CN103732489B - 用来平衡负载力矩的方法和装置以及用来确定负载位置的方法和测量设备 - Google Patents

Abstract

为了如下改进本发明所述的方法，该方法用来通过产生平衡负载力矩所需的平衡力矩，来围绕着浮动体的旋转轴线来平衡通过负载作用在浮动体、尤其船只(1)上的负载力矩，其中该负载由设置在浮动体(1)上的装载装置的尤其围绕着轴线可摆动的悬臂(5)支承着，建议，计算负载(7)相对于浮动体(1)的位置，并且根据计算的位置来确定平衡力矩。

Description

用来平衡负载力矩的方法和装置以及用来确定负载位置的方 法和测量设备

技术领域

本发明涉及一种方法，用来通过产生为平衡负载力矩所需的平衡力矩，来围绕着浮动体的旋转轴线来平衡通过负载作用在浮动体(尤其船只)上的负载力矩，其中该负载由设置在浮动体上的装载装置的尤其围绕着轴线可摆动的悬臂支承着。此外，本发明还涉及一种装置，用来围绕着浮动体的旋转轴线来平衡通过负载作用在浮动体(尤其船只)上的负载力矩，其中该负载由设置在浮动体上的装载装置的尤其围绕着轴线可摆动的悬臂支承着，该装置包含：

-至少两个成对的、相对而置的平衡罐；

-将平衡罐成对连接的平衡导管；

-推移器件，用来通过平衡导管使平衡液体在平衡罐之间位移。

此外，本发明还涉及一种用来确定负载位置的方法，其中该负载尤其由设置在浮动体上的装载装置的优选围绕着轴线可摆动的悬臂支承着。

此外，本发明还涉及一种测量设备，该测量设备至少包含：

-浮动体侧的参照传感器，用来设置在浮动体上，用来全局地确定浮动体侧的参照测量点的位置；

-至少一个负载侧的负载传感器，用来全局地确定位置地点测量点的位置，以便设置在负载范围内，

-评估器件，用来读取由传感器确定的位置数据并且用来根据这些位置数据来计算负载力矩。

最后，本发明还涉及一种装置，用来实施所述的方法，该装置至少包含：

-用来产生所需的平衡力矩的装置，该平衡力矩是用来围绕着浮动体的旋转轴线来平衡通过负载作用在浮动体(尤其船只)上的负载力矩，

-测量设备，用来计算负载相对于浮动体的位置，

其中优选配备有所述的测量设备，和/或配备所述的用于平衡的装置。

背景技术

在浮动体(船只)装货和卸货时，所述装载和卸载通常是在纵向侧(即左舷侧或右舷侧)上进行。如果为此应用设置在船只上的装载起重机，则出现的问题是，待接收的负载的质量会产生力矩，该力矩会引起横斜变化。如果例如船只为了迁移海上设备装到具有更重海上构造的海洋上，则尤其会出现这种情况。例如海上结构能够具有几千公制吨重的质量。当船只通过具有悬臂的起重机装载这种海上构造时，根据船只类型在没有采取对策的情况下可能会出现危险的横倾变化(例如35度或更多)。

出于此原因在现有技术中已知的是，在装载过程中应用一种器件，其用来平衡由负载引起的横倾变化和/或平衡变化。它们在盎格鲁-撒克逊语中已知为抗横倾系统，并且其基础基本在于，通过在成对设置的平衡罐之间移动压舱液体来产生对置力矩。但是在极端的情况下，例如从左舷或右舷装载几千吨重的海上构造时，这种在装载时用来稳定船只的已知措施不是最佳的。但因为尤其在应用具有可摆动悬臂的装载起重机时，在装载过程中(尤其是摆动过程中)力矩会非常明显地变化。借助常规的抗横倾系统不能充分地掌控该变化。因此，该装载过程通常是手动地并因此非常缓慢地进行，以便在考虑抗横倾系统的反应时间的情况下确保出现的力矩变化。在此，按现有技术根据以测量技术确定的倾斜变化(例如横倾或浮动体平衡的变化)来调节船只倾斜，如果所述倾斜变化引起了预设范围(例如1或2度)之外的倾斜。由于已知方法的所述不足之处，装载过程按现有技术是很费时间的，并且在不利的条件下还可能是不安全的。

在上述应用领域中上述类型的装置(其用来平衡通过负载作用在浮动体、尤其是船只上的负载力矩)只能以明显的时间延迟才能平衡在装货和卸货(尤其是摆动)时出现的倾斜变化。甚至借助这种已知装置根本不能立即阻止倾斜变化。因此需要，在反应时间的缩短和安全性的提高方面来改善用于平衡的装置。

同类的用于计算负载力矩的方法基本上是以数据为基础的，这些数据是通过装载起重机上的测量传感器提供的。尤其已知的是，应用角度传感器，用来测量塔楼和装载起重机的悬臂之间的角度。但这种方法的缺点是不精确。因此，借助已知方法计算的负载力矩不适合用于船只的甲板系统的继续处理。

同类的测量设备也相应地是同样的情况，其用来实施用来计算负载力矩的方法。

发明内容

因此本发明的目的是，如下地改进一种前述类型的用于平衡的方法以及一种用于实施该方法的所属装置，即能够更快速且更安全地实施装载和卸载。

就用来确定负载位置的方法而方，并且就相应的前述类型的测量设备而言，本发明的目的还在于，能够更精确地确定位置，以便能够把负载的位置作为调节电路的输入变量来用。

就前述类型的用来平衡负载力矩的方法而言，所述目的按本发明这样得以实现，即在这种方法中计算负载相对于浮动体的位置，并且根据计算的位置来确定平衡力矩。即按本发明，通过确定负载相对于浮动体的位置能够有利地达到更好的力矩平衡。因为不像在现有技术中常见的一样通过产生对置力矩来对已以测量技术获取的倾斜变化产生反应，而按本发明的方法可通过了解负载位置就已经能考虑力矩变化(其会导致倾斜变化)。因此按本发明，浮动体的惯性力矩在对负载力矩的变化产生反应时不起作用。用来平衡倾斜变化的器件能够以这种方式有利地提前激活，因此在最优情况下能够更快且更安全地进行装载过程。

在本发明的特别的构造方案中，负载的位置能够借助摄像机并结合图片加工来计算。

在按本发明的方法的优选构造方案中，为了相对于浮动体的旋转轴线来确定负载力矩，应计算负载的质量，并随后根据该负载确定平衡力矩。因此从负载的位置和质量中计算出负载相对于浮动体的旋转轴线的力矩，其用来激活用来产生平衡力矩的装置。为了计算负载的质量，在本发明的框架内例如能够在接收负载时考虑吃水深度的变化。

如果在本发明的另一有利的构造方案中计算了负载和/或负载力矩的位置的时间变化，则按本发明能够提前确定所需的平衡力矩(其是用来平衡待期望的倾斜变化)，以便进一步减少倾斜平衡的反应时间。

按本发明为了产生平衡力矩，通过将平衡罐成对连接的平衡导管能够使平衡液体在至少两个成对的、相对而置的平衡罐之间移动。在此按本发明，借助计算的负载位置来计算待推移的平衡液体的所需的流量。

在本发明的框架内，根据平衡罐的设计以及待装载的负载的质量，还能应用多对平衡罐，以便提供所需的平衡液体流量，以便产生对置力矩。

按本发明的方法的优选实施例，平衡液体借助压缩空气来推移。为此，空气尤其吹入平衡罐中，以便通过平衡导管在相对而置的平衡罐中压缩罐的内容物。在此情况下应用压缩空气是有利的，因为能够快速地对浮动体的负载变化产生反应。此外，还能相对简单地改变压缩空气的压力，以便能够持续地调节平衡液体的流量。此外，通过压缩空气系统中的控制装置例如还能抑制平衡导管中的平衡液体流，以便按本发明从整体上进一步缩短调节的反应时间。

在按本发明的方法的其它有利的构造方案中，借助泵压过程来推移平衡液体。

在这种情况下有利的是，借助可变的流量来抽吸。与此相对，在常规的抗横倾系统中只规定，把这些泵接通，随后借助特定的转速来运行，并且当在一个平衡罐中达到了预设的横倾时再次断开。由于按本发明借助可变的流量来运行，所以能够在装载和卸载过程中均匀地改善力矩负载的平衡，并且还缩短反应时间。

通过延迟平衡液体，能够进一步改善按本发明的方法，其中省略和/或反馈了制动能量(优选电力)。这在本发明的框架内优选这样实现，即在涡轮运行模式中应用泵，并且在此延迟平衡液体。

按本发明，这些泵尤其构成为异步机，并且通过变频机来控制，其中在中间电路中设置电子的制动电阻，它只能在涡轮运行模式中接通。这些泵应该能够可逆地运行，并且在本发明的框架内优选构成为轴流泵。

在本发明的改进方案中，确定了平衡液体的流量，该流量对于平衡力矩的产生来说是必要的。

在按本发明的方法的优选构造方案中，通过平衡导管来测量至少一对平衡罐的当前水位的时间变化和/或流量。在产生平衡力矩时，能够有利地考虑这一点。借助水位能够确定当前的平衡力矩，以便通过与负载相对于浮动体的当前位置的比较，来计算需要哪些额外的平衡力矩，以便将船只的倾斜保持在预设的角度范围内。

如果按本发明平衡力矩额外地根据至少一个数值(其表示浮动体的吃水深度)来确定，则能够改善按本发明的方法，能够安全且顺利地装载沉重的负载。因为在接收负载时获取吃水深度的变化能够确定负载的质量，该负载质量又可用来确定负载力矩。

为了保持该按本发明的用于平衡的方法的可信度测试，该按本发明计算的平衡力矩能够与借助参照方法获取的比较值进行比较，并且在出现偏差的情况下确定，它是否位于给定的公差间距内，其中该参照方法优选包括直接地测量浮动体围绕着旋转轴线的倾斜角度。由于与参照方法进行对比，所以可避免，例如当用来确定位置的卫星系统出现故障时引用错误确定的负载力矩来计算平衡力矩。如果应用浮动体的倾斜角度的测量作为参照方法，则能够尤其有利地借助初始化的角度传感器来测量该倾斜。如果在装载过程中该角度传感器确定了浮动体的倾斜变化，则这一点按本发明能够提示，已经确定了错误的平衡力矩。

在本发明的改进方案中，从预设的负载路径中得出负载的按计划的未来的位置，其中根据计算出的未来的位置来确定平衡力矩。在本发明的框架中可得知装载起重机-控制器的负载路径，在该控制器中所述的负载路径作为默认值存储，装载起重机根据该负载路径来移动负载。在负载路径上的定向能够实现提前计划，并且及时地产生平衡力矩。

就上述类型的、用来平衡负载力矩的装置而言，所述目的按本发明通过以下方式得以实现，即推移器件构造得用来产生可变的、经过平衡导管的流量。在常规的抗横倾系统中这些泵在2点-控制运行模式中以恒定不变的转速运行直至达到断开数值，与此不同，按本发明构造的泵能够借助运行类型在流量可变的情况下在更短的反应时间内精确地产生平衡力矩。该推移器件在本发明的意义中还可包含鼓风机，它同样通过改变平衡罐中的水位线之上的产生的空气压力来产生经过平衡导管的可变的流量。

在按本发明的装置的构造方案中，该推移器件构造得用来抑制平衡罐之间的平衡液体流。通过更快且更精确地调节平衡力矩，该按本发明的措施能够在装载过程中更快速地平衡变化的负载力矩。

在按本发明的装置的优选构造方案中，该推移器件包含频率可变的、可操控的、优选在四象限运行模式中可运行的泵，其尤其具有中间电路中的制动电阻和/或用来在电源中反馈的器件。如果该泵应该在涡轮运行模式中运行，则按本发明可接通该制动电阻。

就前述类型的、用来确定负载位置的方法而言，所述目的能够按本发明借助这种方法得以实现，它优选在应用卫星系统的情况下全局地确定设置在浮动体上的浮动体侧的参照测量点以及至少一个设置在负载侧的负载地点测量点的位置。尤其可借助GPS-传感器来确定位置。按本发明的测量方法能够实现这种可靠的位置确定，即借助按本发明的方法计算的负载位置能够有利地作为输入变量用于不同的调节器。

按本发明地同时地全局地确定浮动体上的参照点的位置(即确定空间坐标相对于地面)以及负载范围内的负载地点测量点的位置能够在了解测量点相对于浮动体或相对于负载的位置时确定负载的杠杆臂，并因此在了解负载质量时确定浮动体上的力矩。尤其借助GPS-传感器能够全局地确定位置。它提供了非常精确的数值，它允许考虑负载朝参照点的间距，作为抗横倾系统的输入变量。

至少一个浮动体侧的参照测量点优选设置在装载装置的塔楼上，该塔楼电线杆状地从浮动体的装载面上延伸出来。

在本发明的框架内有利的是，第一和第二浮动体侧的参照测量点之间的间距尽可能大。相应地，一个浮动体侧的参照测量点应尽量设置在起重机的塔楼顶端上，另一个尽量设置在浮动体的甲板上。在确定负载力矩时出现的相关错误以这种方式降至最低。

在按本发明的用来确定位置的方法的另一有利的构造方案中尤其有利的是，负载地点测量点设置在负载自身和/或悬臂上，优选设置在负载悬挂范围内。将传感器(用于全局地确定位置)设置在负载自身上尤其还可确定，负载是否在装载起重机上摆动(例如由于波浪)。获取负载悬挂点的全局位置是有利的，因为负载的重力在此作用在此点上并且作用在浮动体上。

在按本发明的方法的改进方案中，它用来围绕着浮动体的旋转轴线计算通过负载作用在浮动体上的负载力矩。以这种方式根据本发明计算的负载力矩能够有利地用来控制装载过程。

在按本发明的用来确定位置的方法的其它有利的构造方案中，为了计算负载力矩，全局性地确定间隔地设置在参照线上的第二浮动体侧的参照测量点的位置，其中优选计算负载地点测量点与参照线的间距。通过该措施，还能够由于质量相对于浮动体的位置变化确定负载变化，其与由此导致的浮动体的倾斜变化无关。

如果按本发明的变形方案，从位置确定中获得的位置数据用来控制装载装置，以便保持期望的负载路径(由可摆动的悬臂支承的负载借助装载装置经历了该负载路径)，从而能够优化装载过程。由于借助按本发明的方法计算出的负载位置数据(尤其是负载悬挂的地点)具有较高的质量，所以负载能够借助控制器沿着负载路径运动，并在负载力矩变化时这样选择，即装载和卸载过程能够构造得尤其安全地用于待装载或卸载的浮动体。

如果在本发明的构造方案中所述负载借助装载装置水平地和/或竖直地运动，其中悬臂尤其围绕着竖直轴线摆动和/或围绕着水平轴线移动，则尤其可在负载力矩的变化方面优化负载路径。

按本发明负载路径优选这样选择，即负载力矩围绕着浮动体的旋转轴线在负载沿着负载路径运动时均匀地变化。以这种方式能够避免在手动实施装载和卸载过程时在实践中出现的之字形负载路径，并且避免随之而来的不均匀的负载力矩的变化。这一点简化了负载力矩与平衡力矩的比较，并且因此改善了装载和卸载过程的安全性。

尤其有利的是，在本发明的构造方案中选择负载路径，作为接收时的负载位置和堆放时的负载位置之间的最短路径。在利用起重机来移动负载时首先出现该路径，负载悬挂的地点经过该路径，负载的重力作用在该地点上。相反，通过改变绳索长度来改变负载自身的竖直位置没那么大的影响。在本发明的框架内，负载路径尤其指这样的路径，即负载重力发挥作用的点经过该路径。在许多情况下，这是指悬臂的点，绳索在该点上导向负载。在这种意义下，关于水平线的最短负载路径是指接收时的负载位置和堆放时的负载位置之间的直线连接线，只要在此路径上没有障碍物(例如船具或其它装载物)。

就测量设备而言，所述目的借助上述类型的测量设备得以实现，其至少包含：

-浮动体侧的参照传感器，用来设置在浮动体上，用来全局地确定浮动体侧的参照测量点的位置；

-至少一个负载侧的负载传感器，用来全局地确定位置地点测量点的位置，以便设置在负载范围内，

-评估器件，用来读取由传感器确定的位置数据并且用来根据这些位置数据来计算负载力矩。

在本发明的框架内，这些传感器尤其能够构造用来接收和评估卫星系统(尤其是GPS)的信号。它们优选构成为GPS-传感器。

这些评估器件按本发明尤其构造得用来根据位置数据来计算负载力矩。为此，负载的质量要么作为参数的基础，要么借助合适的方法来测量。

如果设置第二浮动体侧的参照传感器，以便与第一浮动体侧的参照传感器间隔地设置在参照线上，则可进一步改进按本发明的测量设备，其中这些评估器件优选构造得用来计算负载地点测量点与参照线之间的间距。

如果测量设备包含用来全局地确定位置的其它传感器，以便设置在其它的浮动体侧的和/或负载侧的测量点上，则可进一步改进按本发明的测量设备。尤其可设置传感器，用来设置在装载起重机的悬臂的外端部和负载自身上。借助负载自身上的传感器，按本发明能够有利地确定该负载是否在摆动。

如果在本发明的改进方案中设置有一个器件，用来把位置确定的数据传递到装载装置的控制装置上，则该装载装置能够借助位置数据自动地展开装载过程。在此尤其可预设期望的负载路径，该负载路径由控制装置保持。

最后本发明还涉及一种装置，该装置至少包含：

-用来产生平衡负载力矩所需的平衡力矩的装置；

-测量设备，用来计算负载相对于浮动体的位置，

其中优选配备有所述的测量设备，和/或配备所述的用于平衡的装置。

附图说明

本发明在优选实施例中参照附图示例性地示出，其中从附图中得出其它有利的细节。

功能相同的部件在此用相同的参考标记表示。

附图详细地示出了：

图1在船尾的视线方向上在侧视图中(a)并在从上方的视线方向上(b)示意性地示出了船只，该船只具有可旋转的装载起重机和悬挂在装载起重机上的负载，用来展示为实施按本发明的方法的优选构造方案的位置确定的测量点，其按本发明根据按本发明的方法用来调节斜度；

图2在船只的纵轴方向上示意性地示出了按本发明的装置的优选构造方案，用来平衡由沉重负载引起的横倾变化。

具体实施方式

图1示意性地示出了船只1的船尾的侧视图。该船只1在右舷侧具有同样只示意示出的装载起重机2。该装载起重机2借助塔楼3固定在船只1的装载面4上。该塔楼3借助悬臂5可围绕着它的纵轴线旋转。悬臂5借助未详细示出的绳索引导器从装载起重机2的塔楼3上延伸出来。在装载起重机2的悬臂5的外端部上，沉重的负载以未详细示出的方式固定在支承绳索6上。该悬臂5能够以常见的方式相对于塔楼3的竖轴调整角度。示意示出的船只1以通过吃水线8定义的吃水深度浮在水中。该船只1在左舷侧借助中间线9相对于竖直线10以横倾角11倾斜。

在图1(a)和1(b)所示的情况下，负载7通过悬臂5这样保持在支承绳索6上，即整个重力都施加到装载起重机2上。

在塔楼3的顶端区域中设置有只示意示出的第一GPS-参照传感器2。此外在悬臂5的外端部上，在另一GPS-参照传感器14设置在支承绳索6的范围内。此外，GPS-参照传感器15直接固定在负载7上。此外如图1(b)所示，在船头附近还设置有第三GPS-参照传感器17和第四GPS-参照传感器18。

图2示意性地示出了用来平衡横倾变化的装置的优选构造，其形式是抗横倾系统19。该抗横倾系统19基本上由左舷侧的平衡罐20和同类的右舷侧的平衡罐21构成。该平衡罐20、21成对地设置在船体中。左舷侧上的平衡罐20通过平衡导管22与右舷侧上的平衡罐21相连。该平衡导管22通过罐底附近的孔口将平衡罐20、21连接起来。这两个平衡罐20、21设置有水位测量仪23、24。可逆向运行的螺旋桨式泵25设置在该平衡导管22内。该可逆向运行的螺旋桨式泵25与变频器26相连，并且能够通过它频率可变地控制该螺旋桨式泵。该变频器26在中间电路中具有只示意示出的制动电阻27。借助变频器26，螺旋桨式泵25能够在四象限运行模式中运行。这意味着，螺旋桨式泵25能够以可变的转速运行，以便产生经过平衡罐20、21之间的平衡导管的可变流量。此外，螺旋桨式泵25由于变频器26的特性还能在涡轮运行模式中运行，以便制动平衡导管22中的流量并且以这种方式调节经过抗横倾系统19的平衡导管的流量。此外，还能通过关闭截止阀28，来拦住经过平衡导管22的流量。

变频器26与控制和调节装置29相连，其通过变频器26控制螺旋桨式泵25。该控制和调节装置29构造得用来计算用来平衡由负载产生的负载力矩，以及用来在螺旋桨式泵25生成为此所需的控制命令。为此控制和调节装置29还采用GPS-传感器12、13、14、15、17、18的测量数据，并且从中以合适的、对专业人员来说普遍已知的方式计算出装载起重机2上的负载7的负载力矩。

为了实施按本发明的方法(用来装载)，能够在优选的构造方案中如下地进行。首先，船只1借助抗横倾系统19朝左舷以中间线9和竖直线10之间的横倾角11倾斜。为此，不需要GPS-传感器12、14、15、17、18的信号。在下一个步骤中，支承绳索6在负载7上固定并且拉紧。为了实现拉紧，如此之长地操纵装载起重机2的绳索机制，直到船只1以横倾角11朝右舷倾斜。在此，负载7位于陆地上或浮桥或类似物体上。随后，该负载借助抗横倾系统19抬高，由于抗横倾系统19产生了具有平衡液体的相应力矩。在负载7抬高时，以常见的方式对吃水深度的变化进行测量。从吃水深度的测得的变化中计算出抬高的负载7的质量。该方法步骤实施如此之久，直到负载7完全悬挂在装载起重机2的支承绳索6上。从吃水深度的变化中确定的负载7的质量传导至调节装置29中，用来确定负载力矩。随后，借助装载起重机2的绳索机制继续抬高负载。在此，原则上不需要激活抗横倾系统19，因为负载力矩没有改变。

由于分别接通了螺旋桨式泵25，所以控制和调节装置29基本上作为螺旋桨式泵25的两点控制器来运行，既用于朝左舷的前述倾斜，也用于负载的抬高。在负载力矩模式下，控制和调节装置29借助GPS-传感器12、14、15、17、18的测量值和负载7的质量来确定所需的平衡力矩，并且通过变频器26相应地调节螺旋桨式泵25。在船只1对横倾角11的变化作出反应之前，抗横倾系统19已经能够以这种方式对负载力矩的变化作出反应。

本发明的原理同样能够用来调节和控制船只围绕着横轴的倾斜。同样在这种情况下，能够以有利的方式应用负载力矩的关于横轴的评估，以便平衡系统能提前作出反应。

下面再次参照图1(b)展示了按本发明的优选构造方案，用来在负载7装载和卸载时优化负载路径。按图1(b)所示的示例性的方法应用，负载7应该从容纳地点34移动到船只1的装载面4上的堆积位置31上，在该容纳地点上负载7由装载起重机2提起。

这一点能够以不同的方式实现。例如负载能够沿着在图1(b)中用参考标记30标出的负载路径。在负载路径30上，装载起重机2的悬臂5首先围绕着塔楼3的轴线进行摆动运动。相应地，负载路径30首先以圆弧部段的形式延伸。紧接着在悬臂5的摆动角恒定不变时，通过改变悬臂5和塔楼3之间的角度，使负载7在径向上在塔楼3的轴线上运动。在按图1(b)的俯视图中不能看到，随后通过延长绳子使负载7落在装载面4上。

但负载路径30不是最佳的。一方面当摆动运动和径向地在摆动轴上的运动在时间上脱耦时，负载路径30比起绝对需要的长度来说太长了。另一方面，通过负载7施加到船只1上的负载力矩沿着负载路径30不均匀地变化。这使平衡力矩在装载过程中更难产生。

因此在实践中，在手工运行装载起重机2时经常选择负载路径32，在负载路径32中，摆动运动和径向运动虽然同样脱耦，但是以小角度进行的摆动运动总是跟在以小路径进行的径向运动之后，因此负载路径32相对于上述负载路径30明显缩短。因此负载路径32虽然比负载路径30短。但在负载7运动时沿着负载路径32引起的负载力矩的时间变化是不均匀的，负载7将该负载力矩施加到船只1上。相应地，负载力矩的平衡相对较难实现，其对于安全的装载过程来说是必需的。

既在路径长度方面也在负载力矩的时间变化的均匀性方面都优化的负载路径是按图1(b)的负载路径31。在该负载路径31中，到塔楼3上的径向运动以及围绕着塔楼3的轴线的放置运动这样同时地进行，即负载以直径从容纳位置34移动至堆积位置33上。因此在该负载路径31上，负载力矩均匀地变化，它们能够尤其简单地通过抗横倾装置来平衡。因此当负载7沿着负载路径31运动时，能够尤其安全且快速地实施装载。但为了能够保持最佳的负载路径31，需要起重机控制器，它需要负载的精确确定的位置作为输入变量。该位置能够通过确定尤其GPS-负载位置传感器14相对于GPS-参照传感器12的位置来获得。借助按本发明的用来确定位置的方法，存在着这些位置数据，并且能够有利地作为输入变量用来控制装载起重机2。装载起重机2的控制能够以这种方法将负载7沿着最佳的负载路径31从容纳地点34带到堆积地点33。

因此借助这些附图已经阐述了按本发明在纵侧上进行装载的方法，其中计算了负载相对于浮动体的位置，以便根据计算的位置来确定抗横倾系统的额定变量。同样，已经阐述了按本发明的用于平衡的装置的优选实施例。

最后，已经阐述了用来计算负载力矩相对于浮动体的方法，并且阐述了用来实施该方法的所属的测量设备。一方面通过把负载力矩列入调节中，另一方面通过平衡系统的功能(即用来产生可变的流量并且用来制动流动)，能够有利地按本发明在装载起重机的摆动过程(其在装载时尤其关键)中绕开惯性，该惯性在常规的抗横倾系统中对于该应用领域是一大问题。

附图标记列表(如有)

1 船只

2 装载起重机

3 塔楼

4 装载面

5 悬臂

6 支承绳索

7 负载

8 吃水线

9 中间线

10 竖直线

11 横倾角

12 第一GPS-参照传感器

14 GPS-负载位置传感器

15 GPS-负载位置传感器

16 船头

17 第三GPS-参照传感器

18 GPS-参照传感器

19 抗横倾系统

20 平衡罐

21 平衡罐

22 平衡导管

23 水位测量仪

24 水位测量仪

25 螺旋桨式泵

26 变频器

27 制动电阻

28 截止阀

29 控制和调节装置

30 负载路径

31 负载路径

32 负载路径

33 堆积地点

34 容纳地点

Claims (33)

1.一种用来通过产生平衡负载力矩所需的平衡力矩的方法，用于围绕着浮动体的旋转轴线来平衡通过负载作用在浮动体上的负载力矩，其中该负载由设置在浮动体(1)上的装载装置支承着，计算负载(7)相对于浮动体(1)的位置，并且根据计算的位置来确定平衡力矩；其中该负载(7)由设置在浮动体(1)上的装载装置支承着，其特征在于，在应用卫星系统的情况下全局地确定设置在浮动体(1)上的浮动体侧的参照测量点以及至少一个设置在负载侧的负载地点测量点的位置；从预设的负载路径中得出负载的按计划的未来的位置，其中根据计算出的未来的位置来确定平衡力矩；其中，负载地点测量点设置在负载(7)自身和/或悬臂上，设置在负载悬挂范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，浮动体是船只。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该负载由设置在浮动体(1)上的围绕着轴线可摆动的悬臂(5)支承着。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了相对于浮动体(1)的旋转轴线来确定负载力矩，应计算负载的质量，并随后根据该负载确定平衡力矩。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，计算了负载(7)和/或负载力矩的位置的时间变化。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了产生平衡力矩，通过将平衡罐(20、21)成对连接的平衡导管(22)能够使平衡液体在至少两个成对的、相对而置的平衡罐(20、21)之间移动。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，平衡液体借助压缩空气来推移。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，借助泵压过程来推移平衡液体。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，借助可变的流量来抽吸。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，延迟了平衡液体，其中省略和/或反馈了制动能量。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，制动能量是电力。

12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定了平衡液体的流量，该流量对于平衡力矩的产生来说是必要的。

13.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过平衡导管来测量至少一对平衡罐(20、21)的当前水位的时间变化和/或流量。

14.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，平衡力矩额外地根据至少一个数值来确定，该数值表示浮动体的吃水深度。

15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该计算的平衡力矩与借助参照方法获取的比较值进行比较，并且在出现偏差的情况下确定，它是否位于给定的公差间距内。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，该参照方法包括直接地测量浮动体围绕着旋转轴线的倾斜角度(11)。

17.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从预设的负载路径中得出负载的按计划的未来的位置，其中根据计算出的未来的位置来确定平衡力矩。

18.一种用来确定负载的方法，其中该负载(7)由设置在浮动体(1)上的装载装置支承着，其特征在于，在应用卫星系统的情况下全局地确定设置在浮动体(1)上的浮动体侧的参照测量点以及至少一个设置在负载侧的负载地点测量点的位置；从预设的负载路径中得出负载的按计划的未来的位置，其中根据计算出的未来的位置来确定平衡力矩；其中，负载地点测量点设置在负载(7)自身和/或悬臂上，设置在负载悬挂范围内。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，该负载(7)由设置在浮动体(1)上的围绕着轴线可摆动的悬臂(5)支承着。

20.根据权利要求18至19中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个浮动体侧的参照测量点(12)设置在装载装置的塔楼(3)上，该塔楼电线杆状地从浮动体(1)的装载面(4)上延伸出来。

21.根据权利要求18至19中任一项所述的方法，其特征在于，它用来围绕着浮动体(1)的旋转轴线计算通过负载(7)作用在浮动体上的负载力矩。

22.根据权利要求中18至19任一项所述的方法，其特征在于，为了计算负载力矩，全局性地确定间隔地设置在参照线(9)上的第二浮动体侧的参照测量点的位置。

23.根据权利要求中22所述的方法，其特征在于，计算负载地点测量点与参照线(9)的间距。

24.根据权利要求中18至19任一项所述的方法，其特征在于，从位置确定中获得的位置数据用来控制装载装置(2)，以便保持期望的负载路径，其由可摆动的悬臂(5)支承的负载借助装载装置经历了该负载路径。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述负载借助装载装置水平地和/或竖直地运动，其中悬臂围绕着竖直轴线摆动和/或围绕着水平轴线移动。

26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，这样选择负载路径，负载力矩围绕着浮动体的旋转轴线在负载沿着负载路径运动时均匀地变化。

27.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，选择负载路径，作为接收时的负载位置和堆放时的负载位置之间的最短路径。

28.一种测量设备，用来实施按权利要求18至27之任一项所述的方法，该测量设备至少包含：

-第一浮动体侧的参照传感器(12)，用来设置在浮动体上，用来全局地确定浮动体侧的参照测量点的位置；

-至少一个负载侧的负载传感器(14、15)，用来全局地确定位置地点测量点的位置，以便设置在负载(7)范围内，

-评估器件(29)，用来读取由传感器(12、14、15、17、18)确定的位置数据。

29.根据权利要求28所述的测量设备，其特征在于，这些评估器件(29)构造得用来根据位置数据来计算负载力矩。

30.根据权利要求28或29所述的测量设备，其特征在于，设置第二浮动体侧的参照传感器，以便与第一浮动体侧的参照传感器(12)间隔地设置在参照线上，其中这些评估器件(29)构造得用来计算负载地点测量点与参照线之间的间距。

31.根据权利要求28或29所述的测量设备，其特征在于，它包含用来全局地确定位置的其它传感器(17、18)，以便设置在其它的浮动体侧的和/或负载侧的测量点上。

32.根据权利要求28或29所述的测量设备，其特征在于，设置有一个器件，用来把位置确定的数据传递到装载装置的控制装置上。

33.一种用来实施按权利要求1至16中任一项所述的方法的装置，该装置至少包含：

-用来产生平衡负载力矩所需的平衡力矩的装置；

-测量设备，用来计算负载(7)相对于浮动体(1)的位置，

其中配备有根据权利要求28至32中任一项所述的测量设备。