CN104245499B - 海洋浮动船坞搭载精度管理系统 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一个方面，提供一种海洋浮动船坞搭载精度管理系统，其为了在海洋浮动船坞上制造结构物并进行精度管理，能够以严格的内壁基准，持续监控浮动船坞，并且能够对内部船体块进行有效精度管理。为此，本发明的一个实施例的海洋浮动船坞搭载精度管理系统包括：监控部，其包括设置在船坞内并检测船坞底面的弯曲度的轮廓传感器和设置在船坞外部并检测船坞侧壁状态的摄影部；测量部，其设置在船坞内并实时测量搭载在船坞内的船体块的状态；搭载精度管理部，其设置在船坞内部，根据搭载在船坞内的船体块的效果变化对船坞的精度进行管理；控制部，其包括坐标转换部和分析部，控制搭载精度管理部根据分析部的结果，管理船坞的精度，所述坐标转换部将通过监控部和测量部检测或测量的信息转换为一个基准坐标，所述分析部以转换的信息为基础，分析船坞的现状和搭载精度现状。由此，以严格的船坞的内壁基准，对浮动船坞进行持续监控并管理船坞内部船体块的精度，从而能够更准确地掌握浮动船坞的状态，同时能够更准确地实施船坞的压载。

Description

海洋浮动船坞搭载精度管理系统

技术领域

本发明涉及一种海洋浮动船坞搭载精度管理系统，具体而言，涉及一种为了在海洋浮动船坞上制造结构物并进行精度管理，能够以严格(rigid)的内壁基准，实施浮动船坞的持续监控和对内部船体块的有效的精度管理的海洋浮动船坞搭载精度管理系统。

背景技术

船坞(Dock)是为了建造/维修船舶而建在造船厂/港湾等的设备，具有：在面向充分水深的海洋的地方以船舶能够出入的程度的长度/宽度/深度挖地并与大海连接，侧壁和底面用钢筋混泥土或板桩加固，在入口处设置船坞闸门(dock gate)的干船坞(dry dock)；以及剖面为凹字形状的钢制箱子且内部具有多个罐，水进入这些罐中使其沉下去，将船只拉进箱子的凹进部分后利用泵排出罐中的水，以装载船只的状态直接浮起来的浮动船坞(floating dock)。

图1是表示现在使用的浮动船坞的实施例的图。

浮动船坞是剖面为凹字形状的钢制箱子，其内部具有很多罐。水进入这些罐中使其沉下去，将船只拉进箱子的凹进部分后利用泵排出罐中的水，则大缸以装载船只的状态直接浮起来。即，在浮动船坞上造船，水灌满罐，使船只浮起来便可以进行船只交货。

这样的浮动船坞主要是为了无需将船只拉到海岸，直接在海上进行维修而制造并使用。

船坞是搭载和组装在工厂组装的大型船体块的地方，将用于制造大型船舶的大型船坞浮设在海上，在其一部分上搭载大型船体块的情况下，负荷集中在该部分而发生船坞扭曲的现象。建造船舶时所要求的船舶直线度是，在基准误差范围内维持此直线度来组装需搭载的船体块，但是在阶段性地搭载大型船体块的情况下，如上所述，由于因在浮杨式船坞产生的负荷集中而引起浮动船坞的变形，在当前所属领域中视为，如干船坞，在浮动船坞内不能进行阶段性地搭载并组装船体块的方式的大型船舶的建造。

发明内容

(一)要解决的技术问题

根据本发明的一个方面，提供一种海洋浮动船坞搭载精度管理系统，其为了在海洋浮动船坞上制造结构物并进行精度管理，能够以严格的内壁基准，实施浮动船坞的持续监控和对内部船体块的有效精度管理。

(二)技术方案

本发明的一个实施例的海洋浮动船坞搭载精度管理系统包括：监控部，其包括设置在船坞内并检测所述船坞底面的弯曲度的轮廓传感器和设置在船坞外部并检测所述船坞侧壁的状态的摄影部；测量部，其设置在所述船坞内并实时测量搭载在船坞内的船体块的状态；搭载精度管理部，其设置在所述船坞内，根据搭载在所述船坞内的船体块的效果变化对所述船坞的精度进行管理；控制部，以通过所述监控部和所述测量部检测或测量的信息为基础，分析所述船坞的现状和搭载精度现状，并控制搭载精度管理部根据分析结果，管理所述船坞的精度。

在这里，所述控制部包括：坐标转换部，将通过所述监控部和所述测量部检测或测量的信息转换为一个基准坐标；以及分析部，根据通过所述坐标转换部转换的坐标信息，分析所述船坞的现状和搭载精度的现状。

在这里，所述测量部进行如下测量：在所述船体块搭载在所述船坞内之前，测量船坞上的底面标志位置和支撑级值；所述船体块搭载在所述船坞内的期间，为了进行船体块排序，测量所述船体块；所述船体块搭载在所述船坞内后，测量所搭载的位置。

在这里，所述测量部在所述船坞内设置有一个以上，并且进行如下测量：所设置的各测量部测量以所设置的各位置为基准的本地协调形态搭载在所述船坞内的船体块的状态，并且测量所述船坞外部的基准点(Common Point)，以便所述坐标转换部对所述测量部测量的船体块的信息进行坐标转换。

在这里，所述摄影部对所述船坞侧壁的局部进行摄影，并且以所述船坞的内壁为基准的全局协调形态对所述船坞进行摄影，所述轮廓传感器以所述船坞的内壁为基准的全局协调形态，检测所述船坞底面的弯曲度。

在这里，所述摄影部对所述船坞外部的基准点进行摄影，以便所述坐标转换部对所述摄影部摄影的影像进行坐标转换。

在这里，所述坐标转换部将所述监控部监控的船坞的信息和所述测量部测量的船体块的信息的坐标转换成一个坐标。

在这里，所述控制部控制所述搭载精度管理部跟踪已设定有通过所述监控部和测量部检测或测量的信息的搭载精度基准值。

在这里，所述搭载精度管理部通过所述控制部的控制，对所述船坞底面进行压载物控制。

(三)有益效果

根据本发明的一个方面，以严格的船坞内壁基准，对浮动船坞进行持续监控并进行船坞内部船体块的精度管理，从而能够更准确地掌握浮动船坞的状态，同时能够更准确地实施船坞的压载。

附图说明

图1是表示现在实施的浮动船坞的示意图。

图2是表示本发明的一个实施例的海洋浮动船坞搭载精度管理系统的立体图。

图3是表示本发明的一个实施里的海洋浮动船坞搭载精度管理系统的结构的块图。

图4是表示本发明的一个实施例的海洋浮动船坞搭载精度管理系统的监控部的立体图。

图5是表示本发明的一个实施例的海洋浮动船坞搭载精度管理系统的光波器的立体图。

图6是表示本发明的一个实施例的海洋浮动船坞搭载精度管理系统的搭载精度管理过程的概略图。

具体实施方式

以下、参照附图对本发明的实施例进行详细说明。

首先，根据图2和图3，对本发明的一个实施例的海洋浮动船坞搭载精度管理系统的结构进行说明。图2是表示本发明的一个实施例的海洋浮动船坞搭载精度管理系统的立体图，图3是表示本发明的一个实施例的海洋浮动船坞搭载精度管理系统的结构的块图。

本发明的一个实施例的海洋浮动船坞搭载管理系统包括作为测量部的光波器50、监控部100、控制部200及搭载精度管理部300。

光波器50设置在船坞1内并实时测量搭载在船坞1内的船体块的状态。光波器50(Electronic Distance Measurement)利用激光等电磁波检测与检测对象物体之间的距离并掌握检测对象物体的三维位置等检测对象物体的状态。在这里，检测对象物体指的是搭载在船坞1内的船体块。

测量部除了光波器50以外还可以包括能够检测船体块的三维位置的三维位置检测器、雷达雷达等。

监控部100包括轮廓传感器110和摄影部130。监控部100掌握船坞1的现状。

轮廓传感器110设置在船坞1内并检测船坞底面3的弯曲度。

摄影部130包括一个以上的照相机。并且，摄影部130，在船坞外部7设置有一个以上，检测船坞1的侧壁5的状态。

控制部200包括坐标转换部230和分析部270。并且，控制部200在接收通过监控部100和光波器50检测或测量的信息时可以使用有线或无线通讯方式。即，不限于局域网、无线宽带接入或蓝牙等一种方式，能够应用所有方式。

坐标转换部230将通过监控部100和光波器50检测或测量的信息转换为一个基准坐标。

分析部270根据通过坐标转换部230转换的信息，分析船坞1的现状和搭载精度现状。

并且，控制部200根据分析部270的分析结果，控制搭载精度管理部300管理船坞1的精度。

搭载精度管理部300设置在船坞1内。并且，搭载精度管理部300管理因搭载在船坞1内的船体块的影响而变化的船坞1的精度。详细而言，搭载精度管理部300根据控制部200的控制信号，改变船坞底面3或船坞侧壁5的状态。

接着，根据图4，对通过作为本发明的一个实施例的海洋浮动船坞搭载精度管理系统的一个结构的监控部100监控浮动船坞1的过程进行说明。图4是表示本发明的一个实施例的海洋浮动船坞搭载精度管理系统的监控部的立体图。

监控部100提供用于掌握船体块搭载在船坞1内之前、搭载在船坞1内的期间、搭载在船坞1内之后的船坞状态的信息。

并且，监控部100提供船体块搭载在船坞1之后用于精度管理的船坞底面的状态信息。

监控部100所包括的摄影部130对船坞侧壁5进行摄影。摄影部130对船坞侧壁5的局部进行摄影，作为一个例子，对侧壁5棱角的四个点面进行摄影。侧壁5棱角的四个点面如图4所示，分别是35-1、35-2、35-3、35-4。

而且，摄影部130可以设置一个以上，如图4所示，可以由两个构成。如图4所示地设置摄影部130的情况下，一个摄影部130a对一个侧壁的两个点面35-1、35-2进行摄影。并且，另一个摄影部130b对另一个侧壁的两个点面35-3、35-4进行摄影。

并且，摄影部130以一定周期对船坞侧壁5进行摄影。即，以一定周期进行连续摄影，提供监控船坞1的状态变化的信息。

并且，摄影部130以船坞1的内壁为基准的全局协调形态(GCS)对船坞1进行摄影。

并且，摄影部130对船坞外部7的基准点进行摄影，以便控制部200的坐标转换部230对摄影的影像进行坐标转换。

虽然船坞场的监控部100利用照相机系统对船坞场进行监控，但是也可以利用室内全空间定位系统(IGPS)、光波器等三维远距离测量设备构成应用系统来进行测量，此时，测量设备构成中对应于发光部的部分设置在相对稳定的场所(内壁等)，在需测量的地方主要设置对应于水光部的传感器，并应用系统来构成。

监控部100所包括的轮廓传感器110设置在船坞的底面3。并且，可以在船坞的底面3上设置一个以上的轮廓传感器110。并且，可以在船坞的底面3上隔着均等的间距设置一个以上的轮廓传感器110。

并且，轮廓传感器110以船坞1的内壁为基准的全局协调形态来检测船坞底面的弯曲度。

为了进行整体现状管理，通过如上所述的监控部100收集的信息，通过控制部200所包括的坐标转换部230转换为一个基准坐标。具体而言，由于通过轮廓传感器110和摄影部130收集的船坞信息是本地协调形态(LCS)，因此根据摄影的基准点，转换成作为基准坐标的全局协调形态(GCS)。

这样转换的基准坐标上的信息通过控制部200的分析部270转换为表示船坞1的现状的信息。

接着，根据图5，对通过本发明一个实施例的海洋浮动船坞搭载精度管理系统的光波器50掌握搭载在船坞1的船体块的状态的过程进行说明。

图5是表示本发明的一个实施例的海洋浮动船坞搭载精度管理系统的光波器的立体图。

并且，光波器50为了掌握搭载在船坞1内的船体块9的状态，经过如下具体步骤。

首先，船体块9搭载在船坞1内之前，测量在船坞1上垂直水平表示的基准线即底面标志的底面标志位置和支撑级值。船体块9搭载在船坞1内的期间，为了船体块排序，对船体块9进行测量。最后，船体块9搭载在船坞1内后，对所搭载的位置进行测量。

控制部200根据通过这样的过程测量到的信息，能够掌握在船坞1上搭载船体块9的现状和条件等。

具体而言，在船坞1内可以设置一个以上的光波器50。图5中示出船坞1中设置两个光波器50。如图5所示，设置在船坞1内的各光波器50a，50b，以各位置为基准的本地协调形态(LCS)测量搭载在船坞1内的船体块9的状态。

这样测量的船体块9的状态信息是以各光波器50a，50b的位置为基准来检测的信息，为了整体地分析搭载现状和船坞现状，需要进行基准坐标的转换。

为此，光波器50对船坞外部7的基准点55进行测量，以便控制部200的坐标转换部230对所测量的船体块9的信息进行坐标转换。

接着，根据图6，对根据通过监控部100和光波器50收集的船坞1和船体块9的信息来管理船坞1的搭载精度的过程进行说明。图6是表示本发明的一个实施例的海洋浮动船坞搭载精度管理系统的搭载精度管理过程的概略图。

首先，当船体块9搭载在船坞1上，船坞底面7变成如图6(1)所示。通过上述的监控部100和光波器50掌握这样的状态，是与图6(1)相同的精度分析过程。

后续进行的过程是搭载精度管理过程，是控制部200的分析部270根据已存储的船坞底面3的CAD信息来分析变化的过程。该过程示于图6(2)。

搭载精度管理过程结束后，在进行实际搭载精度管理之前分析部270实施模拟试验。这样的过程示于图6(3)。

最后，控制部200根据经过模拟试验分析的数据，向搭载精度管理部300传输控制信号，搭载精度管理部300根据控制部200的控制信号对搭载精度进行管理。具体而言，驱动船坞底面3来维持模拟试验时的搭载精度。即，搭载精度管理部300根据控制部200的控制信号对船坞底面3进行压载控制(Ballasting Control)。该压载控制是调节压载罐的压载水(ballasting water)，从而使船坞底面3成平衡状态。这样的过程示于图6(2)。

Claims (8)

1.一种海洋浮动船坞搭载精度管理系统，包括：

监控部，其包括设置在船坞内并检测所述船坞底面的弯曲度的轮廓传感器和设置在所述船坞外部并检测所述船坞侧壁状态的摄影部；

测量部，其设置在所述船坞内并实时测量搭载在船坞内的船体块的状态；

搭载精度管理部，其设置在所述船坞内，根据搭载在所述船坞内的船体块的效果变化对所述船坞的精度进行管理；

控制部，包括：坐标转换部，将通过所述监控部和所述测量部检测或测量的信息转换为一个基准坐标；及分析部，根据通过所述坐标转换部转换的坐标信息，分析所述船坞的现状和搭载精度现状，所述控制部根据所述分析部的结果，控制搭载精度管理部管理所述船坞的精度。

2.根据权利要求1所述的海洋浮动船坞搭载精度管理系统，所述测量部进行如下测量：

在所述船体块搭载在所述船坞内之前，测量船坞上的底面标志位置和支撑级值，

所述船体块搭载在所述船坞内期间，为了船体块的排序，测量所述船体块，

所述船体块搭载在所述船坞内后，测量所搭载的位置。

3.根据权利要求1所述的海洋浮动船坞搭载精度管理系统，所述测量部在所述船坞内设置有一个以上，并且进行如下测量：

所设置的各测量部测量船体块的状态，所述船体块以所设置的各测量部位置为基准的本地协调形态搭载在所述船坞内；

并且测量所述船坞外部的基准点，以便所述坐标转换部对所述测量部测量的船体块的信息进行坐标转换。

4.根据权利要求1所述的海洋浮动船坞搭载精度管理系统，所述 摄影部进行如下摄影：对所述船坞侧壁的局部进行摄影；

以所述船坞的内壁为基准的全局协调的形态对所述船坞进行摄影；

所述轮廓传感器以所述船坞的内壁为基准的全局协调形态检测所述船坞底面的弯曲度。

5.根据权利要求1所述的海洋浮动船坞搭载精度管理系统，所述摄影部对所述船坞外部的基准点进行摄影，以便所述坐标转换部对所述摄影部摄影的影像进行坐标转换。

6.根据权利要求1所述的海洋浮动船坞搭载精度管理系统，所述坐标转换部将所述监控部监控的船坞的信息和所述测量部测量的船体块的信息的坐标转换成一个坐标。

7.根据权利要求1所述的海洋浮动船坞搭载精度管理系统，所述控制部控制所述搭载精度管理部，追踪已设定有通过所述监控部和测量部检测或测量的信息的搭载精度基准值。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的海洋浮动船坞搭载精度管理系统，所述搭载精度管理部通过所述控制部的控制，对所述船坞底面进行压载物控制。