[发明专利]一种绞吸挖泥船桥架升降自动控制器

说明书

本发明涉及一种绞吸挖泥船桥架升降自动控制器，属于工程船舶自动化控制技术领域，该桥架升降自动控制器包括绞刀深度偏差自动控制和台车进关桥架自动联动控制；绞刀深度偏差自动控制根据桥架长度、桥架下放角度、耳轴吃水、绞刀半径、潮位，计算出实际挖掘深度，将计算的偏差值与设定的偏差值作为桥架升降自动控制器的输入，自动控制桥架起桥和下桥；台车进关桥架自动联动控制是在桥架抬起后台车进关，台车进关完毕后，再自动将桥架下放至设定深度。本发明的控制器能够实现桥架自动控制，极大程度地减少疏浚作业人员的劳动量，减小不同操作人员间的操作差异，提高施工精度，保障设备安全，降低船舶油耗，提高了施工的经济性。

技术领域

本发明属于工程船舶自动化控制技术领域，特别是涉及一种绞吸挖泥船桥架升降自动控制器。

背景技术

上世纪90年代以后，随着计算机和网络技术的发展，挖泥船“全船集成监控系统”逐步得到应用。施工人员可通过远程的工作站控制疏浚设备、监视疏浚过程。但传统的疏浚作业严重依赖疏浚作业人员的经验，不同人员进行同一操作时，施工效率和施工精度存在较大差异，严重影响施工的进度和经济性。而桥架下放深度直接影响施工精度(超挖、欠挖)。由于超挖将显著增加工程量，导致经济性下降；欠挖时导致重新返工，经济性将进一步降低。

为解决以上问题，发明一种绞吸挖泥船桥架升降自动控制器具有重要意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种绞吸挖泥船桥架升降自动控制器及方法。

本发明是这样实现的，一种绞吸挖泥船桥架升降自动控制器，该桥架升降自动控制器包括绞刀深度偏差自动控制和台车进关桥架自动联动控制。

所述绞刀深度偏差自动控制：是指在疏浚过程中，根据桥架长度L、桥架下放角度θ、耳轴吃水d、绞刀半径r、潮位h，计算出实际挖掘深度，其中，实际挖掘深度＝L×cosθ+d+r-h；通过比较挖掘深度设定值与实际挖掘深度再计算出偏差值，将计算出的偏差值与设定的偏差值进行比较，若计算出的偏差值大于设定的偏差值，则桥架升降自动控制器给出桥架起桥或下桥命令，来保证桥架在合适位置，最终保证挖掘深度在允许范围内。

所述台车进关桥架自动联动控制：是指在疏浚作业开始前，在计算机上设定绞刀头与边线距离，并将设定值写入PLC中，同时利用船位测量系统获得船舶某固定点的坐标，再通过相应的几何关系得到绞刀的坐标，当绞刀到达施工作业设计的边线位置时，台车需要进关继续向前或向后挖掘，此时桥架升降自动控制器发出桥架起桥命令，桥架绞车通过钢丝绳将桥架自动提起到设定的起桥深度，待台车进关完毕后，再自动将桥架下放至设定深度。由于桥架起桥后台车进关，该操作能降低台车油缸的压力，提升液压系统安全性。

该桥架升降自动控制器的自动激活条件包括：与计算机通讯正常、变频器备妥(无故障)、变频器运行、紧急停止按钮未按下、桥架控制手柄在零位。

该桥架升降自动控制器的自动退出条件包括：与计算机通信故障、变频器故障、手动操作桥架手柄。

所述台车进关桥架自动联动控制的控制条件包括：控制启用、台车进关命令下达、桥架深度在设定深度范围内。

若台车进关时桥架深度低于设定深度，则台车进关桥架自动联动控制不启用。

上述桥架升降自动控制器是首先在绞吸挖泥船疏浚控制系统工作站软件中设定好控制状态及施工参数的条件下，通过绞吸挖泥船疏浚控制系统及桥架升降自动控制器对桥架系统自动控制，在保证绞吸挖泥船疏浚设备安全的基础上实现实时调整桥架深度，从而提高施工精度。