[发明专利]一种人行栈桥主动波浪补偿装置及方法

摘要

本发明提供了一种人行栈桥主动波浪补偿装置，包括升降基座，承载台一端可旋转地设于升降基座上，承载台另一端悬空；伸缩支撑杆的一端固定于升降基座上，伸缩支撑杆的另一端固定于承载台底面；MRU传感器垂直固定于升降基座上；测距传感器设于承载台悬空的最远段底面，并将距离探测方向设为向下的方向；升降基座上还设有用于根据MRU传感器和测距传感器所测参数，控制伸缩支撑杆及升降基座动作的控制器。本发明还提供了一种人行栈桥主动波浪补偿方法。本发明提供的装置及方法原理简单、结构清晰，实施方便，成本低廉，可以有效降低因浮体随波浪起伏摇摆造成的栈桥颠簸，提高了人员通行的效率和安全性。

主权项

1.一种人行栈桥主动波浪补偿方法，采用人行栈桥主动波浪补偿装置，所述人行栈桥主动波浪补偿装置包括升降基座(2)，承载台(1)一端可旋转地设于升降基座(2)上，承载台(1)另一端悬空；伸缩支撑杆(4)的一端固定于升降基座(2)上，伸缩支撑杆(4)的另一端固定于承载台(1)底面；MRU传感器(5)垂直固定于升降基座(2)上；测距传感器(6)设于承载台(1)悬空的最远段底面，并将距离探测方向设为向下的方向；升降基座(2)上还设有用于根据MRU传感器(5)和测距传感器(6)所测参数，控制伸缩支撑杆(4)及升降基座(2)动作的控制器(3)；其特征在于：栈桥固定在承载台(1)上，升降基座(2)固定在栈桥下方一侧的浮体表面，测距传感器(6)伸到栈桥下方另一侧的浮体表面上方；栈桥与承载台为紧密结合，栈桥的控制姿态完全跟随承载台(1)而变化；当波浪补偿尚未启动时，通过控制器(3)的操作按键直接控制升降柱(202)的升降和伸缩支撑杆(4)的伸缩动作；当波浪补偿启动之后，装置进入主动补偿状态；主动补偿的步骤如下：步骤1：装置上电，MCU不断采集MRU传感器(5)检测的浮体升沉位移和俯仰角度数据、测距传感器(6)检测的距离数据；步骤2：根据测距传感器(6)测到的距离S与事先设置的最小安全距离D之间的偏差情况，计算升降柱(202)和伸缩支撑杆(4)的升降/伸缩执行参数；步骤3：对浮体升沉位移波动数据进行快速傅里叶变换处理，根据控制精度，取得主要功率谱的幅度参数序列；根据参数序列计算下一个动作周期的升沉位移预测数值；如果主动补偿已经启动，则根据升沉位移预测数值，计算升降柱(202)和伸缩支撑杆(4)的升降/伸缩动作参数；步骤4：对浮体俯仰角度波动数据进行快速傅里叶变换处理，根据控制精度，再次取得主要功率谱的幅度参数序列(b1,b2,…,bn)；根据再次取得的参数序列计算下一个动作周期的俯仰角度预测数值；如果主动补偿已经启动，则根据俯仰角度预测数值，计算升降柱(202)和伸缩支撑杆(4)的升降/伸缩动作参数；步骤5：结合动态补偿已经启动状态和上一个周期参数执行情况与实际检测的值之间的差异情况，合并计算步骤2、步骤3、步骤4计算出的动作参数，得到最终执行参数，并将其传给升降柱(202)和伸缩支撑杆(4)执行实际升降/伸缩动作；步骤6：查看是否有按键停止波浪补偿，如果没有则采集MRU检测的浮体升沉位移和俯仰角度数据、测距传感器(6)的距离数据，回到步骤2；否则结束主动波浪补偿，回到手动操控的状态。