CN108630092A - 浮船坞运行与控制的实训模型 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浮船坞运行与控制的实训模型,本发明是为“船舶操纵”、“船舶自动化”等学科的教学和实验所设计的实训模型,水池、浮船坞模型、船舶模型与模拟船台一起协同,可模拟船舶由船台进入浮船坞、船舶由浮船坞下水的全过程。本发明在上述过程中可采用与真船坞相似的浮态调节方式,使学生有机会接触浮船坞运转和控制的主要过程,可快速的熟悉现代浮船坞的基本特性、主要操作参数和控制系统,在此基础上还能展开进一步的实验工作。

Description

浮船坞运行与控制的实训模型
技术领域
本发明涉及教学实训装置技术领域,具体涉及到一种浮船坞运行与控制的实训模型。
背景技术
浮船坞,是一种用于修造船的工程船舶,它不仅可用于修造船舶,还可用于打捞沉船,运送深水船舶通过浅水的航道等。浮船坞构造特别,横截面呈巨大的凹字形,两侧有墙、前后端敞开,是一种构造特殊的槽形平底船。
浮态调节是浮船坞在使用过程中最重要的操作,主要是根据各压载水舱的液位和浮船坞左右舷首中尾等处吃水情况进行手动或自动调节,上述操作很复杂很繁琐,而且不允许出现误操作。浮船坞属于大型且比较稀有的装备,对于普通学员和普通研究人员来说,很难获得现场实习的机会,这对于学员熟悉浮船坞操作、研发人员获取浮船坞参数是极为不利的。
发明内容
为了给学员提供操作实训平台、为研发人员提供研发平台,本发明提供了一种浮船坞运行与控制的实训模型。
本发明采用的技术方案如下:
一种浮船坞运行与控制的实训模型:包括水池、浮船坞模型与船舶模型,所述水池的一侧设有模拟船台;所述浮船坞模型的截面为“凹”字型,包括底部水箱、两个侧面水箱、进水装置与排水装置,所述底部水箱与侧面水箱分割为若干独立的水舱,所有所述水舱内都设有液位传感器,所述进水装置与排水装置用于所述水舱的进、排水;所述浮船坞模型设有支撑甲板,所述船舶模型可由所述模拟船台逐渐移动到所述支撑甲板上;所述浮船坞模型配有姿态监控系统,用于实时监控所述模拟船台的左右倾角、前后倾角。
本发明的有益效果:本发明是为“船舶操纵”、“船舶自动化”等学科的教学和实验所设计的实训模型,水池、浮船坞模型、船舶模型与模拟船台一起协同,可模拟船舶由船台进入浮船坞、船舶由浮船坞下水的全过程。本发明在上述过程中可采用与真船坞相似的浮态调节方式,使学生有机会接触浮船坞运转和控制的主要过程,可快速的熟悉现代浮船坞的基本特性、主要操作参数和控制系统,在此基础上还能展开进一步的实验工作。
优选的:所述进水装置包括进水管、进水泵,所述进水管包括多个与所述水舱一一对应的进水支管, 每个所述进水支管上均设有进水阀;所述排水装置包括排水管、排水泵,所述排水管包括多个与所述水舱一一对应的排水支管,每个所述排水支管上均设有排水阀;所述进水装置与排水装置共用一个蓄水箱。
优选的:所述船舶模型为具备动力、由前至后具有多排车轮的小车。
优选的:所述姿态监控系统包括监测点、测距传感器与云台;所述监测点设置在所述浮船坞模型的顶部,沿所述浮船坞模型的纵向轴心线均匀布置三个,在所述浮船坞模型的某一横截面上均匀布置三个,纵向上和横向上的三个所述监测点各配有一个测距传感器;所述云台安装在浮船坞模型上方空间的单轴云台,两个所述云台上各安装有一个所述测距传感器,其中一个所述测距传感器的动态扇扫范围可覆盖纵向轴心线上的三个所述监测点,另一个所述测距传感器的动态扇扫范围可覆盖横截面上三个所述监测点。
优选的:所述监测点为全反射棱镜。
优选的:所述水池设有水位保持装置,所述水位保持装置包括平衡水箱、补水管、补水泵及溢流管;所述水池内水位高于所述平衡水箱内水位,所述水池设有一溢流口,所述溢流口经所述溢流管连通至所述平衡水箱,所述补水管由所述平衡水箱至所述水池、且所述补水泵设置在所述补水管。
优选的:所述水池中还设有纵向限位装置,所述纵向限位装置抵住所述浮船坞模型,使所述浮船坞模型靠向所示模拟船台。
优选的:所述纵向限位装置包括万向球与弹性支撑杆,所述弹性支撑杆一端固定、另一端安装所述万向球,所述万向球与所述浮船坞模型接触。
附图说明
附图1是本发明实施例的示意图。
附图2是本发明实施例中浮船坞模型的示意图。
附图3是本发明实施例中浮船坞模型的进水装置与排水装置的示意图。
附图4是本发明实施例中姿态监控系统的示意图。
附图5是本发明实施例中姿态监控系统的工作状态示意图。
附图6是本发明实施例中姿态监控系统的信号变化趋势图。
附图7是本发明实施例中水位保持装的示意图。
附图8是本发明实施例中纵向限位装置的示意图。
水池1、浮船坞模型2、船舶模型3、模拟船台4、姿态监控系统5、水位保持装置6、纵向限位装置7、底部水箱201、侧面水箱202、进水装置203、排水装置204、液位传感器205、支撑甲板206、进水管207、进水泵208、进水阀209、排水管210、排水泵211、排水阀212、蓄水箱213、监测点501、测距传感器502、云台503、平衡水箱601、补水管602、补水泵603、溢流管604、溢流口605、万向球701、弹性支撑杆702。
具体实施方式
下面结合实施例与附图对本发明作进一步说明。
实施例中,如图1~4所示,一种浮船坞运行与控制的实训模型:包括水池1、浮船坞模型2与船舶模型3,所述水池1的一侧设有模拟船台4;所述浮船坞模型2的截面为“凹”字型,包括底部水箱201、两个侧面水箱202、进水装置203与排水装置204,所述底部水箱201与侧面水箱202分割为若干独立的水舱,所有所述水舱内都设有液位传感器205,所述进水装置203与排水装置204用于所述水舱的进、排水;所述浮船坞模型2设有支撑甲板206,所述船舶模型3可由所述模拟船台4逐渐移动到所述支撑甲板206上;所述浮船坞模型2配有姿态监控系统5,用于实时监控所述模拟船台4的左右倾角、前后倾角。本实施例是为“船舶操纵”、“船舶自动化”等学科的教学和实验所设计的实训模型,水池1、浮船坞模型2、船舶模型3与模拟船台4一起协同,可模拟船舶由船台进入浮船坞、船舶由浮船坞下水的全过程。本实施例在上述过程中可采用与真船坞相似的浮态调节方式,使学生有机会接触浮船坞运转和控制的主要过程,可快速的熟悉现代浮船坞的基本特性、主要操作参数和控制系统,在此基础上还能展开进一步的实验工作。
实施例中,如图2、图3所示:所述进水装置203包括进水管207、进水泵208,所述进水管207包括多个与所述水舱一一对应的进水支管, 每个所述进水支管上均设有进水阀209;所述排水装置204包括排水管210、排水泵211,所述排水管210包括多个与所述水舱一一对应的排水支管,每个所述排水支管上均设有排水阀212;所述进水装置203与排水装置204共用一个蓄水箱213。本实施例结构能快速、准确的调节各水舱中的水位,浮船坞模型2姿态的浮态很容易的通过手动调节来实现,其操作方式与真船坞相似。进一步的,进水阀209、排水阀212采用电磁阀或气动阀,通过设计数学模型(类似“浮船坞实时配载模型及算法”孙承猛.刘寅东)来实现浮态自动调节,相应的本实施例可用做浮船坞自动浮态的研究和演算模型。
实施例中,如图1所示:所述船舶模型3为具备动力、由前至后具有多排车轮的小车。本实施例的小车具有多排车轮,其负载可均匀的分布在浮船坞模型2和模拟船台4上,能较逼真的模拟船舶由船体进入浮船坞的过程,因此浮船坞模型2的浮态变化也更切合实际。
实施例中,如图2、图4~6所示:所述姿态监控系统5包括监测点501、测距传感器502与云台503;所述监测点501设置在所述浮船坞模型2的顶部,沿所述浮船坞模型2的纵向轴心线均匀布置三个,在所述浮船坞模型2的某一横截面上均匀布置三个,纵向上和横向上的三个所述监测点501各配有一个测距传感器502;所述云台503安装在浮船坞模型2上方空间的单轴云台,两个所述云台503上各安装有一个所述测距传感器502,其中一个所述测距传感器502的动态扇扫范围可覆盖纵向轴心线上的三个所述监测点501,另一个所述测距传感器502的动态扇扫范围可覆盖横截面上三个所述监测点501。本实施例纵向上的三个测距传感器502设置在侧面水箱202的一侧或两侧,横向上的三个测距传感器502设置在浮船坞模型2首部的截面上,纵向和横向上的测距传感器502有一个共用,因此总数量为5个。
图4、图5为模拟船台4在横向或纵向上的姿态监控系统5,每一个方向上采用任选一个位置(S1、S2、S3)的测距传感器502作为主要姿态监视传感器,其他两个可作为辅助姿态监视传感器,测距传感器502和云台503按照一定的策略或频率启停工作,以冗余纠错的方式有效保证了采集到的数据准确。如图6所示,为S1处测距传感器502在时间序列上的测距信号变化趋势,其中T为测距传感器502的扇扫周期,L14、L15、L16分别为S1-S4、S1-S5、S1-S6的距离,通过三角关系即可计算出模拟船台4的吃水深度以及该方向的倾角,为模拟船台4的浮态调节提供基本参数。
实施例中,所述监测点501为全反射棱镜,可保证测距传感器502的信号稳定准确,进而使模拟船台4得姿态数据准确。
实施例中,如图7所示:所述水池1设有水位保持装置6,所述水位保持装置6包括平衡水箱601、补水管602、补水泵603及溢流管604;所述水池1内水位高于所述平衡水箱601内水位,所述水池1设有一溢流口605,所述溢流口605经所述溢流管604连通至所述平衡水箱601,所述补水管602由所述平衡水箱601至所述水池1、且所述补水泵603设置在所述补水管602。本实施例的水位保持装置6可使得水池1的水位保持恒定,消除模拟船台4升降时对水池1内水位的影响。本实施例的补水泵603可采用两种方式进行控制,第一种是补水泵603一直运行,当补水管602的流量小于溢流管604的流量,第二种是补水泵603间隙运行,由设置在水池1的液位传感器控制启闭。本实施例的溢流口605可设置为高度可调,即水池1的水位可调,这样可模拟潮水高度影响对浮船坞吃水的影响。
实施例中,如图1、图7所示:所述水池1中还设有纵向限位装置7,所述纵向限位装置7抵住所述浮船坞模型2,使所述浮船坞模型2靠向所示模拟船台4。所述纵向限位装置7包括万向球701与弹性支撑杆702,所述弹性支撑杆702一端固定、另一端安装所述万向球701,所述万向球701与所述浮船坞模型2接触。当船舶模型3可由模拟船台4逐渐移动到支撑甲板206上,会对支撑甲板206产生一个纵向力,使得浮船坞模型2纵向移动或产生纵向移动的趋势。在真正浮船坞的操作中,通常是利用锚链等方式来解决该问题。本实施例采用纵向限位装置7来进行模拟。本实施例的纵向限位装置7利用万向球701与浮船坞模型2接触并受力,且利用弹性支撑杆702作为支撑。由于万向球701与弹性支撑杆702自身的特点,使得纵向限位装置7只有一个纵向力作用在浮船坞模型2,而不会对浮船坞模型2的其他姿态造成影响,使得浮船坞模型2的姿态模拟更逼真。本实施的弹性支撑杆702可采用弹性塑料杆,也可采用具有一定径向刚性的圆柱弹簧。本实施例才使用2个或更多的弹性支撑杆702。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了说明本发明所作的举例,而并非对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷例。而这些属于本发明的实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种浮船坞运行与控制的实训模型,其特征在于:
包括水池(1)、浮船坞模型(2)与船舶模型(3),所述水池(1)的一侧设有模拟船台(4);
所述浮船坞模型(2)的截面为“凹”字型,包括底部水箱(201)、两个侧面水箱(202)、进水装置(203)与排水装置(204),所述底部水箱(201)与侧面水箱(202)分割为若干独立的水舱,所有所述水舱内都设有液位传感器(205),所述进水装置(203)与排水装置(204)用于所述水舱的进、排水;
所述浮船坞模型(2)设有支撑甲板(206),所述船舶模型(3)可由所述模拟船台(4)逐渐移动到所述支撑甲板(206)上;
所述浮船坞模型(2)配有姿态监控系统(5),用于实时监控所述模拟船台(4)的左右倾角、前后倾角。
2.根据权利要求1所述的浮船坞运行与控制的实训模型,其特征在于:所述进水装置(203)包括进水管(207)、进水泵(208),所述进水管(207)包括多个与所述水舱一一对应的进水支管, 每个所述进水支管上均设有进水阀(209);所述排水装置(204)包括排水管(210)、排水泵(211),所述排水管(210)包括多个与所述水舱一一对应的排水支管,每个所述排水支管上均设有排水阀(212);所述进水装置(203)与排水装置(204)共用一个蓄水箱(213)。
3.根据权利要求1所述的浮船坞运行与控制的实训模型,其特征在于:所述船舶模型(3)为具备动力、由前至后具有多排车轮的小车。
4.根据权利要求1所述的浮船坞运行与控制的实训模型,其特征在于:所述姿态监控系统(5)包括监测点(501)、测距传感器(502)与云台(503);
所述监测点(501)设置在所述浮船坞模型(2)的顶部,沿所述浮船坞模型(2)的纵向轴心线均匀布置三个,在所述浮船坞模型(2)的某一横截面上均匀布置三个,纵向上和横向上的三个所述监测点(501)各配有一个测距传感器(502);
所述云台(503)安装在浮船坞模型(2)上方空间的单轴云台,两个所述云台(503)上各安装有一个所述测距传感器(502),其中一个所述测距传感器(502)的动态扇扫范围可覆盖纵向轴心线上的三个所述监测点(501),另一个所述测距传感器(502)的动态扇扫范围可覆盖横截面上三个所述监测点(501)。
5.根据权利要求4所述的浮船坞运行与控制的实训模型,其特征在于:所述监测点(501)为全反射棱镜。
6.根据权利要求1所述的浮船坞运行与控制的实训模型,其特征在于:所述水池(1)设有水位保持装置(6),所述水位保持装置(6)包括平衡水箱(601)、补水管(602)、补水泵(603)及溢流管(604);
所述水池(1)内水位高于所述平衡水箱(601)内水位,所述水池(1)设有一溢流口(605),所述溢流口(605)经所述溢流管(604)连通至所述平衡水箱(601),所述补水管(602)由所述平衡水箱(601)至所述水池(1)、且所述补水泵(603)设置在所述补水管(602)。
7.根据权利要求1所述的浮船坞运行与控制的实训模型,其特征在于:所述水池(1)中还设有纵向限位装置(7),所述纵向限位装置(7)抵住所述浮船坞模型(2),使所述浮船坞模型(2)靠向所示模拟船台(4)。
8.根据权利要求7所述的浮船坞运行与控制的实训模型,其特征在于:所述纵向限位装置(7)包括万向球(701)与弹性支撑杆(702),所述弹性支撑杆(702)一端固定、另一端安装所述万向球(701),所述万向球(701)与所述浮船坞模型(2)接触。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109110082A (zh) * 2018-10-29 2019-01-01 浙江国际海运职业技术学院 一种能快速沉浮的浮船坞
CN109110081A (zh) * 2018-10-29 2019-01-01 浙江国际海运职业技术学院 一种改良结构的浮船坞
CN109625206A (zh) * 2019-01-31 2019-04-16 浙江国际海运职业技术学院 船舶吃水测量装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1354112A (zh) * 2000-11-20 2002-06-19 龙炳勋 海上平台
US20040115005A1 (en) * 2002-12-12 2004-06-17 Bluewater Energy Services Bv Off-shore mooring and fluid transfer system
CN102915019A (zh) * 2012-10-31 2013-02-06 大连海事大学 浮船坞游离和锚泊状态监视系统
CN204184555U (zh) * 2014-08-22 2015-03-04 舟山长宏国际船舶修造有限公司 一种新型浮船坞
CN209045020U (zh) * 2018-08-20 2019-06-28 浙江国际海运职业技术学院 浮船坞运行与控制的实训模型

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1354112A (zh) * 2000-11-20 2002-06-19 龙炳勋 海上平台
US20040115005A1 (en) * 2002-12-12 2004-06-17 Bluewater Energy Services Bv Off-shore mooring and fluid transfer system
CN102915019A (zh) * 2012-10-31 2013-02-06 大连海事大学 浮船坞游离和锚泊状态监视系统
CN204184555U (zh) * 2014-08-22 2015-03-04 舟山长宏国际船舶修造有限公司 一种新型浮船坞
CN209045020U (zh) * 2018-08-20 2019-06-28 浙江国际海运职业技术学院 浮船坞运行与控制的实训模型

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘燕星 等: "浮船坞抱桩泊碇靠船墩结构强度分析", 广东造船, no. 6, 31 December 2017 (2017-12-31), pages 25 - 27 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109110082A (zh) * 2018-10-29 2019-01-01 浙江国际海运职业技术学院 一种能快速沉浮的浮船坞
CN109110081A (zh) * 2018-10-29 2019-01-01 浙江国际海运职业技术学院 一种改良结构的浮船坞
CN109110082B (zh) * 2018-10-29 2024-03-26 浙江国际海运职业技术学院 一种能快速沉浮的浮船坞
CN109625206A (zh) * 2019-01-31 2019-04-16 浙江国际海运职业技术学院 船舶吃水测量装置
CN109625206B (zh) * 2019-01-31 2023-11-21 浙江国际海运职业技术学院 船舶吃水测量装置

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