CN112298474A - 抗洪抢险工程船及抗洪抢险方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种抗洪抢险工程船及抗洪抢险方法，该抗洪抢险工程船包括：船体，设于所述船体上的起吊系统、船舶防摇系统和船舶定位系统，以及设于所述船体上的防洪桩；其中，所述起吊系统包括吊杆组件、吊装控制室和设于所述吊杆组件上并用于吊装防洪桩的吊具；所述船舶防摇系统包括压载水泵房和与所述压载水泵房连接的船底压载水舱、船艏压载水舱、舷侧防摇荡压载水舱和防摇控制系统；所述船舶定位系统包括船舶驾驶定位系统、船舶艏部侧推器控制室、船艉吊舱式螺旋桨和艏部侧推器。本申请解决了相关技术中在抗洪抢险作业上填堵决口效率低下，作业过程危险程度高的问题。

Description

抗洪抢险工程船及抗洪抢险方法

技术领域

本申请涉及船舶设备领域，具体而言，涉及一种抗洪抢险工程船及抗洪抢险方法。

背景技术

随着全球气候变化加剧，世界范围内的洪涝灾害日渐频繁，各国报到遭遇超十年、五十年乃至百年不遇洪水的新闻越来越常见，包括我国在内各国江河湖堤在面对洪涝灾害时，在漫长的堤岸线上，时常会遇到决堤险情，如何快速应对解决此类险情，防止灾害进一步扩大，是各国防汛抗洪的重要目标。

决堤一般分为四类：自水位漫顶所导致的决口称为漫决；水流冲击作用而产生的决口称为冲决；堤坝塌陷而产生的决口现象称作溃决；由于人为掘堤而产生的决口现象称为扒决。

以国内为例，当前在抗洪过程面对决口险情，最常见的采用以下两种办法进行抢险作业：

(1)直接抛石运用：在决口的位置，采用的直接抛投石料的方法，决口流速流量的大小和其所需石料大小多少呈正向的关系，即决口越大流速越快所需石料越大和抛料速度要求越快。

(2)进行打桩进占：打桩进占法合龙首先在决口两端添加裹头，并在决口轴线之上进行排桩的设立，桩间距要求一定的稀度，中间的密度相对较高，一般在1至2米，计划合龙处可以0.5米；桩的入土深度一般为2到3米，铅丝将打好的桩连接起来，并且根据具体情况，在每三个桩中加一支撑桩来抵抗水压；用土袋进行决口填堵和镇压，在中间进行一系列进占，保障填土推进，直至合龙。

无论是哪一种方法，当前填堵决口都是通过陆地用人员或车辆来施行的，能否快速填堵决口取决于堵料能否快速有效填入决口。以使用大型工程车辆直接抛石法为例，由于受到圩堤承载量和宽度的限制，往往堤坝上车辆只能单向行驶；同时大部分圩堤不能承载太大重量，一趟石料车辆载石料重量往往不能超过20吨，部分决口地段，甚至至需要先对长达数百米的圩堤进行加固后，才能允许大型车辆开上圩堤，进行抢险作业，填堵决口效率较低。

针对相关技术中在抗洪抢险作业上填堵决口效率低下，作业过程危险程度高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种抗洪抢险工程船及抗洪抢险方法，以解决相关技术中在抗洪抢险作业上填堵决口效率低下，作业过程危险程度高的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种抗洪抢险工程船，该抗洪抢险工程船包括：船体，设于所述船体上的起吊系统、船舶防摇系统和船舶定位系统，以及设于所述船体上的防洪桩；其中，所述起吊系统包括吊杆组件、吊装控制室和设于所述吊杆组件上并用于吊装防洪桩的吊具；所述船舶防摇系统包括压载水泵房和与所述压载水泵房连接的船底压载水舱、船艏压载水舱、舷侧防摇荡压载水舱和防摇控制系统；所述船舶定位系统包括船舶驾驶定位系统、船舶艏部侧推器控制室、船艉吊舱式螺旋桨和艏部侧推器。

进一步的，吊杆组件包括设于所述船体上的左舷吊杆柱和右舷吊杆柱，以及设于所述左舷吊杆柱上的第一重型吊杆和第二重型吊杆，设于所述右舷吊杆柱上的第三重型吊杆和第四重型吊杆，所述第一重型吊杆、第二重型吊杆、第三重型吊杆和第四重型吊杆上均设置有吊具。

进一步的，吊具包括主体，设于所述主体下端的旋转机构，设于所述旋转机构输出端的横撑，设于所述横撑两端的伸缩钳腿以及设于所述伸缩钳腿下端的夹钩；

所述横撑的下端设置有吊运状态监控器，所述吊运状态监控器包括与所述吊装控制室电性连接的监控摄像头；

所述横撑上设置有用于检测伸缩钳腿位移的撑开度检测装置，所述夹钩相对侧设置有位置对中检测装置，所述夹钩下端设置有底部测距装置。

进一步的，撑开度检测装置包括用于获取伸缩钳腿延伸出所述横撑位置数据的激光测距传感器，所述位置对中检测装置包括设置在夹钩相对面的红外线传感器，所述底部测距装置采用激光测距传感器；所述夹钩相对侧还设置有由红外线传感器组成的夹紧测距装置。

进一步的，船体上端设置有基座，所述防洪桩置于所述基座上；其中，所述防洪桩包括：

防洪桩主体，所述防洪桩主体呈中空设置，防洪桩主体上端呈开口设置并开合设置有顶盖，所述顶盖上设置有顶盖吊环，防洪桩主体下端设置有桩腿，所述桩腿插设在所述基座上；

所述防洪桩主体上设置有用于将顶盖和防洪桩主体固定的锁扣以及防洪桩吊环；

所述防洪桩主体呈方形设置，所述桩腿设置为六个并均分为两组设于所述防洪桩主体下端，所述桩腿下端呈锥形设置，所述基座上设置有与所述桩腿下端匹配的锥形凹槽。

进一步的，防洪桩设置为多组并沿船体长度方向依次分布为第一防洪桩、第二防洪桩、第三防洪桩和第四防洪桩，所述第一防洪桩、第二防洪桩、第三防洪桩和第四防洪桩均至少设置为两个并沿船体宽度方向分布。

进一步的，第一防洪桩和第二防洪桩位于所述吊装控制室的左侧，所述第三防洪桩和第四防洪桩位于所述吊装控制室的右侧。

进一步的，船体的外侧设置有多个橡胶防撞条，基座上设置有底座吊环，所述基座与所述船体焊接固定。

根据本申请的另一方面，提供一种抗洪抢险工程船组件，该抗洪抢险工程船组件包括：船体、拖船，以及设于所述船体上的防洪桩和起吊系统；其中，所述船体设为无动力的驳船，所述拖船通过连接带与所述驳船连接，以使所述驳船在作业过程中定位；所述起吊系统包括吊杆组件、吊装控制室和设于所述吊杆组件上并用于吊装防洪桩的吊具。

根据本申请的另一方面，提供一种抗洪抢险方法，该抗洪抢险方法包括如下步骤:

(1)控制船体抵达作业位置，启动船舶定位系统，使得船体位置的工作过程中保持稳定；

(2)吊装控制室控制吊杆组件移动并通过吊具将防洪桩起吊，与此同时启动船舶防摇系统，通过防摇控制系统控制压载水泵房对船底压载水舱、船艏压载水舱、舷侧防摇荡压载水舱进行抽水或注水，以使船体保持平衡；

(3)当防洪桩起吊至设定高度后，通过吊杆组件将防洪桩逐渐吊移至船体船舷外的设定位置，在此过程中通过船舶防摇系统使船体始终保持平衡；

(4)控制吊具调整防洪桩的方向，使其对准计划填堵决口位置，然后进行防洪桩的释放作业，在此过程中通过船舶防摇系统使船体始终保持平衡；

(5)当防洪桩被释放入水触底后，通过船舶防摇系统和船舶定位系统稳定船体。

进一步的，步骤(2)中防洪桩起吊具体为：通过伸缩钳腿夹住防洪桩吊环，通过夹紧测距装置和撑开度检测装置确定夹紧后再进行起吊，此时防摇控制系统通过获取起吊重量和高度控制压载水泵房向船底压载水舱注入压载水，以降低船舶重心。

进一步的，步骤(3)中具体为：当防洪桩起吊至设定高度后，通过旋转吊杆组件将防洪桩逐渐移向船舷外，在该过程中通过吊运状态监控器和位置对中装置确保吊运的安全和位置定位，此时防摇控制系统通过获取起吊重量、高度和位置向舷侧防摇荡压载水舱注入压载水，以使船体保持稳定。

进一步的，步骤(4)中对准计划填堵决口位置后通过吊运状态监控器、底部测距装置及陆地测量人员确认。

进一步的，步骤(4)中在进行释放作业的过程中，吊装控制室根据吊运状态监控器、位置对中装置、夹紧测距装置和底部测距装置获取的信息，判断防洪桩的入水时间点和扎入泥底的时间点，并在对应的时间点上，控制防洪桩的释放速度以及吊具的解钩时机。

进一步的，步骤(5)具体为：防洪桩被释放入水触底时，防摇控制系统和船舶定位系统根据释放防洪桩的重量、船舶现在浮态和外界水流状态，快速调整吊舱式螺旋桨、艏部侧推器推力大小和推进方向，通过压载水泵房调整舷侧防摇荡压载水舱中船舶两舷压载水重量，以使船体保持稳定。

在本申请实施例中，采用在船体上吊装防洪桩的方式，通过设置船体，设于所述船体上的起吊系统、船舶防摇系统和船舶定位系统，以及设于所述船体上的防洪桩；其中，所述起吊系统包括吊杆组件、吊装控制室和设于所述吊杆组件上并用于吊装防洪桩的吊具；所述船舶防摇系统包括压载水泵房和与所述压载水泵房连接的船底压载水舱、船艏压载水舱、舷侧防摇荡压载水舱和防摇控制系统；所述船舶定位系统包括船舶驾驶定位系统、船舶艏部侧推器控制室、船艉吊舱式螺旋桨和艏部侧推器，达到了利用船舶装载量大的特点，通过防洪桩的吊卸实现对溃口的填堵，在船舶抵达决口处后短时间一次性对溃口填入大量填料，对于小型决口可以实现一次性封堵成功、对于大型决口可以快速缩小决口长度，从而大幅提高抗洪抢险的及时性和有效性，并降低抢险危险程度的技术效果，进而解决了相关技术中在抗洪抢险作业上填堵决口效率低下，作业过程危险程度高的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的纵向剖面结构示意图；

图2是根据本申请实施例的俯视吊杆和舱口结构示意图；

图3是根据本申请实施例的俯视甲板结构示意图；

图4是根据本申请实施例的吊具结构示意图；

图5是图4中局部A的放大结构示意图；

图6是根据本申请实施例的防洪桩结构示意图；

图7是根据本申请实施例的防洪桩仰视结构示意图；

其中，1第一重型吊杆，2第二重型吊杆，3第三重型吊杆，4第四重型吊杆，5防洪桩，6基座，7船体，8一号防洪桩舱，9二号防洪桩舱，10三号防洪桩舱，11四号防洪桩舱，12压载水泵房，13吊装控制室，14左舷吊杆柱，15右舷吊杆柱，16橡胶防撞条，17舷侧防摇荡压载水舱，19船舶艏部侧推器控制室，20主体，22旋转机构，23伸缩钳腿，24夹钩，25横撑，26撑开度检测装置，27吊运状态监控器，28位置对中装置，29夹紧测距装置，30底部测距装置，31船艉吊舱式螺旋桨，32艏部侧推器，51防洪桩吊环，52桩腿，53锁扣，54顶盖，55顶盖吊环，56防洪桩主体，61底座吊环。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1至图7所示，本申请实施例提供了一种抗洪抢险工程船，该抗洪抢险工程船包括：船体7，设于船体7上的起吊系统、船舶防摇系统和船舶定位系统，以及设于船体7上的防洪桩5；其中，起吊系统包括吊杆组件、吊装控制室13和设于吊杆组件上并用于吊装防洪桩5的吊具；船舶防摇系统包括压载水泵房12和与压载水泵房12连接的船底压载水舱、船艏压载水舱、舷侧防摇荡压载水舱17和防摇控制系统；船舶定位系统包括船舶驾驶定位系统、船舶艏部侧推器控制室19、船艉吊舱式螺旋桨31和艏部侧推器32。

本实施例中，船体7长43米，船宽8.5米，满载吃水2.9米、结构吃水3.2米，该船舶满载排水量912吨，船体7上设置有用于存放防洪桩5的货舱，当防洪桩5设置为四组，每组两个时，船体7上设置一号防洪桩舱8、二号防洪桩舱9、三号防洪桩舱10、四号防洪桩舱11等四个货舱，防洪桩5分为六个大型防洪桩5，两个小型防洪桩5，均放置在对应的货舱内，船体7内的压载水泵房12和与压载水泵房12连接的船底压载水舱、船艏压载水舱、舷侧防摇荡压载水舱17和防摇控制系统共同组成船舶防摇系统，当吊杆组件吊起防洪桩5进行作业时，由于发生了重载吊起现象，因此船体7稳性会变差，此时可通过船舶防摇系统计算后，由防摇控制系统控制压载水泵房12向舱底压载水舱加载对应压载水提高船体7稳定性；当吊杆组件将防洪桩5向船舷外吊运过程中，受防洪桩5重量移动影响，船舶将发生向防洪桩5吊运方向移动的倾斜，此时通过船舶防摇系统计算后，向船舶倾斜方向相反的舷侧防摇荡压载水舱17内泵入对应重量压载水，以抵抗船舶倾斜，保证吊运过程中的船舶安全；当船舶吊杆系统释放防洪桩5到决口中时，船舶由于释放重量将发生反向倾斜，此时通过船舶防摇系统系统计算后，可快速通过压载水泵房12调整舷侧防摇荡压载水舱17中的水量分布，以减小船舶横摇影响；

船舶防摇系统的工作过程具体为，通过倾角感知模块、倾角分析模块、控制执行模块等3个模块来实现自动控制船舶倾斜，倾角感知模块用以实时测量船舶纵倾，由无线倾角仪和倾角仪配套软件组成。倾角仪将倾角信息发送至计算机的倾角仪配套软件，进而完成倾角的实时采集，倾角信息将用于判断船舶当前姿态并发送给倾角分析模块；倾角分析模块是实现船舶纵倾智能控制的主体，主要由倾斜自动控制分析软件组成，软件通过对船舶装载情况、倾斜情况综合分析，给出压载水的调节方法。控制执行模块是根据分析得到的压载水的调节方法，执行命令实现倾角调节的模块，水泵调速器根据接收到的电信号驱动水泵开始工作，调节压载水舱水量，最终完成对船舶倾斜的调节。例如当船舶在左舷释放防洪桩，导致实时倾角α大于允许倾角时，系统将根据当前浮态，控制器驱动水泵工作，水泵将右舷压载水舱中的水抽到左舷压载水舱中。在船舶不断横摇过程中，倾角仪继续测量船舶的实时倾角α，对水泵工作状态进行调整，直到倾角α小于允许倾角时，控制器控制后水泵停止工作。

船体7上的船舶驾驶定位系统、船舶艏部侧推器控制室19、船艉吊舱式螺旋桨31和艏部侧推器32共同组成船舶定位系统，当船体7行驶到决口附近进行抢险吊卸防洪桩5作业时，必须实现船舶在水中的原地定位，只有如此才能保障吊卸防洪桩5位置的准确性，通过船舶驾驶系统对船舶所处环境水流情况的实时测量、通过GPS或北斗系统对自己位置的实时卫星定位、通过实时联动起吊系统和船舶防摇系统，综合计算出定位的实时推进方案，针对内外环境的不断变化、通过对船艉吊舱式螺旋桨31、艏部侧推器32的推进力和推进方向控制和不断微调，使船舶能在不使用船舶下锚和拖船拖带的情况下，抵抗内外环境影响，实现船舶的原地定位；

本实施例中的大型防洪桩5采用全钢结构，尺度为长3.5米、宽2.8米、总高5.9米、其中桩腿52高2.3米、防洪桩5主体20高3.6米，当主体20满载砂石时防洪桩5总质量达80吨；小型防洪桩5为全钢结构，尺度为长2.1米、宽1.7米、高3.6米、其中桩腿521.4米、主体202.2米，主体20满载砂石时总质量达20吨，通过快速吊卸防洪桩5填堵决口，达到了利用船舶装载量大的特点，通过防洪桩5的吊卸实现对溃口的填堵，在船舶抵达决口处后短时间一次性对溃口填入大量填料，对于小型决口可以实现一次性封堵成功、对于大型决口可以快速缩小决口长度，从而实现了大幅提高抗洪抢险的及时性和有效性，并降低抢险危险程度的技术效果，进而解决了相关技术中在抗洪抢险作业上填堵决口效率低下，作业过程危险程度高的问题。

如图1至图7所示，吊杆组件包括设于船体7上的左舷吊杆柱14和右舷吊杆柱15，以及设于左舷吊杆柱14上的第一重型吊杆1和第二重型吊杆2，设于右舷吊杆柱15上的第三重型吊杆3和第四重型吊杆4，第一重型吊杆1、第二重型吊杆2、第三重型吊杆3和第四重型吊杆4上均设置有吊具。

单个重型吊杆的起重重量为50吨，且相邻两个吊杆可联合起吊，防洪桩5设置为多组并沿船体7长度方向依次分布为第一防洪桩5、第二防洪桩5、第三防洪桩5和第四防洪桩5，第一防洪桩5、第二防洪桩5、第三防洪桩5和第四防洪桩5均至少设置为两个并沿船体7宽度方向分布，第一防洪桩5和第二防洪桩5位于吊装控制室13的左侧，第三防洪桩5和第四防洪桩5位于吊装控制室13的右侧。四个重型吊杆配合吊具，可以使船舶在保障安全的前提下，可以同时起吊2个防洪桩5，加快填堵决口速度。

如图1至图7所示，吊具包括主体20，设于主体20下端的旋转机构22，设于旋转机构22输出端的横撑25，设于横撑25两端的伸缩钳腿23以及设于伸缩钳腿23下端的夹钩24；为便于更好的填堵决口，防洪桩5设置为方形结构，因此在释放防洪桩5的过程中需要调整防洪桩5的位置使其对准决口，所以本实施例中采用具有旋转机构22的吊具实现防洪桩5位置的调整，旋转机构22可采用相关技术中的旋转电机的转盘实现，此处不再赘述，通过伸缩钳腿23则便于吊装宽度不同的防洪桩5。

横撑25的下端设置有吊运状态监控器27，吊运状态监控器27包括与吊装控制室13电性连接的监控摄像头；监控摄像镜头获取正下方的图像信息并直接送至吊装控制室13，并且自动判断当前起吊状态，获得是否已起吊、是否已吊运到指定位置等的判断结果，同时使吊装控制室13中吊具操纵人员获得监控直播视频及防洪桩5的智能判断结果。

横撑25上设置有用于检测伸缩钳腿23位移的撑开度检测装置26，夹钩24相对侧设置有位置对中检测装置，夹钩24下端设置有底部测距装置30。撑开度检测装置26包括用于获取伸缩钳腿23延伸出横撑25位置数据的激光测距传感器，可根据不同防洪桩5的宽度，自由调整吊具的开口度，从而使吊具可以更有效的与防洪桩5匹配，位置对中检测装置包括设置在夹钩24相对面的红外线传感器，两组红外线传感器在两夹钩24内侧呈现对称排布，夹钩24位于两组红外线传感器所组成的检测范围内，该装置负责检测吊具在起吊和吊运过程中是否发生倾斜，数据传送给起吊系统，作为安全吊运、释放防洪桩5的参数，底部测距装置30采用激光测距传感器，用于实时监测其与地面的距离；当底部测距装置30的数据发生异常时吊具将停止的上升或下降动作；

夹钩24相对侧还设置有由红外线传感器组成的夹紧测距装置29。夹紧测距装置29的红外线传感器的红外线被遮挡后智能起吊系统判断吊具装置已夹紧，可以进行起吊作业，可避免过度夹紧对吊具和防洪桩5造成损坏。

如图1至图7所示，船体7上端设置有基座6，防洪桩5置于基座6上；其中，防洪桩5包括：

防洪桩主体56，防洪桩主体56呈中空设置，防洪桩主体56上端呈开口设置并开合设置有顶盖54，顶盖54上设置有顶盖吊环55，防洪桩主体56下端设置有桩腿52，桩腿52插设在基座6上；

防洪桩主体56上设置有用于将顶盖54和防洪桩主体56固定的锁扣53以及防洪桩吊环51；

防洪桩主体56呈方形设置，桩腿52设置为六个并均分为两组设于防洪桩主体56下端，桩腿52下端呈锥形设置，基座6上设置有与桩腿52下端匹配的锥形凹槽。

当突发决口险情后，根据决口大小，在港口利用港口机械向防洪桩主体56中填装填料，填满后利用船舶或港口吊机吊钩钩住顶盖吊环55，将顶盖54对齐吊装到防洪桩主体56顶部，然后使用顶盖54四面的锁扣53锁紧顶盖54，最后通过船舶或港口起吊系统通过防洪桩吊环51进行起吊，并吊至船体7上的防洪桩5基座6上。基座6为全钢结构，在船舶建造时通过底座吊环61吊运到一号防洪桩5舱舱底，并通过焊接固定于舱底，船体7的外侧设置有多个橡胶防撞条16，防洪桩主体56下端的锥形桩腿52便于插入泥土中，基座6上的锥形凹槽则便于放置防洪桩5。

根据本申请的另一方面，提供一种抗洪抢险工程船组件，该抗洪抢险工程船组件包括：船体7、拖船，以及设于所述船体7上的防洪桩5和起吊系统；其中，所述船体7设为无动力的驳船，所述拖船通过连接带与所述驳船连接，以使所述驳船在作业过程中定位；所述起吊系统包括吊杆组件、吊装控制室和设于所述吊杆组件上并用于吊装防洪桩5的吊具。

如图1至图7所示，根据本申请的另一方面，提供一种抗洪抢险方法，该抗洪抢险方法包括如下步骤:

(1)控制船体7抵达作业位置，启动船舶定位系统，使得船体7位置的工作过程中保持稳定；

(2)吊装控制室13控制吊杆组件移动并通过吊具将防洪桩5起吊，与此同时启动船舶防摇系统，通过防摇控制系统控制压载水泵房12对船底压载水舱、船艏压载水舱、舷侧防摇荡压载水舱17进行抽水或注水，以使船体7保持平衡；

(3)当防洪桩5起吊至设定高度后，通过吊杆组件将防洪桩5逐渐吊移至船体7船舷外的设定位置，在此过程中通过船舶防摇系统使船体7始终保持平衡；

(4)控制吊具调整防洪桩5的方向，使其对准计划填堵决口位置，然后进行防洪桩5的释放作业，在此过程中通过船舶防摇系统使船体7始终保持平衡；

(5)当防洪桩5被释放入水触底后，通过船舶防摇系统和船舶定位系统稳定船体7。

本实施例中，与现有防洪过程中堵塞决口的办法相比，该方法封堵决口的堵料体积大、质量大，一次投放堵料质量可超过80吨、单船投放堵料质量可超过500吨，远大于普通抗洪重载型自卸车20～30吨装卸能力，防洪桩5带有金属圆锥桩腿52，结合自身重量，一次性扎根决口比单纯填入石块效果好，一次性封堵决口的成功率高，并且可以根据决口的实际长度、宽度、深度等情况进行不同尺寸的选择，并向防洪桩主体56中填入石料、砂石、砂砾等不同的填料，以使防洪桩5达到不同的质量，适应不同的决口类型。在发生决口险情时，可以通过水路快速的抵达决口处，对决口进行抢险填堵，对比陆地抢险，节省加固圩堤以保障工程车辆上堤进行围堵抢险作业的时间。

进一步的，步骤(2)中防洪桩5起吊具体为：通过伸缩钳腿23夹住防洪桩吊环51，通过夹紧测距装置29和撑开度检测装置26确定夹紧后再进去起吊，此时防摇控制系统通过获取起吊重量和高度控制压载水泵房12向船底压载水舱注入压载水，以降低船舶重心。

进一步的，步骤(3)中具体为：当防洪桩5起吊至设定高度后，通过旋转吊杆组件将防洪桩5逐渐移向船舷外，在该过程中通过吊运状态监控器27和位置对中装置28确保吊运的安全和位置定位，此时防摇控制系统通过获取起吊重量、高度和位置向舷侧防摇荡压载水舱17注入压载水，以使船体7保持稳定。

进一步的，步骤(4)中对准计划填堵决口位置后通过吊运状态监控器27、底部测距装置30及陆地测量人员确认。

进一步的，步骤(4)中在进行释放作业的过程中，吊装控制室13根据吊运状态监控器27、位置对中装置28、夹紧测距装置29和底部测距装置30获取的信息，判断防洪桩5的入水时间点和扎入泥底的时间点，并在对应的时间点上，控制防洪桩5的释放速度以及吊具的解钩时机。

进一步的，步骤(5)具体为：防洪桩5被释放入水触底时，防摇控制系统和船舶定位系统根据释放防洪桩5的重量、船舶现在浮态和外界水流状态，快速调整吊舱式螺旋桨、艏部侧推器32推力大小和推进方向，通过压载水泵房12调整舷侧防摇荡压载水舱17中船舶两舷压载水重量，以使船体7保持稳定。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗洪抢险工程船，其特征在于，包括：船体，设于所述船体上的起吊系统、船舶防摇系统和船舶定位系统，以及设于所述船体上的防洪桩；其中，

所述起吊系统包括吊杆组件、吊装控制室和设于所述吊杆组件上并用于吊装防洪桩的吊具；

所述船舶防摇系统包括压载水泵房和与所述压载水泵房连接的船底压载水舱、船艏压载水舱、舷侧防摇荡压载水舱和防摇控制系统；

所述船舶定位系统包括船舶驾驶定位系统、船舶艏部侧推器控制室、船艉吊舱式螺旋桨和艏部侧推器。

2.根据权利要求1所述的抗洪抢险工程船，其特征在于，所述吊杆组件包括设于所述船体上的左舷吊杆柱和右舷吊杆柱，以及设于所述左舷吊杆柱上的第一重型吊杆和第二重型吊杆，设于所述右舷吊杆柱上的第三重型吊杆和第四重型吊杆，所述第一重型吊杆、第二重型吊杆、第三重型吊杆和第四重型吊杆上均设置有吊具。

3.根据权利要求2所述的抗洪抢险工程船，其特征在于，所述吊具包括主体，设于所述主体下端的旋转机构，设于所述旋转机构输出端的横撑，设于所述横撑两端的伸缩钳腿以及设于所述伸缩钳腿下端的夹钩；

所述横撑的下端设置有吊运状态监控器，所述吊运状态监控器包括与所述吊装控制室电性连接的监控摄像头；

所述横撑上设置有用于检测伸缩钳腿位移的撑开度检测装置，所述夹钩相对侧设置有位置对中检测装置，所述夹钩下端设置有底部测距装置。

4.根据权利要求3所述的抗洪抢险工程船，其特征在于，所述撑开度检测装置包括用于获取伸缩钳腿延伸出所述横撑位置数据的激光测距传感器，所述位置对中检测装置包括设置在夹钩相对面的红外线传感器，所述底部测距装置采用激光测距传感器；

所述夹钩相对侧还设置有由红外线传感器组成的夹紧测距装置。

5.根据权利要求4所述的抗洪抢险工程船，其特征在于，所述船体上端设置有基座，所述防洪桩置于所述基座上；其中，所述防洪桩包括：

防洪桩主体，所述防洪桩主体呈中空设置，防洪桩主体上端呈开口设置并开合设置有顶盖，所述顶盖上设置有顶盖吊环，防洪桩主体下端设置有桩腿，所述桩腿插设在所述基座上；

所述防洪桩主体上设置有用于将顶盖和防洪桩主体固定的锁扣以及防洪桩吊环；

所述防洪桩主体呈方形设置，所述桩腿设置为六个并均分为两组设于所述防洪桩主体下端，所述桩腿下端呈锥形设置，所述基座上设置有与所述桩腿下端匹配的锥形凹槽。

6.一种抗洪抢险工程船组件，其特征在于，包括：

船体、拖船，以及设于所述船体上的防洪桩和起吊系统；其中，

所述船体设为无动力的驳船，所述拖船通过连接带与所述驳船连接，以使所述驳船在作业过程中定位；

所述起吊系统包括吊杆组件、吊装控制室和设于所述吊杆组件上并用于吊装防洪桩的吊具。

7.一种抗洪抢险方法，其特征在于，包括如下步骤:

(1)控制船体抵达作业位置，启动船舶定位系统，使得船体位置在工作过程中保持稳定；

(2)吊装控制室控制吊杆组件移动并通过吊具将防洪桩起吊，与此同时启动船舶防摇系统，通过防摇控制系统控制压载水泵房对船底压载水舱、船艏压载水舱、舷侧防摇荡压载水舱进行抽水或注水，以使船体保持平衡；

(3)当防洪桩起吊至设定高度后，通过吊杆组件将防洪桩逐渐吊移至船体船舷外的设定位置，在此过程中通过船舶防摇系统使船体始终保持平衡；

(4)控制吊具调整防洪桩的方向，使其对准计划填堵决口位置，然后进行防洪桩的释放作业，在此过程中通过船舶防摇系统使船体始终保持平衡；

(5)当防洪桩被释放入水触底后，通过船舶防摇系统和船舶定位系统稳定船体。

8.根据权利要求6所述的抗洪抢险方法，其特征在于，所述步骤(2)中防洪桩起吊具体为：通过伸缩钳腿夹住防洪桩吊环，通过夹紧测距装置和撑开度检测装置确定夹紧后再进行起吊，此时防摇控制系统通过获取起吊重量和高度控制压载水泵房向船底压载水舱注入压载水，以降低船舶重心。

9.根据权利要求8所述的抗洪抢险方法，其特征在于，所述步骤(3)中具体为：当防洪桩起吊至设定高度后，通过旋转吊杆组件将防洪桩逐渐移向船舷外，在该过程中通过吊运状态监控器和位置对中装置确保吊运的安全和位置定位，此时防摇控制系统通过获取起吊重量、高度和位置向舷侧防摇荡压载水舱注入压载水，以使船体保持稳定。

10.根据权利要求6所述的抗洪抢险方法，其特征在于，所述步骤(4)中在进行释放作业的过程中，吊装控制室根据吊运状态监控器、位置对中装置、夹紧测距装置和底部测距装置获取的信息，判断防洪桩的入水时间点和扎入泥底的时间点，并在对应的时间点上，控制防洪桩的释放速度以及吊具的解钩时机；

所述步骤(5)具体为：防洪桩被释放入水触底时，防摇控制系统和船舶定位系统根据释放防洪桩的重量、船舶现在浮态和外界水流状态，快速调整吊舱式螺旋桨、艏部侧推器推力大小和推进方向，通过压载水泵房调整舷侧防摇荡压载水舱中船舶两舷压载水重量，以使船体保持稳定。

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