CN110228571A - 一种耙吸挖泥船船舶吃水计算优化方法 - Google Patents
一种耙吸挖泥船船舶吃水计算优化方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种耙吸挖泥船船舶吃水计算优化方法，包括中央控制器，以及与中央控制器分别连接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，其中所述中央控制器包括检测部、第一计数部、第二计数部、计算部和分析部；既保证了计算结果准确性，又避免了因其中单个吃水传感器故障造成的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种优化方法，尤其涉及一种耙吸挖泥船船舶吃水计算优化方法。
背景技术
耙吸挖泥船船舶吃水，是通过安装于船底四点（艏左、艏右、艉左、艉右）或六点（艏左、艏右、舯左、舯右、艉左、艉右）吃水传感器检测出传感器位置的吃水，在通过算法推算到艏吃水、艉吃水、舯吃水等。
船舶吃水计算的基本工作原理，是通过安装于船舶底部的六个吃水传感器，根据各个传感器的安装位置及距离船底的高度，首先计算出各个传感器处的吃水及船舶横倾、纵倾，在推算出各个吃水线处的吃水。
目前市面上常规的算法有四点算法、六点算法。此类算法受传感器的安装位置及单个传感器的计算，对最终船舶吃水的计算精度影响较大，且一旦其中一个传感器出现偏差，既不容易发现，又对最终计算结果准确性影响较大。
发明内容
为解决现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种耙吸挖泥船船舶吃水计算优化方法，既保证了计算结果准确性，又避免了因其中单个吃水传感器故障造成的影响。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耙吸挖泥船船舶吃水计算优化方法，包括中央控制器，以及与中央控制器分别连接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，其中所述中央控制器包括检测部、第一计数部、第二计数部、计算部和分析部；其特征在于：包括如下步骤：
（1）工作人员检测中央控制器是否运行正常，第一计数部和第二计数部清零，在分析部中预先设定横倾值和纵倾值的阈值；
（2）中央控制器分别依次检测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是否运转正常，每检测到其中一个吃水传感器运转正常，则第一计数部内部数值+1，当且仅当检测完毕后计数器内部数值》4时，进入步骤（3），否则进入步骤（9）；
（3）以步骤（2）中检测结果显示运转正常的吃水传感器中的每三个的位置及吃水检测结果为顶点坐标绘制三角形，计算每一个所绘制三角形的面积，并根据面积大小对所绘制三角形从大至小进行排序；
（4）检测所绘制三角形的数量，每检测到一个三角形，则第二计数部内部数值+1，当且仅当所绘制的三角形的数量》2时，进入步骤（5），否则通过中央控制器向工作人员发出报警提示，然后进入步骤（9）；
（5）选择面积排序前三的三角形，并通过计算部计算面积排序前三的三角形中的每一个三角形所在平面的横倾值和纵倾值；
（6）分析部判断计算得出的面积排序前三的三角形中的每一个三角形所在平面的横倾值和纵倾值是否超出预设阈值，如果未超出阈值，则进入步骤（7），如果超出阈值，则通过中央控制器向工作人员发出报警提示；
（7）通过计算部计算面积排序前三的三角形所在平面的横倾值均值和纵倾值均值；
（8）取距离船舶艏吃水线最近的吃水传感器作为基点，并根据步骤（7）中计算得到的横倾值均值和纵倾值均值，共同构成平面，计算船舶艏吃水线处的吃水量；
取距离船舶舯吃水线最近的吃水传感器作为基点，并根据步骤（7）中计算得到的横倾值均值和纵倾值均值，共同构成平面，计算船舶舯吃水线处的吃水量；
取距离船舶艉吃水线最近的吃水传感器作为基点，并根据步骤（7）中计算得到的横倾值均值和纵倾值均值，共同构成平面，计算船舶艉吃水线处的吃水量；
（9）结束。
进一步地，所述步骤（1）中所述横倾值和纵倾值的阈值由经验公式确定，并根据多次优化计算的结果均值进行修正。
进一步地，所述步骤（2）中依次检测吃水传感器的顺序为：船舶艏左吃水传感器、船舶艉右吃水传感器、船舶艉左吃水传感器、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。
进一步地，所述步骤（2）中依次检测吃水传感器的顺序为：船舶艏右吃水传感器、船舶艉左吃水传感器、船舶艏左吃水传感器、船舶艉右吃水传感器、船舶舯左吃水传感器、船舶舯右吃水传感器。
进一步地，所述步骤（2）中依次检测吃水传感器的顺序为：船舶艉右吃水传感器、船舶艏左吃水传感器、船舶艏右吃水传感器、船舶艏左吃水传感器、船舶舯右吃水传感器、船舶舯左吃水传感器。
进一步地，所述步骤（2）中依次检测吃水传感器的顺序为：船舶艉左吃水传感器、船舶艏右吃水传感器、船舶艏左吃水传感器、船舶艉右吃水传感器、船舶舯右吃水传感器、船舶舯左吃水传感器。
进一步地，所述步骤（3）中绘制三角形及计算三角形面积通过外接设备完成。
进一步地，所述步骤（4）中的报警方式采用声音报警、灯光报警以及中控台震动共同结合的方式。
进一步地，所述步骤（6）中的报警方式采用声音报警、灯光报警以及中控台震动共同结合的方式，且超出阈值的数值越多，声音报警、灯光报警以及中控台震动越剧烈。
本发明的有益效果是；
（1）通过计算传感器所在顶点构成的三角形平面的横倾均值和纵倾均值，保证计算结果准确性，三角形面积越大，则船舶艏和船舶艉之间的跨度越大，因而求得的横倾均值和纵倾均值与实际结果越准确，计算精度高；
（2）即使有1-2个吃水传感器出现故障，不能正常显示，也能通过其他4-5个传感器计算出船舶船艏、船舯、船艉的吃水，而不需额外更换吃水传感器，操作方便，节约人力；
（3）提示和警报包含语音、灯光和震动等多种方式，一种失效时另一种也能提示到工作人员，保证提示和警报的及时和有效。
附图说明
图1为本发明一种耙吸挖泥船船舶吃水计算优化方法的步骤流程图。
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，一种耙吸挖泥船船舶吃水计算优化方法，包括中央控制器，以及与中央控制器分别连接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，其中所述中央控制器包括检测部、第一计数部、第二计数部、计算部和分析部；其特征在于：包括如下步骤：
（1）工作人员检测中央控制器是否运行正常，第一计数部和第二计数部清零，在分析部中预先设定横倾值和纵倾值的阈值；
（2）中央控制器分别依次检测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是否运转正常，每检测到其中一个吃水传感器运转正常，则第一计数部内部数值+1，当且仅当检测完毕后计数器内部数值》4时，进入步骤（3），否则进入步骤（9）；
（3）以步骤（2）中检测结果显示运转正常的吃水传感器中的每三个的位置及吃水检测结果为顶点坐标绘制三角形，计算每一个所绘制三角形的面积，并根据面积大小对所绘制三角形从大至小进行排序；
（4）检测所绘制三角形的数量，每检测到一个三角形，则第二计数部内部数值+1，当且仅当所绘制的三角形的数量》2时，进入步骤（5），否则通过中央控制器向工作人员发出报警提示，然后进入步骤（9）；
（5）选择面积排序前三的三角形，并通过计算部计算面积排序前三的三角形中的每一个三角形所在平面的横倾值和纵倾值；
（6）分析部判断计算得出的面积排序前三的三角形中的每一个三角形所在平面的横倾值和纵倾值是否超出预设阈值，如果未超出阈值，则进入步骤（7），如果超出阈值，则通过中央控制器向工作人员发出报警提示；
（7）通过计算部计算面积排序前三的三角形所在平面的横倾值均值和纵倾值均值；
（8）取距离船舶艏吃水线最近的吃水传感器作为基点，并根据步骤（7）中计算得到的横倾值均值和纵倾值均值，共同构成平面，计算船舶艏吃水线处的吃水量；
取距离船舶舯吃水线最近的吃水传感器作为基点，并根据步骤（7）中计算得到的横倾值均值和纵倾值均值，共同构成平面，计算船舶舯吃水线处的吃水量；
取距离船舶艉吃水线最近的吃水传感器作为基点，并根据步骤（7）中计算得到的横倾值均值和纵倾值均值，共同构成平面，计算船舶艉吃水线处的吃水量；
（9）结束。
通过计算传感器所在顶点构成的三角形平面的横倾均值和纵倾均值，保证计算结果准确性，三角形面积越大，则船舶艏和船舶艉之间的跨度越大，因而求得的横倾均值和纵倾均值与实际结果越准确，计算精度高；即使有1-2个吃水传感器出现故障，不能正常显示，也能通过其他4-5个传感器计算出船舶船艏、船舯、船艉的吃水，而不需额外更换吃水传感器，操作方便，节约人力。
具体地，步骤（1）中所述横倾值和纵倾值的阈值由经验公式确定，并根据多次优化计算的结果均值进行修正。作为优选，所述横倾值阈值满足方程︱y 横︱=︱x 横经验±ax 横优化︱，所述纵倾值阈值满足方程︱y 纵︱=︱x 纵经验±bx 纵优化︱，其中a、b分别为修正系数，由船身结构和船舶所属水域参数共同确定，x 横经验、x 纵经验分别是由经验公式确定的值，x 横优化、x 纵优化分别是根据多次优化计算的结果均值进行修正的值。
具体地，步骤（2）中依次检测吃水传感器的顺序为：船舶艏左吃水传感器、船舶艉右吃水传感器、船舶艉左吃水传感器、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。
具体地，步骤（2）中依次检测吃水传感器的顺序为：船舶艏右吃水传感器、船舶艉左吃水传感器、船舶艏左吃水传感器、船舶艉右吃水传感器、船舶舯左吃水传感器、船舶舯右吃水传感器。
具体地，步骤（2）中依次检测吃水传感器的顺序为：船舶艉右吃水传感器、船舶艏左吃水传感器、船舶艏右吃水传感器、船舶艏左吃水传感器、船舶舯右吃水传感器、船舶舯左吃水传感器。
具体地，步骤（2）中依次检测吃水传感器的顺序为：船舶艉左吃水传感器、船舶艏右吃水传感器、船舶艏左吃水传感器、船舶艉右吃水传感器、船舶舯右吃水传感器、船舶舯左吃水传感器。
船舶艏和船舶艉之间的跨度越大，使得所求得的三角形面积尽可能大，因而求得的横倾均值和纵倾均值与实际结果越准确，提高计算精度。
具体地，步骤（3）中绘制三角形及计算三角形面积通过外接设备完成，由于船舶中央控制器配备的计算设备相对精度和计算速度未必能够满足精度需求和视觉观测，因而可以选择通过外接设备完成。
具体地，步骤（4）中的报警方式采用声音报警、灯光报警以及中控台震动共同结合的方式。
具体地，步骤（6）中的报警方式采用声音报警、灯光报警以及中控台震动共同结合的方式，且超出阈值的数值越多，声音报警、灯光报警以及中控台震动越剧烈，从而进一步提示工作人员进行反应操作。
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 (9)
1.一种耙吸挖泥船船舶吃水计算优化方法，包括中央控制器，以及与中央控制器分别连接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，其中所述中央控制器包括检测部、第一计数部、第二计数部、计算部和分析部；其特征在于：包括如下步骤：
（1）工作人员检测中央控制器是否运行正常，第一计数部和第二计数部清零，在分析部中预先设定横倾值和纵倾值的阈值；
（2）中央控制器分别依次检测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是否运转正常，每检测到其中一个吃水传感器运转正常，则第一计数部内部数值+1，当且仅当检测完毕后计数器内部数值》4时，进入步骤（3），否则进入步骤（9）；
（3）以步骤（2）中检测结果显示运转正常的吃水传感器中的每三个的位置及吃水检测结果为顶点坐标绘制三角形，计算每一个所绘制三角形的面积，并根据面积大小对所绘制三角形从大至小进行排序；
（4）检测所绘制三角形的数量，每检测到一个三角形，则第二计数部内部数值+1，当且仅当所绘制的三角形的数量》2时，进入步骤（5），否则通过中央控制器向工作人员发出报警提示，然后进入步骤（9）；
（5）选择面积排序前三的三角形，并通过计算部计算面积排序前三的三角形中的每一个三角形所在平面的横倾值和纵倾值；
（6）分析部判断计算得出的面积排序前三的三角形中的每一个三角形所在平面的横倾值和纵倾值是否超出预设阈值，如果未超出阈值，则进入步骤（7），如果超出阈值，则通过中央控制器向工作人员发出报警提示；
（7）通过计算部计算面积排序前三的三角形所在平面的横倾值均值和纵倾值均值；
（8）取距离船舶艏吃水线最近的吃水传感器作为基点，并根据步骤（7）中计算得到的横倾值均值和纵倾值均值，共同构成平面，计算船舶艏吃水线处的吃水量；
取距离船舶舯吃水线最近的吃水传感器作为基点，并根据步骤（7）中计算得到的横倾值均值和纵倾值均值，共同构成平面，计算船舶舯吃水线处的吃水量；
取距离船舶艉吃水线最近的吃水传感器作为基点，并根据步骤（7）中计算得到的横倾值均值和纵倾值均值，共同构成平面，计算船舶艉吃水线处的吃水量；
（9）结束。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1）中所述横倾值和纵倾值的阈值由经验公式确定，并根据多次优化计算的结果均值进行修正。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）中依次检测吃水传感器的顺序为：船舶艏左吃水传感器、船舶艉右吃水传感器、船舶艉左吃水传感器、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。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）中依次检测吃水传感器的顺序为：船舶艏右吃水传感器、船舶艉左吃水传感器、船舶艏左吃水传感器、船舶艉右吃水传感器、船舶舯左吃水传感器、船舶舯右吃水传感器。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）中依次检测吃水传感器的顺序为：船舶艉右吃水传感器、船舶艏左吃水传感器、船舶艏右吃水传感器、船舶艏左吃水传感器、船舶舯右吃水传感器、船舶舯左吃水传感器。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）中依次检测吃水传感器的顺序为：船舶艉左吃水传感器、船舶艏右吃水传感器、船舶艏左吃水传感器、船舶艉右吃水传感器、船舶舯右吃水传感器、船舶舯左吃水传感器。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（3）中绘制三角形及计算三角形面积通过外接设备完成。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（4）中的报警方式采用声音报警、灯光报警以及中控台震动共同结合的方式。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（6）中的报警方式采用声音报警、灯光报警以及中控台震动共同结合的方式，且超出阈值的数值越多，声音报警、灯光报警以及中控台震动越剧烈。
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Denomination of invention: An optimization method for ship draft calculation of trailing suction dredger Effective date of registration: 20211215 Granted publication date: 20210713 Pledgee: Bank of Jiangsu Limited by Share Ltd. Zhenjiang branch Pledgor: Zhenjiang Runchang Safety Technology Engineering Co.,Ltd. Registration number: Y2021980015158 |