CN110482424B - 一种船用总控水文三绞联动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船用总控水文三绞联动控制系统，包括用于执行水文测速仪器的放置和收取操作的测速绞车，用于执行水文取样设备的放置和收取操作的取样绞车，用于执行抛锚和绞锚操作的锚机绞车，以及用于控制和显示三个绞车工作状态的集成驾控平台，所述集成驾控平台包括变频控制模块，测速绞车、取样绞车和锚机绞车分别连接变频器控制模块。通过变频控制模块中辅助触头模块控制电磁铁接触器，进而通过电磁铁接触器分频控制三个变频器，以弱电模块控制强电模块，不仅能使测速绞车、取样绞车和锚机绞车三者同时并行工作，让三者彼此互不干扰，而且能精确控制三者中电机的旋转频率，同时也保障了整个联动控制系统的安全性，大大了提高工作效率。

Description

一种船用总控水文三绞联动控制系统

技术领域

本发明涉及一种水文三绞联动系统，具体是一种船用总控水文三绞联动控制系统，属于水文绞车技术领域。

背景技术

水文测船上的锚机绞车、测速（水文测验中用流速仪测水流速度）绞车与取样绞车，简称为水文三绞，是利用水文测船渡河开展水文测验的必备设备。常用的水文三绞，都是共用一个动力源，采用机械离合，分开控制，单独操作。 从而造成测速绞车、取样绞车不能同时并行，水文测验中抛起锚、水文测验测深测速、水文泥沙采取等都要分步实施，导致测验历时太长，既影响测验效率又影响测验精度，常常受到水文测验人员的诟病。现有的一些水文绞车也存在电机控制安全的问题。

水文测船渡河水文测验，都需要使用水文三绞设备，现有的一些水文三绞设备操作繁琐，反应不灵活，可调速度幅度小，不能很好的兼容内河、库区、湖泊的各种测验、测绘的水文测船上，尤其适合大江大河深水区作业需要抛较长锚链的船舶上；测验历时时间较长，测验效率和测验精度较差。现有的水文三绞设备通常故障率较高，存在机械传动失灵的安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种船用总控水文三绞联动控制系统，通过集成驾控平台分频控制测速绞车、取样绞车和锚机绞车，不仅能使测速绞车、取样绞车和锚机绞车三者独立运行，而且三者能够同时并行工作，能大大节省人力物力，提高工作效率，具有良好的实用价值和社会价值。

针对现有技术存在的问题，本发明所采取的技术方案是：一种船用总控水文三绞联动控制系统，包括测速绞车，用于执行水文测速仪器的放置和收取操作；

取样绞车，用于执行水文取样设备的放置和收取操作；

锚机绞车，用于执行抛锚和绞锚操作；

以及集成驾控平台，用于控制和显示所述测速绞车、取样绞车和锚机绞车的工作状态；

所述集成驾控平台包括变频控制模块和距离显示模块，所述变频控制模块与所述测速绞车、取样绞车和锚机绞车分别连接，所述距离显示模块与所述测速绞车、取样绞车和锚机绞车分别连接。

进一步地，所述集成驾控平台还包括操控台和电源模块；

所述操控台上设置有操作开关、电脑主机和显示器；

所述电源模块包括熔断器子模块、总开关和直流电压转换模块，所述熔断器子模块一端电性连接在三相电电源上，所述熔断器子模块另一端电性连接所述总开关；所述直流电压转换模块的电压输入端电性连接在所述总开关的220V电压输出端；

所述变频控制模块包括测速变频器、取样变频器、锚机变频器、第一变频端子、第二变频端子、第三变频端子、电磁铁接触器和辅助触头模块，所述测速变频器、取样变频器、锚机变频器分别电性连接所述总开关的380V电压输出端，所述第一变频端子电性连接所述测速变频器，所述第二变频端子电性连接所述取样变频器，所述第三变频端子电性连接所述锚机变频器，所述第一变频端子、第二变频端子和第三变频端子分别电性连接所述电磁铁接触器，所述电磁铁接触器电性连接所述辅助触头模块，所述辅助触头模块电性连接所述操控台；

所述电磁铁接触器的电压输入端电性连接所述总开关的220V电压输出端，所述辅助触头模块的电压输入端电性连接所述直流电压转换模块的24V电压输出端；

所述距离显示模块包括编码器滑轮、编码器和编码器驱动模块，所述编码器滑轮与所述编码器同轴连接，所述编码器通过所述编码器驱动模块在所述显示器上输出距离信号和速度信号，所述编码器驱动模块安装在所述电脑主机中；

所述电磁铁模块包括电磁铁和电磁铁开关，所述电磁铁开关电性连接所述总开关的220V电压输出端，所述刹车带电磁铁电源输入端电性连接所述电磁铁开关，所述电磁铁控制端电性连接所述操作开关。

进一步地，所述测速绞车包括第一底座，所述第一底座上固定有第一电机和第一滚筒固定板，所述第一滚筒固定板中间通过第一轴承依次连接有第一滚筒外墙板和第一滚筒；所述第一滚筒固定板靠近第一电机的一端还连接有第一滚筒齿轮，所述第一滚筒齿轮通过所述第一轴承连接所述第一滚筒；所述第一电机的转轴上还固定有第一电机齿轮，所述第一滚筒齿轮和所述第一电机齿轮通过第一双排链条连接；测速钢绳缠绕在所述第一滚筒上；所述第一电机电性连接所述测速变频器；

测速钢绳连接有编码器滑轮，所述测速钢绳连接水文测速仪器之间还设有放线滑轮，所述放线滑轮还固定连接有放线滑轮支架。

进一步地，所述取样绞车包括第二底座，所述第二底座上固定有第二电机和第二滚筒固定板，所述第二滚筒固定板中间通过第二轴承依次连接有第二滚筒外墙板和第二滚筒；所述第二滚筒固定板靠近第二电机的一端还连接有第二滚筒齿轮，所述第二滚筒齿轮通过所述第二轴承连接所述第二滚筒；所述第二电机的转轴上还固定有第二电机齿轮，所述第二滚筒齿轮和所述第二电机齿轮通过第二双排链条连接；取样钢绳缠绕在所述第二滚筒上；所述第二电机电性连接所述取样变频器；

取样钢绳连接有编码器滑轮，所述取样钢绳连接水文取样设备之间设有放线滑轮，所述放线滑轮还固定连接有放线滑轮支架。

进一步地，所述锚机绞车包括绞关座和电磁铁，所述绞关座上方固定有第一锚机样板、第二锚机样板和齿轮电机，所述第一锚机样板和第二锚机样板通过螺纹撑杆和撑杆螺母固定连接；所述螺纹撑杆的数量至少为两个，并均匀穿设在所述第一锚机样板和第二锚机样板上；所述齿轮电机电性连接所述锚机变频器；

所述第一锚机样板和第二锚机样板二者中间固定有锚机滚筒、电磁离合器和传动轴；锚钢绳缠绕在所述锚机滚筒上；所述电磁铁设置所述绞关座下部，第一连接杆的一端通过牵引绳连接所述电磁铁，所述第一连接杆的另一端活动连接刹车带连接杆，第二连接杆一端连接在所述绞关座下方，所述第二连接杆另一端活动连接所述第一连接杆；所述电磁铁电源输入端电性连接所述总开关的220V电压输出端，所述电磁铁控制端电性连接所述操作开关；

所述电磁离合器一端和所述传动轴套接在一起，所述电磁离合器另一端通过电磁离合器轴承固定在所述第一锚机样板上；

所述传动轴两端设置有传动齿轮，所述锚机滚筒靠近所述第二锚机样板的一端设置有锚机齿轮；

靠近所述电磁离合器一端的传动齿轮和所述齿轮电机通过第一传送链轮连接，靠近第二锚机样板一端的传动齿轮和第三滚筒齿轮通过第二传送链轮连接；

所述锚机滚筒通过滚筒轴承和滚筒轴承螺母固定在两个所述锚机样板上；

所述锚机滚筒两端设置有滚筒外墙板，所述锚钢绳缠绕在所述滚筒外墙板中间，所述第三滚筒齿轮设置在所述第二锚机样板和靠近所述第二锚机样板一端的滚筒外墙板中间，所述第一锚机样板和靠近所述第一锚机样板一端的滚筒外墙板中间设置有停止器外圈和镶有螺钉的刹车带，所述停止器外圈固定在靠近所述第一锚机样板一端的滚筒外墙板上，所述刹车带套合在所述停止器外圈上；所述绞关座上方还固定有刹车带固定座，所述刹车带一端固定在所述刹车带固定座上，所述刹车带另一端通过锁紧夹与所述刹车带连接杆固定连接；

所述绞关座上方还固定连接有连接杆导柱，所述刹车带连接杆穿过所述连接杆导柱和所述锁紧夹相连；所述第一连接杆和所述连接杆导柱中间还连接有制动弹簧，所述制动弹簧套设在所述刹车带上，所述制动弹簧的长度小于其自由长度。

进一步地，所述停止器外圈和所述滚筒轴承之间还设置有停止器，所述停止器固定在靠近所述第一锚机样板的滚筒外墙板上，所述停止器上设置有停止器滚珠和滚珠弹簧，所述停止器滚珠和滚珠弹簧固定相连；所述停止器和所述停止器外圈中间还嵌套有圆柱形卡柱。

进一步地，所述停止器滚珠和卡柱数量相同，所述卡柱数量至少为2个，所述停止器滚珠和卡柱二者均匀分布在所述停止器的四周。

进一步地，还包括有手动刹车器、手刹钢绳和滑轮，所述手刹钢绳一端和刹车带连接杆相连，所述手刹钢绳另一端和所述手动刹车器相连，所述手刹钢绳中间活动连接有滑轮；所述刹车带连接杆为螺纹型连接杆，其连接所述第一连接杆的一端穿设有调节螺帽。

进一步地，还包括有手动刹车器、手刹钢绳和滑轮，所述手刹钢绳一端和所述刹车带连接杆相连，所述手刹钢绳另一端和所述手动刹车器相连，所述手刹钢绳中间活动连接有滑轮；所述刹车带连接杆为螺纹型连接杆，其连接所述第一连接杆的一端穿设有调节螺帽。

进一步地，所述手动刹车器包括刹车摇把、刹车端盖、螺纹转轴、螺纹套筒、插销、外筒、刹车底座和插销导槽；所述刹车底座固定在所述绞关座的上方，所述外筒固定连接所述刹车底座，所述外筒上部固定连接所述刹车端盖，所述刹车摇把通过轴承和所述刹车端盖相连，所述刹车摇把和所述螺纹转轴固定连接，所述螺纹转轴套接所述螺纹套筒，所述螺纹套筒活动连接有插销，所述插销活动设置在所述插销导槽内；所述手刹钢绳连接所述螺纹套筒的一端。

进一步地，所述锚钢绳还连接有编码器滑轮，所述锚钢绳连接船锚之间还设有放线滑轮，所述放线滑轮固定连接有放线滑轮支架。

本发明的有益效果是：

（1）通过辅助触头模块控制电磁铁接触器，进而通过电磁铁接触器分频控制三个变频器，以弱电模块控制强电模块，不仅能使测速绞车、取样绞车和锚机绞车三者同时并行工作，让三者彼此互不干扰；测速绞车和取样绞车同时并行，可大大地缩短测验历时，提高测验效率和测验精度，同时锚机绞车也可随时抛绞锚；三个变频器能精确控制第一电机、第二电机和齿轮电机的旋转频率，同时也保障了整个联动控制系统、作业人员和测船的安全性，大大了提高工作效率。

（2）通过距离显示模块中的编码器和编码器滑轮与三个绞车钢绳连接后，进一步通过编码器驱动模块在显示屏上显示三个绞车钢绳的放线长度，从而能够随时掌控取样设备和测速设备以及船锚在水中的深度。

（3）锚机绞车通过电磁铁和停止器及手动刹车装置之间的结合能够解决机械传动失灵存在的安全隐患，大大节省人力物力，具有良好的实用价值和社会价值。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明集成驾控平台的模块结构示意图；

图3是本发明集成驾控平台的结构示意图；

图4是本发明测速绞车的结构示意图；

图5是本发明测速绞车局部放大示意图；

图6是本发明取样绞车的结构示意图；

图7是本发明取样绞车局部放大示意图；

图8是本发明锚机绞车的结构示意图之一；

图9是本发明锚机绞车的结构示意图之二；

图10是本发明锚机绞车局部放大示意图；

图11是本发明锚机绞车的停止器结构示意图；

图12是本发明锚机绞车的结构示意图之三；

图13是本发明锚机绞车的手动刹车器结构示意图；

图14是本发明编码器和编码器滑轮工作结构示意图。

图中：100-集成驾控平台；200-测速绞车；300-取样绞车；110-电源模块；111-熔断器模块；112-总开关；113-直流电压转换模块；120-变频控制模块； 121-第一变频端子；122-第二变频端子；123-第三变频端子；124-测速变频器；125-取样变频器；126-锚机变频器；127-电磁铁接触器；128-辅助触头模块；130-操控台；131-操作开关；132-显示器；133-电脑主机；140-距离显示模块；141编码器滑轮；142-编码器；143-编码器驱动模块；201-第一电机；202-第一滚筒齿轮；203-第一轴承；204a-第一撑杆螺母；204b-第一撑杆；205-第一滚筒；206-第一滚筒外墙板；207-第一滚筒固定板；208-第一底座；209-测速钢绳；210-第一电机齿轮；211-第一双排链条；301-第二电机；302-第二滚筒齿轮；303-第二轴承；304a-第二撑杆螺母；304b-第二撑杆；305-第二滚筒；306-第二滚筒外墙板；307-第二滚筒固定板；308-第二底座；309-取样钢绳；310-第二电机齿轮；311-第二双排链条；400-锚机绞车；401-绞关座；402a-第一锚机样板；402b-第二锚机样板；403-锚机滚筒；403a-锚机齿轮；403b-滚筒外墙板；403c-滚筒轴承螺母；403d-锚钢绳；403e-滚筒轴承；404a-螺纹撑杆；404b-撑杆螺母；405-电磁离合器；405a-电磁离合器轴承；406-齿轮电机；407-第一传送链轮；408a-传动齿轮；408b-传动轴；409-第二传送链轮；410-停止器；410a-停止器滚珠；410b-滚珠弹簧；411-卡柱；412-停止器外圈；413-刹车带；414-刹车带固定座；415-锁紧夹；416-连接杆导柱；417a-刹车带连接杆；417b-调节螺帽；418-制动弹簧；419a-第一连接杆；419b-第二连接杆；420-牵引绳；421-电磁铁；422-滑轮；423-手刹钢绳；424-手动刹车器；424a-刹车摇把；424b-刹车端盖；424c-螺纹转轴；424d-螺纹套筒；424e-插销；424f-外筒；424i-刹车底座；424k-插销导槽；501-放线滑轮支架；502-放线滑轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明的是，在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

结合图1可知：一种船用总控水文三绞联动控制系统，包括：集成驾控平台100、测速绞车200、取样绞车300和锚机绞车400。

所述集成驾控平台100用于调度所述测速绞车200、取样绞车300和锚机绞车400同时并行工作，还用于对所述测速绞车200、取样绞车300和锚机绞车400工作状态和工作参数进行控制；所述测速绞车200用于执行水文测速仪器的放置和收取操作；所述取样绞车300用于执行水文取样设备的放置和收取操作；所述锚机绞车400用于执行抛锚和绞锚操作。

结合图2和图3可知：所述集成驾控平台100包括操控台130、电源模块110、变频控制模块120和距离显示模块140；所述操控台130上设置有操作开关131、电脑主机133和显示器132；操作开关131采用SHYD LA38系列和SHYD LA39系列。

所述电源模块包括熔断器子模块111、总开关112和直流电压转换模块113，所述熔断器子模块111一端电性连接在三相电电源上，所述熔断器子模块11另一端电性连接所述总开关112；所述直流电压转换模块113的电压输入端电性连接在所述总开关112的220V电压输出端；所述直流电压转换模块113采用TYY-ZH-D24/10A型号。

所述变频控制模块包括测速变频器124、取样变频器125、锚机变频器126、第一变频端子121、第二变频端子122、第三变频端子123、电磁铁接触器127和辅助触头模块128，所述测速变频器124、取样变频器125、锚机变频器126分别电性连接所述总开关112的380V电压输出端，所述第一变频端子121电性连接所述测速变频器124，所述第二变频端子122电性连接所述取样变频器125，所述第三变频端子123电性连接所述锚机变频器126，所述第一变频端子121、第二变频端子122和第三变频端子123分别电性连接所述电磁铁接触器127，所述电磁铁接触器127电性连接所述辅助触头模块128，所述辅助触头模块128电性连接所述操控台130；所述测速变频器124、取样变频器125和锚机变频器126型号采用三菱FR-A700系列。所述电磁铁接触器127采用 CJX2型号；所述辅助触头模块128采用F4系列辅助触头低压操作模块。

所述电磁铁接触器127的电压输入端电性连接所述总开关112的220V电压输出端，所述辅助触头模块128的电压输入端电性连接所述直流电压转换模块113的24V电压输出端。

所述距离显示模块140包括编码器滑轮141、编码器142和编码器驱动模块143，所述编码器滑轮141与所述编码器142同轴连接，所述编码器142通过所述编码器驱动模块143在所述显示器132上输出距离信号和速度信号，所述编码器驱动模块143安装在所述电脑主机133中；所述编码器142采用欧姆龙E6B2-C型号。

结合图4和图5可知：所述测速绞车200包括第一底座208，所述第一底座208上固定有第一电机201和第一滚筒固定板207，所述第一滚筒固定板207中间通过第一轴承203依次连接有第一滚筒外墙板206和第一滚筒205；所述第一滚筒固定板207靠近第一电机201的一端还连接有第一滚筒齿轮202，所述第一滚筒齿轮202通过所述第一轴承203连接所述第一滚筒205；所述第一电机201的转轴上还固定有第一电机齿轮210，所述第一滚筒齿轮202和所述第一电机齿轮210通过第一双排链条211连接；所述测速钢绳209缠绕在所述第一滚筒205上。

由图14可知，测速钢绳209连接有编码器滑轮141，所述测速钢绳209连接水文测速仪器之间还设有放线滑轮502，所述放线滑轮502还固定连接有放线滑轮支架501。

结合图6和图7可知：所述取样绞车300包括第二底座308，所述第二底座308上固定有第二电机301和第二滚筒固定板307，所述第二滚筒固定板307中间通过第二轴承303依次连接有第二滚筒外墙板306和第二滚筒305；所述第二滚筒固定板307靠近第二电机301的一端还连接有第二滚筒齿轮302，所述第二滚筒齿轮302通过所述第二轴承303连接所述第二滚筒305；所述第二电机301的转轴上还固定有第二电机齿轮310，所述第二滚筒齿轮302和所述第二电机齿轮310通过第二双排链条311连接；所述取样钢绳309缠绕在所述第二滚筒305上。

取样钢绳309连接有编码器滑轮141，所述取样钢绳309连接水文取样设备之间设有放线滑轮502，所述放线滑轮502还固定连接有放线滑轮支架501。

结合图8至图13可知，所述锚机绞车400包括绞关座401和电磁铁421，所述绞关座401上方固定有第一锚机样板402a、第二锚机样板402b和齿轮电机406，所述第一锚机样板402a和第二锚机样板402b通过螺纹撑杆404a和撑杆螺母404b固定连接；所述螺纹撑杆404a的数量至少为两个，并均匀穿设在所述第一锚机样板402a和第二锚机样板402b上；本实施例中所述螺纹撑杆404a的数量为4个；所述电磁铁421采用MQD1-50N型号。

所述第一锚机样板402a和第二锚机样板402b二者中间固定有锚机滚筒403、电磁离合器405和传动轴408b；锚钢绳403d缠绕在所述锚机滚筒403上；所述电磁铁421设置所述绞关座401下部，第一连接杆419a的一端通过牵引绳420连接所述电磁铁421，所述第一连接杆419a的另一端活动连接刹车带连接杆417a，第二连接杆419a一端连接在所述绞关座401下方，所述第二连接杆419b另一端活动连接所述第一连接杆419a；所述电磁铁421电源输入端电性连接所述总开关112的220V电压输出端，所述电磁铁421控制端电性连接所述操作开关131。

所述电磁离合器405一端和所述传动轴408b套接在一起，所述电磁离合器405另一端通过电磁离合器轴承405a固定在所述第一锚机样板402a上。

所述传动轴408b两端设置有传动齿轮408a，所述锚机滚筒403靠近所述第二锚机样板402b的一端设置有锚机齿轮403a。

靠近所述电磁离合器405一端的传动齿轮408a和所述齿轮电机406通过第一传送链轮407连接，靠近第二锚机样板402b一端的传动齿轮408a和锚机齿轮403a通过第二传送链轮409连接。

所述锚机滚筒403通过滚筒轴承403e和滚筒轴承螺母403c固定在所述锚机样板402a和402b上。

所述锚机滚筒403两端设置有滚筒外墙板403b，所述锚钢绳403d缠绕在所述滚筒外墙板403b中间，锚机齿轮403a设置在所述第二锚机样板402b和靠近所述第二锚机样板402b一端的滚筒外墙板403b中间，所述第一锚机样板402a和靠近所述第一锚机样板402a一端的滚筒外墙板403b中间设置有停止器外圈412和镶有螺钉的刹车带413，所述停止器外圈412固定在靠近所述第一锚机样板402a一端的滚筒外墙板403b上，所述刹车带413套合在所述停止器外圈412上；所述绞关座401上方还固定有刹车带固定座414，所述刹车带413一端固定在所述刹车带固定座414上，所述刹车带413另一端通过锁紧夹415与所述刹车带连接杆417a固定连接。

所述绞关座401上方还固定连接有连接杆导柱416，所述刹车带连接杆417a穿过所述连接杆导柱416和所述锁紧夹415相连；所述第一连接杆419a和所述连接杆导柱416中间还连接有制动弹簧418，所述制动弹簧418套设在所述刹车带413上，所述制动弹簧418的长度小于其自由长度。

所述停止器外圈412和所述滚筒轴承403e之间还设置有停止器410，所述停止器410固定在靠近所述第一锚机样板402a的滚筒外墙板403b上，所述停止器410上设置有停止器滚珠410a和滚珠弹簧410b，所述停止器滚珠410a和滚珠弹簧410b固定相连；所述停止器410和所述停止器外圈412中间还嵌套有圆柱形卡柱411。所述停止器滚珠410a和卡柱411数量相同，所述卡柱411数量至少为2个，所述停止器滚珠410a和卡柱411二者均匀分布在所述停止器410的四周；本实施例中的卡柱411的数量为4个；通过锚机绞车400中的停止器410和停止器外圈412之间的配合，可以消除因机械传动失灵的存在的安全隐患。

进一步，为了增强锚机绞车400抛绞锚的制动安全系数，锚机绞车400还设有手动刹车器424、手刹钢绳423和滑422轮，所述手刹钢绳423一端和所述刹车带连接杆417a相连，所述手刹钢绳423另一端和所述手动刹车器424相连，所述手刹钢绳423中间活动连接有滑轮422。所述刹车带连接杆17a为螺纹型连接杆，其连接所述第一连接杆419a的一端穿设有调节螺帽417b。通过调节螺帽417b和刹车带连接杆17a二者配合来控制所述制动弹簧418的压缩长度，进而来调节制动效果。

所述手动刹车器424包括刹车摇把424a、刹车端盖424b、螺纹转轴424c、螺纹套筒424d、插销424e、外筒424f、刹车底座424i和插销导槽424k；所述刹车底座424i固定在所述绞关座401的上方，所述外筒424f固定连接所述刹车底座424i，所述外筒424f上部固定连接所述刹车端盖424b，所述刹车摇把424a通过轴承和所述刹车端盖424b相连，所述刹车摇把424a和所述螺纹转轴424c固定连接，所述螺纹转轴424c套接所述螺纹套筒424d，所述螺纹套筒424d活动连接有插销424e，所述插销424e活动设置在所述插销导槽424k内；所述手刹钢绳423连接所述螺纹套筒424d的一端。

结合图14可知，所述锚钢绳403d还连接有编码器滑轮141，所述锚钢绳403d连接船锚之间还设有放线滑轮502，所述放线滑轮固502定连接有放线滑轮支架501。

该船用总控水文三绞联动控制系统工作方式为：电源模块提供380v交流电源，如果线路中出现短路情况，熔断器子模块111熔断，从而使电源回路断开，控制系统出现故障时，总开关112可以人工断电，也能够起到电路保护作用。

变频控制模块120，由测速变频器124控制第一电机201的正反转，取样变频器125控制第二电机301的正反转，锚机变频器126控制齿轮电机406的正反转以及停止。

操作开关中131包含测速绞车按钮组、取样绞车按钮组、锚机绞车按钮组与电磁铁按钮，四组按钮分别控制测速绞车200、取样绞车300、锚机绞车400、与电磁铁421。当按下测速绞车按钮组中“上”开关，24伏F4系列辅助触头模块128控制220伏电磁铁接触器模块127接触或者断开，进而控制第一变频器端子121的模块线路闭合或者断开，进而控制第一电机201正转，测速钢绳209提升，水文取样设备被绞起；遇到河底或者水面时按下测速绞车按钮组中“停”开关，触发F4系列辅助触头模块128使得第一电机201停止。当按下测速绞车按钮组中“下”开关，24伏F4系列辅助触头模块128控制220伏电磁铁接触器模块127接触或者断开，从而控制第一变频器端子121的模块线路闭合或者断开，进而控制第一电机201反转，测速钢绳209抛下，控制取样设备下降；取样绞车300中的第二电机和锚机绞车400的齿轮电机的控制原理和测速绞车相同。

测速绞车200、取样绞车300以及锚机绞车400在绞车工作运转中，编码器142与编码器滑轮141转向轴同轴连接，通过编码器滑轮141旋转圈数计数后，编码器驱动模块143计算测速钢绳、取样钢绳和锚钢绳的抛绞距离，进而显示在显示器132上，因此能在在水文测验与取样工作中做到精准测量与采样，也能够准备把握抛锚和绞锚的精确度。测速变频器124、取样变频器125和锚机变频器126通过信号传输线把频率和电机转动速度信号传输到显示器132。

对于锚机绞车400，绞锚时,齿轮电机406通过第一传送链轮407带动靠近电磁离合器405的传动齿轮408a转动，电磁离合器405卡合在传动轴408b上，二者同向转动，靠近第二锚机样板402b的传动齿轮8a作为从动齿轮同时转动。从动齿轮408a通过第二传送链轮409带动锚机齿轮403a，在锚机齿轮403a作用下锚机滚筒403开始旋转；锚机滚筒403带动锚钢绳403d上绞；抛锚速度大小通过刹车带413来控制，通过转动调节螺帽417b来调整制动弹簧418的长度，进而控制所述刹车带413与停止器外圈412之间的松紧度。

与此同时，电磁铁421电源断开，刹车带413起制动作用，在制动弹簧418左右下，刹车带413扣紧停止器外圈412；停止器410在转动中甩动卡柱411，所述卡柱411在停止器外圈412和所述停止器中间转动，此时停止器滚珠410a和卡柱411之间没有作用力，所述卡柱411不会对所述停止器410产生反向作用力。在齿轮电机406出现故障情况下，锚在重力作用下下抛，此时卡柱411与停止器滚珠410a接触并产生对停止器410的反向制动力，从而使得锚机滚筒转速均匀并能够产生反向制动力防止锚下坠。

抛锚时，电磁离合器405与传动轴408b脱离，电磁铁421接通电源，拉动牵引绳420，所述牵引绳420带动第一连接杆419a压制制动弹簧，刹车带连接杆417a向上移动，此时刹车带413在停止器外圈412上松开，锚机滚筒403在重力作用下转动，停止器外圈412随锚机滚筒403一起转动，锚随锚钢绳403d自由下抛；如果电磁铁421出现故障，可迅速转动刹车摇把424a, 刹车摇把424a带动螺纹转轴424c旋转，螺纹套筒424d在所述螺纹转轴424c作用力下向上移动，进而带动所述手刹钢绳423向上移动，手刹钢绳423通过滑轮422带动刹车带连接杆417a拉动刹车带413进行制动，大大提高了锚机绞车400紧急制动的安全系数。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明原理和实质的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种船用总控水文三绞联动控制系统，其特征在于：包括

测速绞车，用于执行水文测速仪器的放置和收取操作；

取样绞车，用于执行水文取样设备的放置和收取操作；

锚机绞车，用于执行抛锚和绞锚操作；

以及集成驾控平台，用于控制和显示所述测速绞车、取样绞车和锚机绞车的工作状态；

所述集成驾控平台包括变频控制模块和距离显示模块，所述变频控制模块与所述测速绞车、取样绞车和锚机绞车分别连接，所述距离显示模块与所述测速绞车、取样绞车和锚机绞车分别连接；

所述集成驾控平台还包括操控台和电源模块；

所述操控台上设置有操作开关、电脑主机和显示器；所述操作开关中包含测速绞车按钮组、取样绞车按钮组、锚机绞车按钮组与电磁铁按钮，四组按钮分别控制所述测速绞车、取样绞车、锚机绞车与电磁铁；

所述电源模块包括熔断器子模块、总开关和直流电压转换模块，所述熔断器子模块一端电性连接在三相电电源上，所述熔断器子模块另一端电性连接所述总开关；所述直流电压转换模块的电压输入端电性连接在所述总开关的220V电压输出端；

所述变频控制模块包括测速变频器、取样变频器、锚机变频器、第一变频端子、第二变频端子、第三变频端子、电磁铁接触器和辅助触头模块，所述测速变频器、取样变频器、锚机变频器分别电性连接所述总开关的380V电压输出端，所述第一变频端子电性连接所述测速变频器，所述第二变频端子电性连接所述取样变频器，所述第三变频端子电性连接所述锚机变频器，所述第一变频端子、第二变频端子和第三变频端子分别电性连接所述电磁铁接触器，所述电磁铁接触器电性连接所述辅助触头模块，所述辅助触头模块电性连接所述操控台；

所述电磁铁接触器的电压输入端电性连接所述总开关的220V电压输出端，所述辅助触头模块的电压输入端电性连接所述直流电压转换模块的24V电压输出端；

所述距离显示模块包括编码器滑轮、编码器和编码器驱动模块，所述编码器滑轮与所述编码器同轴连接，所述编码器通过所述编码器驱动模块在所述显示器上输出距离信号和速度信号，所述编码器驱动模块安装在所述电脑主机中。

2.如权利要求1所述的一种船用总控水文三绞联动控制系统，其特征在于：所述测速绞车包括第一底座，所述第一底座上固定有第一电机和第一滚筒固定板，所述第一滚筒固定板中间通过第一轴承依次连接有第一滚筒外墙板和第一滚筒；所述第一滚筒固定板靠近第一电机的一端还连接有第一滚筒齿轮，所述第一滚筒齿轮通过所述第一轴承连接所述第一滚筒；所述第一电机的转轴上还固定有第一电机齿轮，所述第一滚筒齿轮和所述第一电机齿轮通过第一双排链条连接；测速钢绳缠绕在所述第一滚筒上；所述第一电机电性连接所述测速变频器；

所述测速钢绳连接有编码器滑轮，所述测速钢绳连接水文测速仪器之间还设有放线滑轮，所述放线滑轮还固定连接有放线滑轮支架。

3.如权利要求1所述的一种船用总控水文三绞联动控制系统，其特征在于：所述取样绞车包括第二底座，所述第二底座上固定有第二电机和第二滚筒固定板，所述第二滚筒固定板中间通过第二轴承依次连接有第二滚筒外墙板和第二滚筒；所述第二滚筒固定板靠近第二电机的一端还连接有第二滚筒齿轮，所述第二滚筒齿轮通过所述第二轴承连接所述第二滚筒；所述第二电机的转轴上还固定有第二电机齿轮，所述第二滚筒齿轮和所述第二电机齿轮通过第二双排链条连接；取样钢绳缠绕在所述第二滚筒上；所述第二电机电性连接所述取样变频器；

所述取样钢绳连接有编码器滑轮，所述取样钢绳连接水文取样设备之间设有放线滑轮，所述放线滑轮还固定连接有放线滑轮支架。

4.如权利要求1所述的一种船用总控水文三绞联动控制系统，其特征在于：所述锚机绞车包括绞关座和电磁铁，所述绞关座上方固定有第一锚机样板、第二锚机样板和齿轮电机，所述第一锚机样板和第二锚机样板通过螺纹撑杆和撑杆螺母固定连接；所述螺纹撑杆的数量至少为两个，并均匀穿设在所述第一锚机样板和第二锚机样板上；所述齿轮电机电性连接所述锚机变频器；

所述第一锚机样板和第二锚机样板二者中间固定有锚机滚筒、电磁离合器和传动轴；锚钢绳缠绕在所述锚机滚筒上；所述电磁铁设置所述绞关座下部，第一连接杆的一端通过牵引绳连接所述电磁铁，所述第一连接杆的另一端活动连接刹车带连接杆，第二连接杆一端连接在所述绞关座下方，所述第二连接杆另一端活动连接所述第一连接杆；所述电磁铁电源输入端电性连接所述总开关的220V电压输出端，所述电磁铁控制端电性连接所述操作开关；

所述电磁离合器一端和所述传动轴套接在一起，所述电磁离合器另一端通过电磁离合器轴承固定在所述第一锚机样板上；

所述传动轴两端设置有传动齿轮，所述锚机滚筒靠近所述第二锚机样板的一端设置有锚机齿轮；

靠近所述电磁离合器一端的传动齿轮和所述齿轮电机通过第一传送链轮连接，靠近第二锚机样板一端的传动齿轮和锚机齿轮通过第二传送链轮连接；

所述锚机滚筒通过滚筒轴承和滚筒轴承螺母固定在两个所述锚机样板上；

所述锚机滚筒两端设置有滚筒外墙板，所述锚钢绳缠绕在所述滚筒外墙板中间，所述锚机齿轮设置在所述第二锚机样板和靠近所述第二锚机样板一端的滚筒外墙板中间，所述第一锚机样板和靠近所述第一锚机样板一端的滚筒外墙板中间设置有停止器外圈和镶有螺钉的刹车带，所述停止器外圈固定在靠近所述第一锚机样板一端的滚筒外墙板上，所述刹车带套合在所述停止器外圈上；所述绞关座上方还固定有刹车带固定座，所述刹车带一端固定在所述刹车带固定座上，所述刹车带另一端通过锁紧夹与所述刹车带连接杆固定连接；

所述绞关座上方还固定连接有连接杆导柱，所述刹车带连接杆穿过所述连接杆导柱和所述锁紧夹相连；所述第一连接杆和所述连接杆导柱中间还连接有制动弹簧，所述制动弹簧套设在所述刹车带上，所述制动弹簧的长度小于其自由长度。

5.如权利要求4所述的一种船用总控水文三绞联动控制系统，其特征在于：所述停止器外圈和所述滚筒轴承之间还设置有停止器，所述停止器固定在靠近所述第一锚机样板的滚筒外墙板上，所述停止器上设置有停止器滚珠和滚珠弹簧，所述停止器滚珠和滚珠弹簧固定相连；所述停止器和所述停止器外圈中间还嵌套有圆柱形卡柱。

6.如权利要求5所述的一种船用总控水文三绞联动控制系统，其特征在于：所述停止器滚珠和卡柱数量相同，所述卡柱数量至少为2个，所述停止器滚珠和卡柱二者均匀分布在所述停止器的四周。

7.如权利要求6所述的一种船用总控水文三绞联动控制系统，其特征在于：还包括有手动刹车器、手刹钢绳和滑轮，所述手刹钢绳一端和刹车带连接杆相连，所述手刹钢绳另一端和所述手动刹车器相连，所述手刹钢绳中间活动连接有滑轮；所述刹车带连接杆为螺纹型连接杆，其连接所述第一连接杆的一端穿设有调节螺帽。

8.如权利要求4-7中任一项所述的一种船用总控水文三绞联动控制系统，其特征在于：所述手动刹车器包括刹车摇把、刹车端盖、螺纹转轴、螺纹套筒、插销、外筒、刹车底座和插销导槽；所述刹车底座固定在所述绞关座的上方，所述外筒固定连接所述刹车底座，所述外筒上部固定连接所述刹车端盖，所述刹车摇把通过轴承和所述刹车端盖相连，所述刹车摇把和所述螺纹转轴固定连接，所述螺纹转轴套接所述螺纹套筒，所述螺纹套筒活动连接有插销，所述插销活动设置在所述插销导槽内；所述手刹钢绳连接所述螺纹套筒的一端。

9.如权利要求8所述的一种船用总控水文三绞联动控制系统，其特征在于：所述锚钢绳还连接有编码器滑轮，所述锚钢绳连接船锚之间还设有放线滑轮，所述放线滑轮固定连接有放线滑轮支架。