船等作业船只。

CN 208175838 U公开了一种浮游生物采样拖网。该浮游生物采样拖网采用的网门执行机构，其网衣固定装置在舵机的驱动下将网衣固定装置由第一侧边向第二侧边翻转或者由所述第二侧边向所述第一侧边翻转，从而通过舵机驱动实现了网门的打开和复位。CN105711746 A一种船舶拖带方法及拖带工装，在任务船通过比较狭窄的过道坞时使用主拖船及副拖船通过绑拖方式拖带，一方面可以更好地控制船体方向，保护好船体，另一方面通过多点拖带可以减轻船体每个铝质带缆桩承受的拉力；CN 204696579 U公开了一种应用于船舶附带设备技术领域的供电电缆拖带装置，所述的拖带装置的拖带本体(1)与船舶的船舷墙(2)连接，拖带本体(1)上靠近拖带本体前端部(3)的部位设置前滚轮支架(4)，所述的前滚轮支架(4)上安装前滚轮(5)，拖带本体(1)上靠近拖带本体后端部(6)的部位设置后滚轮支架(7)，后滚轮支架(7)上安装后滚轮(8)，拖带本体(1)上靠近拖带本体左端(9)和靠近拖带本体右端(10)的部位分别设置一个垂直布置的限位部件(25)。

上述专利技术公开的内容解决了目前船舶拖缆安全可靠、降低磨损、提高电缆使用寿命的问题，但仅仅是针对拖缆本身的改进，对连接拖缆的水下检测设备，无法做到低速、恒速稳定控制。在海洋数据检测作业时，拖带作业需要用到拖缆，拖缆主要包括足够强度承受牵引力的主缆及用于向水声设备等检测仪器提供电力及信号传递的电缆，目前为有效解决被拖物偏荡时造成的拖轮无法控制航向的问题，采用排缆装置等各种固定拖缆位置的机构，但是仍然无法准确、稳定的固定拖缆，避免因浪、流等阻力造成对水声设备等检测仪器的冲击，所以无法确保水下检测仪器随船舶稳定移动。而且，由于拖带检测时为了确保数据的精确，拖缆时需要船舶低速、恒速航行，众所周知，船舶在小于3节的低速航行时，航速是很难实现稳定控制的，目前针对低速、恒速拖带作业控制并没有好的方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现船舶低速、恒速航行，自动调节因海流因素造成船舶艏向发生偏移问题，可自动控制船舶按照设定航向航行的可实现低速、恒速拖带作业的科学考察船。