CN101314950B - 耙吸挖泥船低浓度排放系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于航道疏浚设备，涉及耙吸挖泥船的工作控制系统，具体是一种耙吸挖泥船低浓度排放系统。该系统包括有一条主输泥管，主输泥管的一端为泥浆入口，主输泥管的另一端连接两路分支输泥管，一路分支输泥管经过进舱闸阀通往挖泥船的泥舱，另一路分支输泥管经过旁通闸阀通往挖泥船的舷侧排放口，在主输泥管上设置有流量计和浓度计，流量计和浓度计通过信号电缆与一个可编程控制器的检测信号输入端连接，可编程控制器的执行信号输出端通过信号电缆分别连接进舱闸阀和旁通闸阀。本发明能够实现对泥浆进舱和泥浆旁通操作的自动控制，提高了耙吸挖泥船的装舱效率和运行可靠性。

Description

耙吸挖泥船低浓度排放系统 

技术领域

本发明属于航道疏浚设备，涉及耙吸挖泥船的工作控制系统，具体是一种耙吸挖泥船低浓度排放系统。 

背景技术

耙吸挖泥船是一种疏浚工程船舶，它能够挖掘水下的泥沙，并将挖掘的泥沙沿疏浚管路输送到泥舱。传统的挖泥船工作过程中，进入输泥管路的泥浆不管其浓度高低均被送入泥舱存放，而浓度过低的泥浆过多地占用舱内空间，会降低了施工效率。为了提高施工效率，在施工作业过程中需要根据泥浆的浓度来决定泥浆在疏浚管路中流动的方向。当泥浆浓度高时，需要将泥浆输送至泥舱中进行装舱操作(简称“泥浆进舱”)；当泥浆浓度低时，则不需进行装舱操作，而直接将泥浆从船舶的舷侧排出(简称“泥浆旁通”)。传统的耙吸挖泥船工作系统中，泥浆进舱和泥浆旁通是由操作者根据相关检测数据进行人工控制切换的，它对操作者的能力要求较高，运行效率低、可靠性不高。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够对高浓度泥浆和低浓度泥浆分别进行进舱和旁通排放处理、运行过程进行自动控制、施工效率高、可靠性好的耙吸挖泥船低浓度排放系统。 

本发明的耙吸挖泥船低浓度排放系统包括有一条主输泥管，主输泥管的一端为泥浆入口，主输泥管的另一端连接两路分支输泥管，一路分支输泥管经过进舱闸阀通往挖泥船的泥舱，另一路分支输泥管经过旁通闸阀通往挖泥船的舷侧排放口，在 主输泥管上设置有流量计和浓度计。 

所述流量计和浓度计通过信号电缆与一个可编程控制器的检测信号输入端连接，可编程控制器的执行信号输出端通过信号电缆分别连接进舱闸阀和旁通闸阀。 

所述可编程控制器还通过其控制信号输入端与一个指令单元连接。 

所述进舱闸阀的开启位置和关闭位置分别设置有可采集进舱闸阀开启到位信号或关闭到位信号的进舱闸阀开限位开关和进舱闸阀关限位开关，旁通闸阀的开启位置和关闭位置也分别设置有可采集旁通闸阀开启到位信号或关闭到位信号的旁通闸阀开限位开关和旁通闸阀关限位开关。 

所述进舱闸阀开限位开关、进舱闸阀关限位开关、旁通闸阀开限位开关及旁通闸阀关限位开关均采用接近式电感开关。 

本发明能够实现对高、低浓度泥浆进行泥浆进舱和泥浆旁通操作，并可对该过程进行自动控制，提高了耙吸挖泥船的装舱效率和运行可靠性。 

附图说明

图1是本发明的结构原理图； 

图2是本发明实施例的可编程控制器的输入输出信号示意图。 

具体实施方式

如图1所示，该耙吸挖泥船低浓度排放系统中，主输泥管1的一端连接泥浆入口2，另一端连接两路分支输泥管3，两路分支输泥管分别经过进舱闸阀4和旁通闸阀5通往挖泥船的泥舱6和舷侧排放口7，在主输泥管上设置有用来检测泥浆流量和浓度的流量计8和浓度计9。流量计和浓度计通过信号电缆将检测到的泥浆流量和浓度信号传输给可编程控制器10，可编程控制器根据其程序设定对泥浆的流量和浓度信号进行处理并通过信号电缆将执行信号分别输送到进舱闸阀4和旁通闸阀 5，以控制两条分支输泥管的通断，切换泥浆的输送方向。可编程控制器10还通过其控制信号输入端与一个指令单元11连接，可以向可编程控制器输入外控制指令。 

本实施例的可编程控制器的输入输出信号如图2所示，输入输出信号可分为4类，即：数据采集信号、参数设定信号、指令输入信号、指令输出信号。 

一、数据采集信号包括： 

1、泥浆流速：通过安装在主输泥管上的电磁流量计采集。 

2、泥浆浓度：通过安装在主输泥管上的浓度计采集。 

3、进舱闸阀开限位：通过安装在闸阀上的接近式电感开关采集。 

4、进舱闸阀关限位：通过安装在闸阀上的接近式电感开关采集。 

5、旁通闸阀开限位：通过安装在闸阀上的接近式电感开关采集。 

6、旁通闸阀关限位：通过安装在闸阀上的接近式电感开关采集。 

二、参数设定信号包括： 

1、泥浆流速设定值：设定泥浆进舱或者旁通的流速临界点。 

2、泥浆浓度设定值：设定泥浆进舱或者旁通的浓度临界点。 

3、泥浆流速死区设定值：设定泥浆进舱或者旁通的流速临界点死区值，在这一区域内，控制器将不会动作。 

4、泥浆浓度死区设定值：设定泥浆进舱或者旁通的浓度临界点死区值，在这一区域内，控制器将不会动作。 

5、闸阀动作时间设定值：设定闸阀打开、关闭动作执行的最大时间，超过这一时间，控制器将不会动作。 

三、指令输入信号包括： 

1、进舱闸阀打开指令：由指令单元发出。 

2、进舱闸阀关闭指令：由指令单元发出。 

3、旁通闸阀打开指令：由指令单元发出。 

4、旁通闸阀关闭指令：由指令单元发出。 

5、泥浆进舱指令：由指令单元发出。 

6、旁通进舱指令：由指令单元发出。 

7、自动控制有效指令：由指令单元发出。 

8、自动控制取消指令：由指令单元发出。 

四、指令输出信号包括： 

1、进舱闸阀打开命令：当此指令输出时，进舱电磁阀将打开。 

2、进舱闸阀关闭命令：当此指令输出时，进舱电磁阀将关闭。 

3、旁通闸阀打开命令：当此指令输出时，旁通电磁阀将打开。 

4、旁通闸阀关闭命令：当此指令输出时，旁通电磁阀将关闭。 

5、泥浆进舱指示：当泥浆进舱动作完成时，控制器将输出该指令。 

6、旁通进舱指示：当泥浆旁通动作完成时，控制器将输出该指令。 

7、半自动控制故障：半自动控制中出现闸阀动作超时，控制器将输出该指令。 

8、自动控制故障：自动控制中出现闸阀动作超时，控制器将输出该指令。 

本发明实施例具有以下三种工作模式： 

1、手动控制 

手动控制是通过指令单元发出控制指令，单独对进舱闸阀、旁通闸阀进行打开、关闭操作。 

2、半自动控制 

半自动控制是通过指令单元，向控制器发出“泥浆进舱”与“泥浆旁通”指令来实现的。

当控制器接收到“泥浆旁通”指令时，首先打开“旁通闸阀”，当接收到该闸阀的开限位开关的信号后，关闭“进舱闸阀”直至接收到该闸阀的关限位开关信号。当这个过程结束后，“泥浆旁通”按钮指示灯长亮，而在整个执行过程中，此灯闪烁。 

当控制器接收到“泥浆进舱”指令时，首先打开“泥浆进舱闸阀”，当接收到该闸阀的开限位开关信号后，开始关闭“旁通闸阀”直至接收到该闸阀的关闭限位开关信号。当这个过程结束后，“泥浆进舱”按钮指示灯长亮，而在整个执行过程中，此灯闪烁。 

3、自动控制 

自动控制是通过指令单元，向控制器发出“自动控制有效”与“自动控制取消”指令来实现的。 

当控制器接收到“自动控制有效”指令时，进入自动控制模式，当控制器接收到“自动控制取消”指令时，退出自动控制模式。当控制器接收到手动控制、半自动动控制指令时，也将推出自动控制模式。 

在自动控制模式中，当泥浆流速超过了“泥浆流速设定值”或者泥浆浓度低于“泥浆浓度设定值”，低浓度排放系统将首先打开“旁通闸阀”，当接收到此闸阀全开的限位开关信号后，关闭“进舱闸阀”，直至该闸阀的全关限位开关信号被接收。 

当泥浆流速低于“泥浆流速设定值”同时泥浆浓度高于“泥浆浓度设定值”时，低浓度排放系统将首先打开“进舱闸阀”，当接收到此闸阀全开的限位开关信号后，关闭“旁通闸阀”，直至该闸阀的全关限位开关信号被接收。 

在自动控制过程中，当闸阀的限位开关出现故障，指令执行的时间超过“闸阀动作时间设定值”，自动功能将退出，操作将停止。 

在整个控制过程中，低浓度排放系统会自动保证一个闸阀开启后，才能关闭另外一个闸阀。 

Claims (2)

1.一种耙吸挖泥船低浓度排放系统，包括有一条主输泥管(1)，主输泥管的一端为泥浆入口(2)，其特征是：主输泥管的另一端连接两路分支输泥管(3)，一路分支输泥管经过进舱闸阀(4)通往挖泥船的泥舱(6)，另一路分支输泥管经过旁通闸阀(5)通往挖泥船的舷侧排放口(7)，在主输泥管上设置有流量计(8)和浓度计(9)；流量计(8)和浓度计(9)通过信号电缆与一个可编程控制器(10)的检测信号输入端连接，可编程控制器的执行信号输出端通过信号电缆分别连接进舱闸阀(4)和旁通闸阀(5)；可编程控制器(10)还通过其控制信号输入端与一个指令单元(11)连接；在进舱闸阀(4)的开启位置和关闭位置分别设置有可采集进舱闸阀开启到位信号或关闭到位信号的进舱闸阀开限位开关和进舱闸阀关限位开关，在旁通闸阀(5)的开启位置和关闭位置也分别设置有可采集旁通闸阀开启到位信号或关闭到位信号的旁通闸阀开限位开关和旁通闸阀关限位开关。

2.根据权利要求1所述的耙吸挖泥船低浓度排放系统，其特征是：所述进舱闸阀开限位开关、进舱闸阀关限位开关、旁通闸阀开限位开关及旁通闸阀关限位开关均为接近式电感开关。

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