CN109138018A - 抓斗控制方法和系统、计算机设备、计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抓斗控制方法和系统、计算机设备、计算机存储介质。上述抓斗控制方法包括：读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值；若所述缆绳伸出长度大于所述缆长阈值，则获取抓斗的下沉位移量；若所述下沉位移量超出位移范围，输出碟刹力矩进行抓斗制动，控制抓斗闭合，并在监测到所述抓斗静止后，解除碟刹制动，张开抓斗进行卸泥。本发明中抓斗控制过程以挖泥船上相关传感器的测量数据为依据，实时性高，可以提高抓斗的控制效果。

Description

抓斗控制方法和系统、计算机设备、计算机存储介质

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，特别是涉及一种抓斗控制方法和系统、计算机设备、计算机存储介质。

背景技术

目前水上工程建设已出现大型的桥隧式建设工程。针对设计成纵向和横向坡比均变化、水深大于40米等较高深度、施工高程误差小于正负某设定误差(如50厘米等表征非超深的误差)的基槽开挖工程，在工程后期的精挖施工阶段，根据目前国内疏浚施工设备的因素，采用抓斗式挖泥船进行基槽扫浅和土质平整，在一定程度上可以达到相应的挖掘需求。虽然抓斗式挖泥船具有定深和平整挖泥功能，然而其抓斗控制所采用的数据主要由人工测算，不具备实时性，控制效果差。

发明内容

基于此，有必要针对传统方案中抓斗式挖泥船的抓斗控制不具备实时性，控制效果差的技术问题，提供一种抓斗控制方法和系统、计算机设备、计算机存储介质。

一种抓斗控制方法，包括：

读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值；

若所述缆绳伸出长度大于所述缆长阈值，则获取抓斗的下沉位移量；

若所述下沉位移量超出位移范围，输出碟刹力矩进行抓斗制动，控制抓斗闭合，并在监测到所述抓斗静止后，解除碟刹制动，张开抓斗进行卸泥。

上述抓斗控制方法，可以从缆长测量传感器中读取当前测量的缆绳伸出长度，在所述缆绳伸出长度大于所述缆长阈值，即抓斗齿挖掘轨迹趋于超深状态时，获取抓斗的下沉位移量，若所述下沉位移量超出位移范围，表明抓斗齿挖泥轨迹超出泥层截断面区域，需要解除抓斗平挖模式，输出碟刹力矩进行抓斗制动，控制抓斗闭合，并在监测到所述抓斗静止后，解除碟刹制动，张开抓斗进行卸泥，实现抓斗的超深挖泥，上述抓斗控制过程以挖泥船上相关传感器的测量数据为依据，实时性高，可以提高抓斗的控制效果。

在其中一个实施例中，所述所述读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值的过程之后，还包括：

若所述缆绳伸出长度小于或等于所述缆长阈值，则检测所述抓斗是否闭合；

若所述抓斗闭合，则提升抓斗，并在所述抓斗提升出水面后，将所述抓斗移动至卸泥处进行卸泥。

本实施例中，缆绳伸出长度小于或等于缆长阈值，表明挖泥船当前需要平整挖泥，可以开启平整挖泥施工模式，在检测到抓斗闭合时提升抓斗，在抓斗提升出水面后，将抓斗移动至卸泥处进行卸泥，完成该次平整挖泥，并进入下一单斗平整模式挖泥周期，保证挖泥工作的顺利开展。

作为一个实施例，所述若所述缆绳伸出长度小于或等于所述缆长阈值，则检测所述抓斗是否闭合的过程之后，还包括：

若所述抓斗未闭合，则返回执行读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值的步骤。

本实施例依据相关传感器的实时测量数据进行挖泥船平整挖泥的控制，可以提高抓斗平整挖泥的控制效率。

在其中一个实施例中，所述读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值的过程之前，还包括：

读取挖泥船位置传感器输出的抓斗位置数据，接收GIS电子图形系统发送的船体空间定位数据；

根据所述抓斗位置数据和船体空间定位数据计算抓斗的空间位置坐标。

本实施例计算抓斗的空间位置坐标后，可以判断抓斗是否位于挖泥处，当前是否处于挖泥模式，若上述抓斗处于挖泥模式，则可以读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，以便进行平整挖泥或者超深挖泥的控制，保证抓斗控制的有效性。

作为一个实施例，所述根据所述抓斗位置数据和船体空间定位数据计算抓斗的空间位置坐标的过程之后，还包括：

根据抓斗在设定时段的空间位置坐标确定抓斗齿挖泥轨迹，显示所述抓斗齿挖泥轨迹以及抓斗在当前时刻的空间位置坐标；其中，所述设定时段为以当前时刻为终止时间的时间段。

本实施例可以显示抓斗齿挖泥轨迹，还可以将抓斗在当前时刻的空间位置坐标在抓斗齿挖泥轨迹中以特定形状突出显示，以便用户及时获知抓斗的抓斗齿挖泥轨迹和抓斗在当前时刻的空间位置坐标。

在其中一个实施例中，上述抓斗控制方法，还包括：

读取负荷传感器测量的负荷测量值，若所述负荷测量值大于或等于所述负荷阈值，控制所述抓斗闭合，并进行超负荷报警。

本实施例中，负荷传感器测量的负荷测量值大于或等于负荷阈值表明抓斗的装载物重量已超过或者即将超过抓斗所能承受的重量，需要控制抓斗闭合，立即停止抓斗挖泥，并进行超负荷报警以提示船员等用户进入卸泥操作流程，保证抓斗工作的安全性。

在一个实施例中，所述抓斗控制方法，还包括：

读取扭矩传感器获得的扭矩测量值，根据所述扭矩测量值计算比列阀电流数值，根据所述比列阀电流数值调节抓斗挖掘动力。

本实施例可以调节抓斗挖掘动力，实现对抓斗的精准控制。

一种抓斗控制系统，包括：

第一读取模块，用于读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值；

获取模块，用于若所述缆绳伸出长度大于所述缆长阈值，则获取抓斗的下沉位移量；

控制模块，用于若所述下沉位移量超出位移范围，输出碟刹力矩进行抓斗制动，控制抓斗闭合，并在监测到所述抓斗静止后，解除碟刹制动，张开抓斗进行卸泥。

上述抓斗控制系统，可以从缆长测量传感器中读取当前测量的缆绳伸出长度，在所述缆绳伸出长度大于所述缆长阈值，即抓斗齿挖掘轨迹趋于超深状态时，获取抓斗的下沉位移量，若所述下沉位移量超出位移范围，表明抓斗齿挖泥轨迹超出泥层截断面区域，需要解除抓斗平挖模式，输出碟刹力矩进行抓斗制动，控制抓斗闭合，并在监测到所述抓斗静止后，解除碟刹制动，张开抓斗进行卸泥，实现抓斗的超深挖泥，上述抓斗控制过程以挖泥船上相关传感器的测量数据为依据，实时性高，可以提高抓斗的控制效果。

一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一实施例提供的抓斗控制方法。

一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述任一实施例提供的抓斗控制方法。

根据本发明的抓斗控制方法，本发明还提供一种计算机设备和计算机存储介质，用于通过程序实现上述抓斗控制方法。上述计算机设备和计算机存储介质能够提高抓斗控制的实时性，具有较好的控制效果。

附图说明

图1为一个实施例的抓斗控制方法流程图；

图2为一个实施例的打印快捷键示意图；

图3为一个实施例的抓斗控制系统结构示意图；

图4为一个实施例的计算机系统模块图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，本发明实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤或模块，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参考图1所示，图1为一个实施例的抓斗控制方法流程图，包括：

S10，读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值；

上述挖泥船可以设置包括DDC系统(抓斗运动控制系统)的机-电一体执行机构，上述DDC系统可以通过数据接口分别连接挖泥船上设置的各个传感器，从传感器中读取各个测量数据，依据上述测量数据监测挖泥船的挖泥状态，如DDC系统控制抓斗进入挖泥模式后，可以读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度等等。

上述缆长测量传感器为高精度的缆长测量传感器，其测量精度小于2cm(厘米)，可以获得测量精度小于2cm的缆长测量值(缆绳伸出长度)，如分辨率可以为10cm的缆长测量传感器。上述缆绳伸出长度可以表征抓斗相对于船体基准的垂向位移距离，缆绳伸出长度是否大于缆长阈值，表明抓斗齿挖掘轨迹趋于超深状态，可能需要控制抓斗进行超深挖掘，以保证相应的挖掘效果。上述缆长阈值可以依据挖泥船的挖掘能力设定。

S20，若所述缆绳伸出长度大于所述缆长阈值，则获取抓斗的下沉位移量；

缆绳伸出长度是否大于缆长阈值，表明抓斗齿挖掘轨迹趋于超深状态，需要进一步检测以判断当前是否存在超深挖掘需求，此时可以进一步获取抓斗的下沉位移量以检测抓斗挖泥轨迹是否超出泥层截断面，若挖泥轨迹超出泥层截断面，表明当前存在超深挖掘需求。

S30，若所述下沉位移量超出位移范围，输出碟刹力矩进行抓斗制动，控制抓斗闭合，并在监测到所述抓斗静止后，解除碟刹制动，张开抓斗进行卸泥。

上述位移范围可以依据挖泥船的挖泥环境设定，比如可以设置为-20cm至+20cm这一范围。若位移范围为-20cm至+20cm的范围，上述下沉位移量Hn超出-20cm至+20cm的范围时，表明抓斗齿挖泥轨迹超出泥层截断面区域，需要解除抓斗平挖模式，输出碟刹力矩进行抓斗制动，具体可以输出最大碟刹力矩进行抓斗制动，控制抓斗闭合抱刹进行紧急制动，通过延迟等待确保制动有效即待抓斗静止后，解除碟刹制动，解除开口抱刹制动，缓慢张开抓斗就地卸泥，实现抓斗的超深挖泥，在完成抓斗的超深挖泥后，可以控制抓斗提升，开展下一次抓斗挖泥工作。

本实施例提供的抓斗控制方法，可以从缆长测量传感器中读取当前测量的缆绳伸出长度，在所述缆绳伸出长度大于所述缆长阈值，即抓斗齿挖掘轨迹趋于超深状态时，获取抓斗的下沉位移量，若所述下沉位移量超出位移范围，表明抓斗齿挖泥轨迹超出泥层截断面区域，需要解除抓斗平挖模式，输出碟刹力矩进行抓斗制动，控制抓斗闭合，并在监测到所述抓斗静止后，解除碟刹制动，张开抓斗进行卸泥，实现抓斗的超深挖泥，上述抓斗控制过程以挖泥船上相关传感器的测量数据为依据，实时性高，可以提高抓斗的控制效果。

在一个实施例中，所述读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值的过程之后，还包括：

若所述缆绳伸出长度小于或等于所述缆长阈值，则检测所述抓斗是否闭合；

若所述抓斗闭合，则提升抓斗，并在所述抓斗提升出水面后，将所述抓斗移动至卸泥处进行卸泥。

DDC系统在检测到缆绳伸出长度小于或等于所述缆长阈值后，可以通过闭斗传感器检测所述抓斗是否闭合，即读取闭斗传感器的实时测量数据，以判断抓斗是否闭合。

本实施例中，缆绳伸出长度小于或等于缆长阈值，表明挖泥船当前需要平整挖泥，可以开启平整挖泥施工模式，在检测到抓斗闭合时提升抓斗，在所述抓斗提升出水面后，将所述抓斗移动至卸泥处进行卸泥，完成该次平整挖泥，并进入下一单斗平整模式挖泥周期。可选地，还可以检测挖泥船的平整挖泥模式是否结束，若所述平整挖泥模式没有结束，则可以返回执行读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值的步骤，开展下一次超深挖泥或者平整挖泥。

作为一个实施例，所述若所述缆绳伸出长度小于或等于所述缆长阈值，则检测所述抓斗是否闭合的过程之后，还包括：

若所述抓斗未闭合，则返回执行读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值的步骤。

上述抓斗未闭合，表明当前抓斗还没有完成挖泥任务，需要返回执行读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值的步骤，进一步判断当前抓斗齿挖掘轨迹是否趋于超深状态，以根据检测结果继续进行平整挖泥或者超深挖泥，保证抓斗挖泥控制的准确性。

本实施例依据相关传感器的实时测量数据进行挖泥船平整挖泥的控制，可以提高抓斗平整挖泥的控制效率。

在一个实施例中，所述读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值的过程之前，还包括：

读取挖泥船位置传感器输出的抓斗位置数据，接收GIS(地理信息系统)电子图形系统发送的船体空间定位数据；

根据所述抓斗位置数据和船体空间定位数据计算抓斗的空间位置坐标。

可选地，DDC系统在得到抓斗的空间位置坐标后，可以检测上述空间位置坐标是否处于水下的挖泥处，判断当前模式是否为挖泥模式，若处于挖泥模式，则可以读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，以便进行平整挖泥或者超深挖泥的控制。

本实施例计算抓斗的空间位置坐标后，可以判断抓斗是否位于挖泥处，当前是否处于挖泥模式，若上述抓斗处于挖泥模式，则可以读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，以便进行平整挖泥或者超深挖泥的控制，以保证抓斗控制的有效性。

作为一个实施例，所述根据所述抓斗位置数据和船体空间定位数据计算抓斗的空间位置坐标的过程之后，还包括：

根据抓斗在设定时段的空间位置坐标确定抓斗齿挖泥轨迹，显示所述抓斗齿挖泥轨迹以及抓斗在当前时刻的空间位置坐标；其中，所述设定时段为以当前时刻为终止时间的时间段。

上述设定时段为当前时刻之前的一个时段，即以当前时刻之前的某时间点为起始时间，以当前时刻为终止时间的时间段。抓斗在设定时段的抓斗齿挖泥轨迹即为抓斗当前所处的挖泥轨迹，包括抓斗在当前时刻的空间位置，可以将抓斗在当前时刻的空间位置坐标在抓斗齿挖泥轨迹中以特定形状(如高亮圆点或者五角星等)突出显示，以便用户及时获知抓斗的抓斗齿挖泥轨迹和抓斗在当前时刻的空间位置坐标。

作为一个实施例，DDC系统控制抓斗进行平整挖泥或者超深挖泥的流程图可以参考图2所示，包括如下过程：

控制抓斗船进行挖泥施工作业；

检测抓斗齿挖掘轨迹是否趋于超深状态；

若抓斗齿挖掘轨迹趋于超深状态，开启抓斗超深事件处理流程，进一步检测抓斗齿挖泥轨迹超出泥层截断面区域，若抓斗齿挖泥轨迹超出泥层截断面区域，则解除抓斗平挖模式，最大碟刹力矩制动，合斗抱刹紧急制动，延迟等待确保制动有效，解除碟刹制动，解除开口抱刹制动，缓慢张开抓斗就地卸泥，提升抓斗，并返回控制抓斗船进行挖泥施工作业的过程；若抓斗齿挖泥轨迹没有超出泥层截断面区域，可以进行正常抓斗平整挖泥模式施工流程；

若抓斗齿挖掘轨迹没有趋于超深状态，则进行正常抓斗平整挖泥模式施工流程，检测抓斗是否完全闭合，若抓斗完全闭合，表明本次单斗平整挖掘完成，提升抓斗卸泥，进入下一单斗平整模式挖泥周期，进一步检测是否结束平整模式挖泥，若是则结束挖泥流程，若没有结束平整模式挖泥，这返回执行控制抓斗船进行挖泥施工作业的过程；若抓斗没有完全闭合，则返回执行检测抓斗齿挖掘轨迹是否趋于超深状态的过程。

本实施例中，DDC系统中挖泥工艺可以执行PLC(可编程逻辑控制器)软件控制算法，通过分辨率小于或者等于2cm抓斗位移测量传感器数据，及接收来自GIS电子图形系统的船体空间定位数据，在线计算出斗齿当前的空间位置坐标，监测每步Sn(抓斗运动步长)挖掘斗齿是否超深，同时，DDC系统还可以读取碟式刹车液压回路制动压力值，作为碟刹制动力矩与土质之相关性算法的输入变量之一，间接识别判断斗齿处土质，预测各步长Sn抓斗下沉位移量Hn，如发现斗齿轨迹超出±20cm窗口范围，立即发出制动刹车命令，阻止抓斗下滑(沉降)，并终止本次闭斗挖掘，以提高抓斗控制精度。

在一个实施例中，所述的抓斗控制方法，还包括：

读取负荷传感器测量的负荷测量值，若所述负荷测量值大于或等于所述负荷阈值，控制所述抓斗闭合，并进行超负荷报警。

上述负荷阈值可以依据抓斗的装载重量性能进行设置，比如可以设置为100T(吨)等值。DDC系统在检测到负荷测量值大于或等于负荷阈值后，可以通过播放蜂鸣音等方式进行超负荷报警，还可以通过其连接的显示装置以显示报警符号等方式进行超负荷报警。可选地，DDC系统连接的显示装置还可以对抓斗的运动状态和控制状态等抓斗状态进行相应显示，提高用户获知抓斗各类状态的便利性。

本实施例中，负荷传感器测量的负荷测量值大于或等于负荷阈值表明抓斗的装载物重量已超过或者即将超过抓斗所能承受的重量，需要控制抓斗闭合，立即停止抓斗挖泥，并进行超负荷报警以提示船员等用户进入卸泥操作流程，保证抓斗工作的安全性。

在一个实施例中，所述的抓斗控制方法，还包括：

读取扭矩传感器获得的扭矩测量值，根据所述扭矩测量值计算比列阀电流数值，根据所述比列阀电流数值调节抓斗挖掘动力。

上述扭矩传感器可以为挖泥船上设置的Ω输出力矩传感器，扭矩测量值为Ω输出力矩。可以通过依据PID(比例、积分、微分控制)等算法计算述Ω输出力矩对应的比列阀电流数值，以调节抓斗挖掘动力，实现对抓斗的精准控制。

在一个实施例中，挖泥船上还可以设置RTK-GPS系统、罗经仪、雷达液位传感器、速度传感器、直流电压传感器和电流传感器等传感器，上述RTK-GPS系统可以获得船体空间坐标位置的基准参考和RTK基准高程数据，罗经仪可以测量船体方向，雷达液位传感器可以获得RTK天线与水面的垂直高度数据，速度传感器可以测量抓斗运动速度，直流电压传感器和电流传感器可以监测控制输出范围。上述各个传感器可以分别通过数据接口连接DDC系统，使DDC系统可以及时获取传感器对应的测量数据，实时对抓斗进行相应控制，例如：DDC系统可以接收接收RTK基准高程数据和海上潮位站两类基准数据，高程计算时，以RTK基准高程数据为主，潮位数据为辅，互为冗余，由识别算法自动选择；具体地，利用正确的RTK基准高程数据，校准潮位站可能产生的分带偏差，保障潮位测量精度和有效性，以备作为RTK基准异常时间段的替代参考高程基准，通过对两类高程基准进行实时数值比对，判断此刻高程基准原始数据适用性。抓斗挖泥船还可以通过单一数传通讯链路，向外广播发布这些可信度高、传输协议兼容性好的远海高程参考基准数据源。

参考图3，图3所示为一个实施例的抓斗控制系统结构示意图，包括：

第一读取模块10，用于读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值；

获取模块20，用于若所述缆绳伸出长度大于所述缆长阈值，则获取抓斗的下沉位移量；

控制模块30，用于若所述下沉位移量超出位移范围，输出碟刹力矩进行抓斗制动，控制抓斗闭合，并在监测到所述抓斗静止后，解除碟刹制动，张开抓斗进行卸泥。

在一个实施例中，上述抓斗控制系统还包括：

检测模块，用于若所述缆绳伸出长度小于或等于所述缆长阈值，则检测所述抓斗是否闭合；

提升模块，用于若所述抓斗闭合，则提升抓斗，并在所述抓斗提升出水面后，将所述抓斗移动至卸泥处进行卸泥。

作为一个实施例，所述抓斗控制系统还包括：

返回模块，用于若所述抓斗未闭合，则返回第一读取模块执行读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值的功能。

在一个实施例中，上述抓斗控制系统还包括：

第二读取模块，用于读取挖泥船位置传感器输出的抓斗位置数据，接收GIS电子图形系统发送的船体空间定位数据；

计算模块，用于根据所述抓斗位置数据和船体空间定位数据计算抓斗的空间位置坐标。

作为一个实施例，所述抓斗控制系统还包括：

确定模块，用于根据抓斗在设定时段的空间位置坐标确定抓斗齿挖泥轨迹，显示所述抓斗齿挖泥轨迹以及抓斗在当前时刻的空间位置坐标；其中，所述设定时段为以当前时刻为终止时间的时间段。

在一个实施例中，上述抓斗控制系统还包括：

第三读取模块，用于读取负荷传感器测量的负荷测量值，若所述负荷测量值大于或等于所述负荷阈值，控制所述抓斗闭合，并进行超负荷报警。

在一个实施例中，上述抓斗控制系统还包括：

第四读取模块，用于读取扭矩传感器获得的扭矩测量值，根据所述扭矩测量值计算比列阀电流数值，根据所述比列阀电流数值调节抓斗挖掘动力。

图4为能实现本发明实施例的一个计算机系统1000的模块图。该计算机系统1000只是一个适用于本发明的计算机环境的示例，不能认为是提出了对本发明的使用范围的任何限制。计算机系统1000也不能解释为需要依赖于或具有图示的示例性的计算机系统1000中的一个或多个部件的组合。

图4中示出的计算机系统1000是一个适合用于本发明的计算机系统的例子。具有不同子系统配置的其它架构也可以使用。例如有大众所熟知的台式计算机、笔记本等类似设备可以适用于本发明的一些实施例。但不限于以上所列举的设备。

如图4所示，计算机系统1000包括处理器1010、存储器1020和系统总线1022。包括存储器1020和处理器1010在内的各种系统组件连接到系统总线1022上。处理器1010是一个用来通过计算机系统中基本的算术和逻辑运算来执行计算机程序指令的硬件。存储器1020是一个用于临时或永久性存储计算程序或数据(例如，程序状态信息)的物理设备。系统总线1020可以为以下几种类型的总线结构中的任意一种，包括存储器总线或存储控制器、外设总线和局部总线。处理器1010和存储器1020可以通过系统总线1022进行数据通信。其中存储器1020包括只读存储器(ROM)或闪存(图中都未示出)，以及随机存取存储器(RAM)，RAM通常是指加载了操作系统和应用程序的主存储器。

计算机系统1000还包括显示接口1030(例如，图形处理单元)、显示设备1040(例如，液晶显示器)、音频接口1050(例如，声卡)以及音频设备1060(例如，扬声器)。显示设备1040可以用于抓斗运动状态和控制状态的显示，音频设备1060可以用于相关报警信息的播放。

计算机系统1000一般包括一个存储设备1070。存储设备1070可以从多种计算机可读介质中选择，计算机可读介质是指可以通过计算机系统1000访问的任何可利用的介质，包括移动的和固定的两种介质。例如，计算机可读介质包括但不限于，闪速存储器(微型SD卡)，CD-ROM，数字通用光盘(DVD)或其它光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储设备，或者可用于存储所需信息并可由计算机系统1000访问的任何其它介质。

计算机系统1000还包括输入装置1080和输入接口1090(例如，IO控制器)。用户可以通过输入装置1080，如键盘、鼠标、显示装置1040上的触摸面板设备，输入指令和信息到计算机系统1000中。输入装置1080通常是通过输入接口1090连接到系统总线1022上的，但也可以通过其它接口或总线结构相连接，如通用串行总线(USB)。

计算机系统1000可在网络环境中与一个或者多个网络设备进行逻辑连接。网络设备可以是个人电脑、服务器、路由器、平板电脑或者其它公共网络节点。计算机系统1000通过局域网(LAN)接口1100或者移动通信单元1110与网络设备相连接。局域网(LAN)是指在有限区域内，例如家庭、学校、计算机实验室、或者使用网络媒体的办公楼，互联组成的计算机网络。WiFi和双绞线布线以太网是最常用的构建局域网的两种技术。WiFi是一种能使计算机系统1000间交换数据或通过无线电波连接到无线网络的技术。移动通信单元1110能在一个广阔的地理区域内移动的同时通过无线电通信线路接听和拨打电话。除了通话以外，移动通信单元1110也支持在提供移动数据服务的2G，3G或4G蜂窝通信系统中进行互联网访问。

应当指出的是，其它包括比计算机系统1000更多或更少的子系统的计算机系统也能适用于发明。如上面详细描述的，适用于本发明的计算机系统1000能执行抓斗控制方法的指定操作。计算机系统1000通过处理器1010运行在计算机可读介质中的软件指令的形式来执行这些操作。这些软件指令可以从存储设备1070或者通过局域网接口1100从另一设备读入到存储器1020中。存储在存储器1020中的软件指令使得处理器1010执行上述的抓斗控制方法。此外，通过硬件电路或者硬件电路结合软件指令也能同样实现本发明。因此，实现本发明并不限于任何特定硬件电路和软件的组合。

本发明的抓斗控制系统与本发明的抓斗控制方法一一对应，在上述抓斗控制方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于抓斗控制系统的实施例中。

基于如上所述的示例，在一个实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行所述程序时实现如上述各实施例中的任意一种抓斗控制方法。

上述计算机设备，通过所述处理器上运行的计算机程序，实现了抓斗控制效果的提升。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性的计算机可读取存储介质中，如本发明实施例中，该程序可存储于计算机系统的存储介质中，并被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现包括如上述抓斗控制方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

据此，在一个实施例中还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如上述各实施例中的任意一种抓斗控制方法。

上述计算机存储介质，通过其存储的计算机程序，能够以挖泥船上相关传感器的测量数据为依据，实时性高，可以提高抓斗的控制效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种抓斗控制方法，其特征在于，包括：

读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值；

若所述缆绳伸出长度大于所述缆长阈值，则获取抓斗的下沉位移量；

若所述下沉位移量超出位移范围，输出碟刹力矩进行抓斗制动，控制抓斗闭合，并在监测到所述抓斗静止后，解除碟刹制动，张开抓斗进行卸泥。

2.根据权利要求1所述的抓斗控制方法，其特征在于，所述读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值的过程之后，还包括：

若所述缆绳伸出长度小于或等于所述缆长阈值，则检测所述抓斗是否闭合；

若所述抓斗闭合，则提升抓斗，并在所述抓斗提升出水面后，将所述抓斗移动至卸泥处进行卸泥。

3.根据权利要求2所述的抓斗控制方法，其特征在于，所述若所述缆绳伸出长度小于或等于所述缆长阈值，则检测所述抓斗是否闭合的过程之后，还包括：

若所述抓斗未闭合，则返回执行读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值的步骤。

4.根据权利要求1所述的抓斗控制方法，其特征在于，所述读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值的过程之前，还包括：

读取挖泥船位置传感器输出的抓斗位置数据，接收GIS电子图形系统发送的船体空间定位数据；

根据所述抓斗位置数据和船体空间定位数据计算抓斗的空间位置坐标。

5.根据权利要求4所述的抓斗控制方法，其特征在于，所述根据所述抓斗位置数据和船体空间定位数据计算抓斗的空间位置坐标的过程之后，还包括：

根据抓斗在设定时段的空间位置坐标确定抓斗齿挖泥轨迹，显示所述抓斗齿挖泥轨迹以及抓斗在当前时刻的空间位置坐标；其中，所述设定时段为以当前时刻为终止时间的时间段。

6.根据权利要求1至5任一项所述的抓斗控制方法，其特征在于，还包括：

读取负荷传感器测量的负荷测量值，若所述负荷测量值大于或等于所述负荷阈值，控制所述抓斗闭合，并进行超负荷报警。

7.根据权利要求1至5任一项所述的抓斗控制方法，其特征在于，还包括：

读取扭矩传感器获得的扭矩测量值，根据所述扭矩测量值计算比列阀电流数值，根据所述比列阀电流数值调节抓斗挖掘动力。

8.一种抓斗控制系统，其特征在于，包括：

第一读取模块，用于读取挖泥船中缆长测量传感器测量的缆绳伸出长度，判断所述缆绳伸出长度是否大于缆长阈值；

获取模块，用于若所述缆绳伸出长度大于所述缆长阈值，则获取抓斗的下沉位移量；

控制模块，用于若所述下沉位移量超出位移范围，输出碟刹力矩进行抓斗制动，控制抓斗闭合，并在监测到所述抓斗静止后，解除碟刹制动，张开抓斗进行卸泥。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的抓斗控制方法。

10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述的抓斗控制方法。