CN108545151B - 采矿船集成控制系统 - Google Patents

采矿船集成控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108545151B
CN108545151B CN201810251126.4A CN201810251126A CN108545151B CN 108545151 B CN108545151 B CN 108545151B CN 201810251126 A CN201810251126 A CN 201810251126A CN 108545151 B CN108545151 B CN 108545151B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ship
draft
mining
module
bow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810251126.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108545151A (zh
Inventor
李阿福
丁志兵
吴晨
潘卫峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhenjiang Yihua System Integration Co ltd
Original Assignee
Zhenjiang Yihua System Integration Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhenjiang Yihua System Integration Co ltd filed Critical Zhenjiang Yihua System Integration Co ltd
Priority to CN201810251126.4A priority Critical patent/CN108545151B/zh
Publication of CN108545151A publication Critical patent/CN108545151A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108545151B publication Critical patent/CN108545151B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B49/00—Arrangements of nautical instruments or navigational aids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B69/00—Equipment for shipping not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及一种采矿船集成控制系统，包括采矿船体、设置于采矿船体内部的控制平台，以及分别与所述控制平台连接的导航模块、定位模块、吃水调节模块、探测选址模块、采矿动作模块、矿料收集模块、矿料运输模块以及矿料储存模块；其特征在于：所述采矿船体周围有若干个运输船体，在所述若干个运输船体中至少任一个运输船体上也设置有所述控制平台，当且仅当采矿船体上的控制平台发生故障后，使用所述至少任一个运输船体上设置的控制平台；将多种控制功能汇集到一个控制平台上，且当采矿船体控制系统发生故障时，可以通过采矿船体周围任一个运输船体上设置的控制平台实现航行和采矿控制，从而保证作业进度和船舶航行安全。

Description

采矿船集成控制系统
技术领域
本发明涉及一种控制系统，尤其涉及一种采矿船集成控制系统。
背景技术
海上采矿船是一种安装有采矿、选矿设备，开采海底表层沉积矿产的专用船舶。采矿船在采矿作业过程中，需要提前确定采矿位置、船舶停靠位置、吃水深度、矿点位置、采矿作业细节、送矿运输通道的开启数量、以及运输船体的船舶储料舱的开启和关闭等多项信息，现有技术中缺少将上述信息汇集到一个控制平台上的采矿船集成控制系统；且即使存在汇集有其中一些控制功能的控制系统，但仅仅只设置于采矿船体上，一旦采矿船体控制系统发生故障，就使得采矿作业不能继续进行，进而影响到作业进度和船舶航行安全。
发明内容
为解决现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种采矿船集成控制系统，将多种控制功能汇集到一个控制平台上，且当采矿船体控制系统发生故障时，可以通过采矿船体周围任一个运输船体上设置的控制平台实现航行和采矿控制，从而保证作业进度和船舶航行安全。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采矿船集成控制系统，包括采矿船体、设置于采矿船体内部的控制平台，以及分别与所述控制平台连接的导航模块、定位模块、吃水调节模块、探测选址模块、采矿动作模块、矿料收集模块、矿料运输模块以及矿料储存模块；其特征在于：所述采矿船体周围有若干个运输船体，在所述若干个运输船体中至少任一个运输船体上也设置有所述控制平台，当且仅当采矿船体上的控制平台发生故障后，使用所述至少任一个运输船体上设置的控制平台。
进一步地，所述导航模块中设置有测距单元、路线规划单元以及燃料提示单元，所述测距单元分别测定采矿船体距离驶离岸的距离以及采矿船体距离目标地的距离，所述采矿船体距离驶离岸的距离的测定至少选取三个驶离岸上测量基点距离采矿船体的距离来确定，所述路线规划单元根据采矿船体距离驶离岸的距离以及采矿船体距离目标地的距离规划出最优路线，所述燃料提示单元向船员提示沿最优路线的去程油耗及返程油耗。
进一步地，所述定位模块确定以采矿船体为圆心，若干个运输船体包围采矿船体的停泊区域，并在该停泊区域内确定采矿船体和运输船体的具体停泊位置，并架设各船体的定位锚。
进一步地，所述吃水调节模块根据船舶上设置的船舶艏左吃水传感器、船舶艏右吃水传感器、船舶舯左吃水传感器、船舶舯右吃水传感器、船舶艉左吃水传感器、船舶艉右吃水传感器的吃水深度检测结果，控制与吃水调节模块分别连接的船舶艏左吃水调节器、船舶艏中吃水调节器、船舶艏右吃水调节器、船舶艉左吃水调节器、船舶艉中吃水调节器、船舶艉右吃水调节器的吃水深度。
进一步地，所述船舶艏左吃水调节器、船舶艏中吃水调节器、船舶艏右吃水调节器、船舶艉左吃水调节器、船舶艉中吃水调节器、船舶艉右吃水调节器分别独自包含一电控阀和吃水调节叶片，所述吃水调节叶片可以分别实现在立体空间上下、左右、前后三个方向上的吃水调节；且设置于所述船舶艏中吃水调节器和船舶艉中吃水调节器上的吃水调节叶片的数量和尺寸大于设置于所述船舶艏左吃水调节器、船舶艏右吃水调节器、船舶艉左吃水调节器、船舶艉右吃水调节器上的吃水调节叶片的数量和尺寸；且先进行对船舶艏中吃水调节器和船舶艉中吃水调节器的粗调，再进行船舶艏左吃水调节器、船舶艏右吃水调节器、船舶艉左吃水调节器、船舶艉右吃水调节器的细调，所述吃水调节模块内还设置有优先控制单元用于确定所述粗调和所述细调过程中的调节顺序。
进一步地，所述探测选址模块中设置有若干个呈圆弧状的水下探测板，所述水下探测板安装于船舶底部预设的安装槽内，并可根据探测选址模块发出的控制指令通过第一机械臂从所述安装槽中伸出到目标位置，在每个所述水下探测板上安装有水下金属探测仪，所述水下金属探测仪安装于所述水下探测板的中央位置。
进一步地，所述采矿动作模块控制第二机械臂的升降，所述第二机械臂的一端与船舶连接，所述第二机械臂的另一端设置有切割刀具、挖掘刀头、收纳仓以及采矿运输通道，所述运输通道的一端与收纳仓连接，另一端与所述采矿船体的船舶储料舱连接。
进一步地，所述矿料收集模块与所述采矿船体的船舶储料舱连接，当所述采矿船体的船舶储料舱存满矿料后，所述矿料收集模块控制所述采矿船体的船舶储料舱关闭，同时开启设置于所述采矿船体与所述运输船体之间的送矿运输通道。
进一步地，所述所述采矿船体与所述运输船体之间设置有多条送矿运输通道，所述矿料运输模块根据船员发送的指令控制所述送矿运输通道开启的数量。
进一步地，所述矿料储存模块根据船员发送的指令控制所述运输船体的船舶储料舱的开启和关闭。
本发明的有益效果是；
（1）通过设置一个控制平台同时实现确定采矿位置、船舶停靠位置、吃水深度、矿点位置、采矿作业细节、送矿运输通道的开启数量、以及运输船体的船舶储料舱的开启和关闭等多项与采矿船航行及作业相关的控制信息；
（2）当采矿船体控制系统发生故障时，可以通过采矿船体周围任一个运输船体上设置的控制平台实现航行和采矿控制，从而保证作业进度和船舶航行安全。
附图说明
图1为本发明采矿船集成控制系统的结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，采矿船集成控制系统，包括采矿船体、设置于采矿船体内部的控制平台，以及分别与控制平台连接的导航模块、定位模块、吃水调节模块、探测选址模块、采矿动作模块、矿料收集模块、矿料运输模块以及矿料储存模块；其特征在于：采矿船体周围有若干个运输船体，在若干个运输船体中至少任一个运输船体上也设置有控制平台，当且仅当采矿船体上的控制平台发生故障后，使用至少任一个运输船体上设置的控制平台。
具体地，导航模块中设置有测距单元、路线规划单元以及燃料提示单元，测距单元分别测定采矿船体距离驶离岸的距离以及采矿船体距离目标地的距离，采矿船体距离驶离岸的距离的测定至少选取三个驶离岸上测量基点距离采矿船体的距离来确定，路线规划单元根据采矿船体距离驶离岸的距离以及采矿船体距离目标地的距离规划出最优路线，燃料提示单元向船员提示沿最优路线的去程油耗及返程油耗。作为进一步的优选，当剩余油耗不足以维持去程油耗及返程油耗中的任一个时，燃料提示单元提前向船员发出预警。
具体地，定位模块确定以采矿船体为圆心，若干个运输船体包围采矿船体的停泊区域，并在该停泊区域内确定采矿船体和运输船体的具体停泊位置，并架设各船体的定位锚。作为进一步的优选，所述停泊区域为以采矿船体为中心的圆形或椭圆形，以保证采矿船体与运输船体之间的送矿稳定和信息交互。
具体地，吃水调节模块根据船舶上设置的船舶艏左吃水传感器、船舶艏右吃水传感器、船舶舯左吃水传感器、船舶舯右吃水传感器、船舶艉左吃水传感器、船舶艉右吃水传感器的吃水深度检测结果，控制与吃水调节模块分别连接的船舶艏左吃水调节器、船舶艏中吃水调节器、船舶艏右吃水调节器、船舶艉左吃水调节器、船舶艉中吃水调节器、船舶艉右吃水调节器的吃水深度。
具体地，船舶艏左吃水调节器、船舶艏中吃水调节器、船舶艏右吃水调节器、船舶艉左吃水调节器、船舶艉中吃水调节器、船舶艉右吃水调节器分别独自包含一电控阀和吃水调节叶片，吃水调节叶片可以分别实现在立体空间上下、左右、前后三个方向上的吃水调节；且设置于船舶艏中吃水调节器和船舶艉中吃水调节器上的吃水调节叶片的数量和尺寸大于设置于船舶艏左吃水调节器、船舶艏右吃水调节器、船舶艉左吃水调节器、船舶艉右吃水调节器上的吃水调节叶片的数量和尺寸；且先进行对船舶艏中吃水调节器和船舶艉中吃水调节器的粗调，再进行船舶艏左吃水调节器、船舶艏右吃水调节器、船舶艉左吃水调节器、船舶艉右吃水调节器的细调，吃水调节模块内还设置有优先控制单元用于确定粗调和细调过程中的调节顺序。
具体地，探测选址模块中设置有若干个呈圆弧状的水下探测板，水下探测板安装于船舶底部预设的安装槽内，并可根据探测选址模块发出的控制指令通过第一机械臂从安装槽中伸出到目标位置，在每个水下探测板上安装有水下金属探测仪，水下金属探测仪安装于水下探测板的中央位置。
具体地，采矿动作模块控制第二机械臂的升降，第二机械臂的一端与船舶连接，第二机械臂的另一端设置有切割刀具、挖掘刀头、收纳仓以及采矿运输通道，采矿运输通道的一端与收纳仓连接，另一端与采矿船体的船舶储料舱连接，经切割刀具、挖掘刀头采集到的矿料收集于收纳仓中，经采矿运输通道被运输到采矿船体的船舶储料舱中。
具体地，矿料收集模块与采矿船体的船舶储料舱连接，当采矿船体的船舶储料舱存满矿料后，矿料收集模块控制采矿船体的船舶储料舱关闭，同时开启设置于采矿船体与运输船体之间的送矿运输通道。
具体地，采矿船体与运输船体之间设置有多条送矿运输通道，矿料运输模块根据船员发送的指令控制送矿运输通道开启的数量。
具体地，矿料储存模块根据船员发送的指令控制运输船体的船舶储料舱的开启和关闭。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.采矿船集成控制系统，包括采矿船体、设置于采矿船体内部的控制平台，以及分别与所述控制平台连接的导航模块、定位模块、吃水调节模块、探测选址模块、采矿动作模块、矿料收集模块、矿料运输模块以及矿料储存模块；其特征在于：所述采矿船体周围有若干个运输船体，在所述若干个运输船体中至少任一个运输船体上也设置有所述控制平台，当且仅当采矿船体上的控制平台发生故障后，使用所述至少任一个运输船体上设置的控制平台；
所述导航模块中设置有测距单元、路线规划单元以及燃料提示单元，所述测距单元分别测定采矿船体距离驶离岸的距离以及采矿船体距离目标地的距离，所述采矿船体距离驶离岸的距离的测定至少选取三个驶离岸上测量基点距离采矿船体的距离来确定，所述路线规划单元根据采矿船体距离驶离岸的距离以及采矿船体距离目标地的距离规划出最优路线，所述燃料提示单元向船员提示沿最优路线的去程油耗及返程油耗；
所述吃水调节模块根据船舶上设置的船舶艏左吃水传感器、船舶艏右吃水传感器、船舶舯左吃水传感器、船舶舯右吃水传感器、船舶艉左吃水传感器、船舶艉右吃水传感器的吃水深度检测结果，控制与吃水调节模块分别连接的船舶艏左吃水调节器、船舶艏中吃水调节器、船舶艏右吃水调节器、船舶艉左吃水调节器、船舶艉中吃水调节器、船舶艉右吃水调节器的吃水深度；
所述船舶艏左吃水调节器、船舶艏中吃水调节器、船舶艏右吃水调节器、船舶艉左吃水调节器、船舶艉中吃水调节器、船舶艉右吃水调节器分别独自包含一电控阀和吃水调节叶片，所述吃水调节叶片可以分别实现在立体空间上下、左右、前后三个方向上的吃水调节；且设置于所述船舶艏中吃水调节器和船舶艉中吃水调节器上的吃水调节叶片的数量和尺寸大于设置于所述船舶艏左吃水调节器、船舶艏右吃水调节器、船舶艉左吃水调节器、船舶艉右吃水调节器上的吃水调节叶片的数量和尺寸；且先进行对船舶艏中吃水调节器和船舶艉中吃水调节器的粗调，再进行船舶艏左吃水调节器、船舶艏右吃水调节器、船舶艉左吃水调节器、船舶艉右吃水调节器的细调，所述吃水调节模块内还设置有优先控制单元用于确定所述粗调和所述细调过程中的调节顺序。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述定位模块确定以采矿船体为圆心，若干个运输船体包围采矿船体的停泊区域，并在该停泊区域内确定采矿船体和运输船体的具体停泊位置，并架设各船体的定位锚。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述探测选址模块中设置有若干个呈圆弧状的水下探测板，所述水下探测板安装于船舶底部预设的安装槽内，并可根据探测选址模块发出的控制指令通过第一机械臂从所述安装槽中伸出到目标位置，在每个所述水下探测板上安装有水下金属探测仪，所述水下金属探测仪安装于所述水下探测板的中央位置。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述采矿动作模块控制第二机械臂的升降，所述第二机械臂的一端与船舶连接，所述第二机械臂的另一端设置有切割刀具、挖掘刀头、收纳仓以及采矿运输通道，所述采矿运输通道的一端与收纳仓连接，另一端与所述采矿船体的船舶储料舱连接。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述矿料收集模块与所述采矿船体的船舶储料舱连接，当所述采矿船体的船舶储料舱存满矿料后，所述矿料收集模块控制所述采矿船体的船舶储料舱关闭，同时开启设置于所述采矿船体与所述运输船体之间的送矿运输通道。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述采矿船体与所述运输船体之间设置有多条送矿运输通道，所述矿料运输模块根据船员发送的指令控制所述送矿运输通道开启的数量。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述矿料储存模块根据船员发送的指令控制所述运输船体的船舶储料舱的开启和关闭。
CN201810251126.4A 2018-03-26 2018-03-26 采矿船集成控制系统 Active CN108545151B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810251126.4A CN108545151B (zh) 2018-03-26 2018-03-26 采矿船集成控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810251126.4A CN108545151B (zh) 2018-03-26 2018-03-26 采矿船集成控制系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108545151A CN108545151A (zh) 2018-09-18
CN108545151B true CN108545151B (zh) 2020-07-14

Family

ID=63517096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810251126.4A Active CN108545151B (zh) 2018-03-26 2018-03-26 采矿船集成控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108545151B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109334872A (zh) * 2018-11-06 2019-02-15 南京星北智能科技有限公司 一种具有rfid定位和北斗定位双重定位的集装箱运输船

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202163593U (zh) * 2011-07-20 2012-03-14 大连金迈海洋工程技术有限公司 一种船舶调载控制系统
WO2014129693A1 (ko) * 2013-02-25 2014-08-28 (주)뉴월드마리타임 It 융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템
CN203899742U (zh) * 2014-03-20 2014-10-29 北京中凯宏德科技有限公司 采选矿一体船
CN205566517U (zh) * 2016-03-26 2016-09-07 刘亚莉 一种基于电子信息终端的船舶电源安全管理监控系统
CN205652295U (zh) * 2015-12-31 2016-10-19 武汉船舶设计研究院有限公司 一种基于管道式提升采矿系统的采矿船
CN107600341A (zh) * 2017-07-26 2018-01-19 哈尔滨工业大学（威海） 四立柱柱稳式多用浮台

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202163593U (zh) * 2011-07-20 2012-03-14 大连金迈海洋工程技术有限公司 一种船舶调载控制系统
WO2014129693A1 (ko) * 2013-02-25 2014-08-28 (주)뉴월드마리타임 It 융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템
CN203899742U (zh) * 2014-03-20 2014-10-29 北京中凯宏德科技有限公司 采选矿一体船
CN205652295U (zh) * 2015-12-31 2016-10-19 武汉船舶设计研究院有限公司 一种基于管道式提升采矿系统的采矿船
CN205566517U (zh) * 2016-03-26 2016-09-07 刘亚莉 一种基于电子信息终端的船舶电源安全管理监控系统
CN107600341A (zh) * 2017-07-26 2018-01-19 哈尔滨工业大学（威海） 四立柱柱稳式多用浮台

Also Published As

Publication number Publication date
CN108545151A (zh) 2018-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN209938902U (zh) 一种声/光/磁综合探测型无人水下航行器
CN109460061B (zh) 一种自主水下机器人和地质取样设备的并行作业方法
US9933536B2 (en) Arctic seismic surveying operations
KR101130939B1 (ko) 자율 항행 화물 컨테이너 시스템
WO2020027072A1 (ja) 海底資源揚収装置
CN102405419A (zh) 结冰和有障碍水域中的海上地震勘测
CA2911840C (en) Arctic seismic surveying operations
CN204078021U (zh) 对海上故障船舶进行快速抬升维修的新船型
WO2014186875A1 (en) Air cavity cushion vessel
CN106080987A (zh) 海缆水下同步放线潜航器
KR20160006622A (ko) 실시간으로 모니터링된 선체 일체 데이터 세트를 이용한 해상 lng 선의 지향 제어 시스템 및 그 방법
CN108545151B (zh) 采矿船集成控制系统
CN106020212A (zh) 一种uuv海底地形跟踪过程中的航行切换系统及切换方法
AU2021229217B1 (en) Hydrogen transportation and storage system
CN105464049A (zh) 深水抛填船实时测控验收系统及施工方法
Abramowicz-Gerigk et al. Design and operational innovations in adapting the existing merchant river fleet to cost-effective shipping
CN209553437U (zh) 无人测绘艇
CN103661823A (zh) 一种无人水上收油艇
CN113830240A (zh) 一种高流速动水条件下长隧洞流道检查系统
Demirbilek et al. Deep-draft coastal navigation entrance channel practice
CN109541610A (zh) 浅海水声测绘系统
CN215205276U (zh) 大型远洋海道测量船
CN110827579B (zh) 优化军港舰艇驻泊的控制方法
Abramowski et al. Preliminary design considerations for a ship to mine polymetallic nodules in the Clarion-Clipperton zone
JP2020055476A (ja) 複数の水中航走体の揚収方法、及び複数の水中航走体の揚収システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant