[实用新型]抓斗挖泥船抓斗姿态测量系统

说明书

技术领域

本实用新型属于工程船舶自动化控制技术领域，特别是涉及一种抓斗挖泥船抓斗姿态测量系统。

背景技术

目前，抓斗式挖泥船作为疏浚船舶的一种，其具有高效灵活的独特优势。而抓斗机及抓斗作为该类型挖泥船的直接挖泥设备，在需要精确控制挖泥深度和位置的作业中，其姿态的监测精准度直接影响挖泥船的挖泥精度和效率。

现有技术是通过在与抓斗相连的钢索上涂刷表示长度的玛格和在吊臂上安装带有刻度的角度指示盘，通过人的肉眼观察玛格和指示盘来确定抓斗的姿态，不能使操作者准确的掌握抓斗的工作状态，给挖泥工作带来不便，也存在不利于提高挖泥船的自动化程度等一系列问题。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种抓斗挖泥船抓斗姿态测量系统。

本实用新型的目的是提供一种具有监测抓斗姿态准确，姿态信息实时显示，监测结果直观化，可实现不同抓斗工作模式下的自动控制，从而实现精准疏浚和高效疏浚等特点的抓斗挖泥船抓斗姿态测量系统。

本系统利用计算机、网络、传感器等技术，对挖泥船作业过程中的抓斗姿态进行监测。

抓斗姿态监测系统用于抓斗的平面定位和挖深测量，所需要的底层硬件设备包括：GPS、罗经、船舶吃水传感器、吊臂倾角传感器、抓斗机旋转角度传感器、抓斗下放深度传感器、抓斗开口度传感器、计算机等。

平面定位主要是根据船舶在施工区域的位置信息、抓斗机的旋转角度信息以及船体尺寸参数，计算得到抓斗在施工区域的位置信息。所述船舶在施工区域的位置信息由GPS和罗经提供，抓斗机旋转角度信息由抓斗机旋转角度传感器提供。

抓斗的挖深测量主要是根据船舶的吃水信息、潮位信息、吊臂倾斜角度信息、抓斗的下放深度信息以及抓斗开口度信息计算得到。所述船舶的吃水信息、潮位信息、吊臂倾斜角度、抓斗的下放深度信息、抓斗开口度信息分别由吃水传感器、潮位遥报仪、吊臂倾角传感器、抓斗下放深度传感器、抓斗开口度传感器提供。

抓斗下放深度传感器和抓斗开口度传感器的测量原理是通过绞车上安装的编码器测量抓斗下放钢丝绳长度和抓斗开合钢丝绳长度。

抓斗姿态测量系统包括一套挖泥船挖深指示系统，挖深指示系统实现对抓斗机旋转角度、吊臂倾斜角度、潮位、抓斗下放深度、开口度等信息的采集、处理、计算。通过设置的仪表将挖深数据进行显示，同时实现人机交互，对抓斗深度和抓斗机姿态进行校正。

本监测系统采用C/S(客户端/服务器)的形式实现，即通过服务器上的采集程序将所述的挖深指示系统采集处理后的数据、GPS数据以及罗经数据存储在数据库中。网络中的客户端计算机通过访问服务器上的数据库，实时的将抓斗的姿态信息显示出来，使监测结果更加直观化。

本实用新型抓斗挖泥船抓斗姿态测量系统所采取的技术方案是：

一种抓斗挖泥船抓斗姿态测量系统，其特点是：抓斗挖泥船抓斗姿态测量系统包括GPS、罗经、抓斗机旋转角度传感器、船舶吃水传感器、吊臂倾角传感器、抓斗下放深度传感器、抓斗开口度传感器和计算机，GPS、罗经、船舶吃水传感器、吊臂倾角传感器、抓斗机旋转角度传感器、抓斗下放深度传感器和抓斗开口度传感器通过数据接口连接计算机，GPS、罗经和抓斗机旋转角度传感器用于测量抓斗平面定位，船舶吃水传感器、吊臂倾角传感器、抓斗下放深度传感器、抓斗开口度传感器用于测量抓斗深度、抓斗开口度。

抓斗船的抓斗姿态信息主要包括平面位置坐标、抓斗下放深度、抓斗开口度。根据船舶在施工区域的位置信息、抓斗机的旋转角度信息以及船体尺寸参数，计算得到抓斗在施工区域的位置信息。根据船舶的吃水信息、潮位信息、吊臂倾斜角度信息、抓斗的下放深度信息以及抓斗开口度信息计算得到。

本实用新型抓斗挖泥船抓斗姿态测量系统还可以采用如下技术方案：

所述的抓斗挖泥船抓斗姿态测量系统，其特点是：抓斗机旋转角度传感器传输吊臂相对于船体的旋转角度数据信息，吊臂俯仰角度传感器传输吊臂相对于船体的俯仰角度数据信息。

所述的抓斗挖泥船抓斗姿态测量系统，其特点是：抓斗下放深度传感器为安装在绞车上的长量测量编码器，测量抓斗下放钢丝绳长度获得数据信息。

所述的抓斗挖泥船抓斗姿态测量系统，其特点是：抓斗开口度传感器为安装在绞车上长量测量编码器，测量抓斗开合钢丝绳长度获得数据信息。