CN116853441A - 一种整平船压载水调控系统及调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种整平船压载水调控系统及调控方法,属于整平船技术领域,该调控系统包括用于采集桩腿处的实时桩腿荷载数据的应变计、用于采集船体实时倾斜角度数据的倾角仪、用于采集船体四角处的吃水数据的液位传感器,还包括数据处理模块和控制模块;其中,数据处理模块通信连接于应变计、倾角仪和液位传感器,以根据应变计、倾角仪和液位传感器采集的数据,发出进水或排水指令;控制模块通信连接于数据处理模块,以接收数据处理模块发送的进水指令或排水指令,并电连接于整平船压载水舱内的压载泵,以根据进水指令或排水指令控制压载泵对压载水舱进行进水或排水作业。该整平船压载水调控系统及调控方法,能够准确、高效地调控整平船压载水。
Description
技术领域
本发明属于整平船技术领域,尤其涉及一种整平船压载水调控系统及调控方法。
背景技术
随着沉管隧道应用范围越来越广泛,并逐步向外海和内河全面发展,为了适应外海越来越复杂的地质及内河水深限制的条件,具有半漂浮和全漂浮两种模式的整平船越来越多的应用于工程当中。
在整平施工中,整平船的调平至关重要,一旦调控不及时或调控失误,会导致整平船倾覆风险。目前,现有整平船的调平是通过调控压载水实现的,现有整平船压载水调控主要分为人工调控和自动调控两种。其中,人工调控通常是根据船体吃水和船体倾斜状态,通过人工计算船体不同压载舱内压载水的增加或减少量,进而通过手动调节压载舱内的压载泵以控制进水或排水,实现对船体的调平;自动调控通常是根据船体吃水对船体倾斜情况进行计算,进而结合计算结果和压载舱内压载水的水位,控制压载舱进水或排水,实现对船体的调平。然而,在实际工程应用中,船体吃水和压载舱内水位监测往往受海洋环境(例如风浪等)和船体晃动影响较大,准确度难以把控,压载水实际调控过程中可能出现反向操作情况,造成难以估量的灾难。
因而,如何更准确且高效的调控整平船的压载水,以控制船体调平,是当前亟需解决的一项技术问题。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供了一种整平船压载水调控系统及调控方法,该整平船压载水调控系统能够准确、高效地调控整平船压载水,以控制船体负浮力,确保整平施工精度和安全。
本发明提供一种整平船压载水调控系统,包括:
应变计,其安装于整平船的桩腿处,用于采集桩腿处的实时桩腿荷载数据;
倾角仪,其安装于整平船船体的船艏和两侧船舷处,用于采集船体在纵荡、横荡、升沉、横摇、纵摇和艏摇六个自由度运动下的实时倾斜角度数据;
液位传感器,其安装于船体的四角处,用于采集船体四角处的吃水数据;
数据处理模块,其通信连接于应变计、倾角仪和液位传感器,其被配置为:当整平船的桩腿下放进入半漂浮式作业模式时,判断应变计采集的实时桩腿荷载与预设桩腿荷载的大小,并计算实时桩腿荷载与预设桩腿荷载之间的差值,在实时桩腿荷载大于预设桩腿荷载且差值大于预设桩腿荷载变化量时生成排水指令,在实时桩腿荷载小于预设桩腿荷载且差值大于预设桩腿荷载变化量时生成进水指令;当整平船的桩腿提升进入全漂浮式作业模式时,判断倾角仪采集的船体实时倾斜角度与最大允许倾斜角度的大小,并在船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度时,生成对位于高处压载水舱的进水指令和/或对位于低处压载水舱的排水指令;根据液位传感器采集的吃水数据,判断生成的指令是否正确,若指令正确,则发出指令,若指令不正确,则发出报警指令;
控制模块,其通信连接于数据处理模块,以接收数据处理模块发送的进水指令或排水指令;其还电连接于整平船压载水舱内的压载泵,以根据进水指令或排水指令控制压载泵对压载水舱进行进水或排水作业。
在其中一些实施例中,数据处理模块预存有最大桩腿荷载和最小桩腿荷载,数据处理模块还被配置为:在判断应变计采集的实时桩腿荷载与预设桩腿荷载的大小之前,判断实时桩腿荷载与最大桩腿荷载和最小桩腿荷载的大小,并在实时桩腿荷载大于最大桩腿荷载或小于最小桩腿荷载时,发出报警指令。
在其中一些实施例中,数据处理模块还被配置为:当数据处理模块未接收到应变计采集的实时桩腿荷载数据时,根据预存的施工期间潮汐变化曲线,计算不同施工时刻对应的桩腿荷载,以计算获得的桩腿荷载作为实时桩腿荷载。
在其中一些实施例中,数据处理模块还被配置为:在船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度且处于涨潮期间时,先生成对位于高处压载水舱的进水指令,当高处压载水舱到达最高水位且船体实时倾斜角度仍大于最大允许倾斜角度时,再生成对位于低处压载水舱的排水指令;在船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度且处于落潮期间时,先生成对位于低处压载水舱的排水指令,当低处压载水舱到达最低水位且船体实时倾斜角度仍大于最大允许倾斜角度时,再生成对位于高处压载水舱的进水指令。
在其中一些实施例中,数据处理模块中预存有整平船大车和小车在月池中的相对位置与船体倾斜角度的对应数据表,数据处理模块还被配置为:当数据处理模块未接收到倾角仪采集的船体实时倾斜角度数据时,根据整平船大车和小车在月池中的实时位置,从预存的对应数据表中获取对应的船体倾斜角度作为船体实时倾斜角度。
除此,本发明还提供了一种整平船压载水调控方法,包括半漂浮模式下的压载水调控步骤和全漂浮模式下的压载水调控步骤;其中,
当整平船为半漂浮模式时,压载水调控步骤包括:
通过整平船桩腿处安装的应变计,采集桩腿处的实时桩腿荷载数据;
判断应变计采集的实时桩腿荷载与预设桩腿荷载的大小,并计算实时桩腿荷载与预设桩腿荷载之间的差值;当实时桩腿荷载大于预设桩腿荷载且差值大于预设桩腿荷载变化量时,生成排水指令;当实时桩腿荷载小于预设桩腿荷载且差值大于预设桩腿荷载变化量时,生成进水指令;
通过整平船船体的四角处安装的液位传感器,采集船体四角处的吃水数据,根据采集的吃水数据,判断生成的指令是否正确;若指令正确,则压载泵根据指令调控压载水;若指令不正确,则发出报警;
当整平船为全漂浮模式时,压载水调控步骤包括:
通过整平船船体的船艏和两侧船舷处安装的倾角仪,采集船体在纵荡、横荡、升沉、横摇、纵摇和艏摇六个自由度运动下的实时倾斜角度数据;
判断倾角仪采集的船体实时倾斜角度与最大允许倾斜角度的大小,当船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度时,生成对位于高处压载水舱的进水指令和/或对位于低处压载水舱的排水指令;
通过整平船船体的四角处安装的液位传感器,采集船体四角处的吃水数据,根据采集的吃水数据,判断生成的指令是否正确;若指令正确,则压载泵根据指令调控压载水;若指令不正确,则发出报警。
在其中一些实施例中,半漂浮模式下的压载水调控步骤中,在判断应变计采集的实时桩腿荷载与预设桩腿荷载的大小之前,还包括判断实时桩腿荷载与最大桩腿荷载和最小桩腿荷载的大小,当实时桩腿荷载大于最大桩腿荷载或小于最小桩腿荷载时,发出报警。
在其中一些实施例中,半漂浮模式下的压载水调控步骤还包括:获取施工期间潮汐变化曲线;当应变计故障时,根据施工期间潮汐变化曲线,计算不同施工时刻对应的桩腿荷载,以计算获得的桩腿荷载作为实时桩腿荷载。
在其中一些实施例中,全漂浮模式下的压载水调控步骤中,当船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度时生成指令的具体步骤为:当船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度且处于涨潮期间时,先生成对位于高处压载水舱的进水指令,当高处压载水舱到达最高水位且船体实时倾斜角度仍大于最大允许倾斜角度时,再生成对位于低处压载水舱的排水指令;在船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度且处于落潮期间时,先生成对位于低处压载水舱的排水指令,当低处压载水舱到达最低水位且船体实时倾斜角度仍大于最大允许倾斜角度时,再生成对位于高处压载水舱的进水指令。
在其中一些实施例中,全漂浮模式下的压载水调控步骤还包括:获取整平船大车和小车在月池中的相对位置与船体倾斜角度的对应数据表;当倾角仪故障时,根据整平船大车和小车在月池中的实时位置,根据对应数据表获取对应的船体倾斜角度,作为船体实时倾斜角度。
与现有技术相比,本发明的优点和有益效果在于:
1、本发明提供的整平船压载水调控系统及调控方法,能够适用于半漂浮式整平船和全漂浮式整平船,其在半漂浮式作业模式下,通过应变计直接监测桩腿荷载的方式控制压载水的增减,在全漂浮式作业模式下,通过倾角仪直接监测船体姿态的方式控制压载水的增减,同时,通过液位传感器监测船体吃水,以验证控制指令的准确性,能够准确控制船体负浮力,确保施工精度和安全;
2、本发明提供的整平船压载水调控系统及调控方法,实现了半漂浮式作业模式和全漂浮式作业模式下的全自动压载水调控,可解放劳动力,减少人员投入,降低施工成本,且调控效率高;
3、本发明提供的整平船压载水调控系统及调控方法,实现了半漂浮式作业模式和全漂浮式作业模式下的半自动压载水调控,能够避免因监测设备损坏而造成压载水调控失效问题,有利于保证施工安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明整平船压载水调控系统一个实施例的结构框图;
图2为本发明整平船压载水调控方法一个实施例中半漂浮模式下的流程图;
图3为本发明整平船压载水调控方法一个实施例中全漂浮模式下的流程图。
图中:
1、应变计;2、倾角仪;3、液位传感器;4、数据处理模块;5、控制模块;6、压载泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
如附图1所示,在本发明整平船压载水调控系统的一个示意性实施例中,该整平船压载水调控系统包括应变计1、倾角仪2、液位传感器3、数据处理模块4和控制模块5。
上述整平船压载水调控系统中,应变计1安装于整平船的桩腿处,用于采集桩腿处的实时桩腿荷载数据;倾角仪2安装于整平船船体的船艏和两侧船舷处,用于采集船体在纵荡、横荡、升沉、横摇、纵摇和艏摇六个自由度运动下的实时倾斜角度数据;液位传感器3安装于船体的四角处,用于采集船体四角处的吃水数据。需要说明的是,通过应力应变关系将应变计1的应变换算为桩腿荷载,从而通过应变计1实现对桩腿处实时桩腿荷载数据的采集;液位传感器3具体为压电式液位传感器。此外,还需要说明的是,应变计1、倾角仪2和液位传感器3均为本领域常规仪器,其结构及安装方式为本领域技术人员所熟知,在此不做详细说明。
上述整平船压载水调控系统中,数据处理模块4通信连接于应变计1、倾角仪2和液位传感器3,其被配置为:当整平船的桩腿下放进入半漂浮式作业模式时,判断应变计1采集的实时桩腿荷载与预设桩腿荷载的大小,并计算实时桩腿荷载与预设桩腿荷载之间的差值,在实时桩腿荷载大于预设桩腿荷载且差值大于预设桩腿荷载变化量t时生成排水指令,在实时桩腿荷载小于预设桩腿荷载且差值大于预设桩腿荷载变化量t时生成进水指令;当整平船的桩腿提升进入全漂浮式作业模式时,判断倾角仪2采集的船体实时倾斜角度与最大允许倾斜角度α的大小,并在船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度α时,生成对位于高处压载水舱的进水指令和/或对位于低处压载水舱的排水指令;根据液位传感器3采集的吃水数据,判断生成的指令是否正确,若指令正确,则发出指令,若指令不正确,则发出报警指令。需要说明的是,数据处理模块4具体可以为运行有计算机程序的计算机设备,其通过运行的计算机程序实现数据处理模块4的上述配置。
上述整平船压载水调控系统中,控制模块5通信连接于数据处理模块4,以接收数据处理模块4发送的进水指令或排水指令;控制模块5通信还电连接于整平船压载水舱内的压载泵6,以根据进水指令或排水指令控制压载泵6对压载水舱进行进水或排水作业。需要说明的是,控制模块5具体可以为PLC控制器,每一压载水舱的压载泵6可对应设置一个PLC控制器,以实现对该压载水舱的进排水控制。还需要说明的是,控制模块5可通过无线通信模块或通信总线等通信方式连接于数据处理模块4。
上述整平船压载水调控系统,能够适用于半漂浮式整平船和全漂浮式整平船,其在半漂浮式作业模式下,通过应变计1直接监测桩腿荷载的方式控制压载水的增减,在全漂浮式作业模式下,通过倾角仪2直接监测船体姿态的方式控制压载水的增减,同时,通过液位传感器3监测船体吃水,以验证控制指令的准确性,能够准确控制船体负浮力,确保施工精度和安全。而且,上述整平船压载水调控系统,实现了半漂浮式作业模式和全漂浮式作业模式下的全自动压载水调控,可解放劳动力,减少人员投入,降低施工成本,且调控效率高。
在其中一些实施例中,数据处理模块4预存有最大桩腿荷载T1和最小桩腿荷载T2,数据处理模块4还被配置为:在判断应变计采集的实时桩腿荷载与预设桩腿荷载的大小之前,判断实时桩腿荷载与最大桩腿荷载T1和最小桩腿荷载T2的大小,并在实时桩腿荷载大于最大桩腿荷载或小于最小桩腿荷载时,发出报警指令。本实施例中,数据处理模块4通过将实时桩腿荷载控制在预存的最大桩腿荷载T1和最小桩腿荷载T2之间,从而保证施工安全。
在其中一些实施例中,数据处理模块4还被配置为:当数据处理模块4未接收到应变计1采集的实时桩腿荷载数据时,根据预存的施工期间潮汐变化曲线,计算不同施工时刻对应的桩腿荷载,以计算获得的桩腿荷载作为实时桩腿荷载。本实施例中,当应变计1故障时,数据处理模块4通过预存的施工期间潮汐变化曲线计算获得桩腿荷载,以弥补缺失的实时桩腿荷载数据,从而实现了半漂浮模式下压载水的半自动调控,能够避免因应变计1损坏而造成压载水调控失效风险。
在其中一些实施例中,数据处理模块4还被配置为:在船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度且处于涨潮期间时,先生成对位于高处压载水舱的进水指令,当高处压载水舱到达最高水位且船体实时倾斜角度仍大于最大允许倾斜角度时,再生成对位于低处压载水舱的排水指令;在船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度且处于落潮期间时,先生成对位于低处压载水舱的排水指令,当低处压载水舱到达最低水位且船体实时倾斜角度仍大于最大允许倾斜角度时,再生成对位于高处压载水舱的进水指令。本实施例中,数据处理模块4被配置为在涨潮期间先进水后排水、在落潮期间先排水后进水的方式,这种压载水调控方式能够在将船体快速调平的同时,保证船体具有合适的吃水,有利于保持船体稳定。
在其中一些实施例中,数据处理模块4中预存有整平船大车和小车在月池中的相对位置与船体倾斜角度的对应数据表,数据处理模块4还被配置为:当数据处理模块4未接收到倾角仪2采集的船体实时倾斜角度数据时,根据整平船大车和小车在月池中的实时位置,从预存的对应数据表中获取对应的船体倾斜角度作为船体实时倾斜角度。本实施例中,当倾角仪2故障时,数据处理模块4通过预存的整平船大车和小车在月池中的相对位置与船体倾斜角度的对应数据表,根据整平船大车和小车在月池中的实时位置,预测船体倾斜角度,以弥补缺失的船体实时倾斜角度数据,从而实现了全漂浮模式下压载水的半自动调控,能够避免因倾角仪2损坏而造成压载水调控失效问题,有利于保证施工安全性。
基于上述整平船压载水调控系统,如图2和图3所示,本发明还提供一种整平船压载水调控方法,其包括半漂浮模式下的压载水调控步骤和全漂浮模式下的压载水调控步骤,具体如下。
(1)半漂浮模式下的压载水调控
图2示出了半漂浮模式下的整平船压载水调控方法的流程图,如图2所示,半漂浮模式下的压载水调控方法包括如下步骤:
S101、通过整平船桩腿处安装的应变计1,采集桩腿处的实时桩腿荷载数据;
S102、判断应变计1采集的实时桩腿荷载与预设桩腿荷载的大小,并计算实时桩腿荷载与预设桩腿荷载之间的差值;当实时桩腿荷载大于预设桩腿荷载且差值大于预设桩腿荷载变化量t时,生成排水指令;当实时桩腿荷载小于预设桩腿荷载且差值大于预设桩腿荷载变化量t时,生成进水指令;
S103、通过整平船船体的四角处安装的液位传感器3,采集船体四角处的吃水数据,根据采集的吃水数据,判断生成的指令是否正确;若指令正确,则压载泵6根据指令调控压载水,直至;若指令不正确,则发出报警。
需要说明的是,预设桩腿荷载变化量t可根据整平船预压载阶段桩腿超压载量设定,设定时需在整平船预压载阶段桩腿超压载量的基础上增加一定冗余。
还需要说明的是,S102步骤中,当应变计1故障时,可根据预先获取的施工期间潮汐变化曲线,计算不同施工时刻对应的桩腿荷载,以计算获得的桩腿荷载作为实时桩腿荷载。根据施工期间潮汐变化曲线计算不同施工时刻对应的桩腿荷载的具体方式为:根据施工期间潮汐变化曲线获得不同施工时刻的潮差,以整平船桩腿插桩结束后船体吃水作为初始吃水值,根据潮差的变化量,计算不同施工时刻对应的吃水,进而根据静水力表查询不同吃水对应的排水体积,根据排水体积计算桩腿荷载。
此外,半漂浮模式下的压载水调控步骤中,在步骤S102之前还包括:S104、判断实时桩腿荷载与最大桩腿荷载和最小桩腿荷载的大小,当实时桩腿荷载大于最大桩腿荷载或小于最小桩腿荷载时,发出报警。需要说明的是,最大桩腿荷载T1可根据施工水域的地基承载力设定;最小桩腿荷载T2可根据波浪浮托力和船体浮力设定。
(2)全漂浮模式下的压载水调控
图3示出了全漂浮模式下的整平船压载水调控方法的流程图,如图3所示,全漂浮模式下的压载水调控方法包括如下步骤:
S201、通过整平船船体的船艏和两侧船舷处安装的倾角仪2,采集船体在纵荡、横荡、升沉、横摇、纵摇和艏摇六个自由度运动下的实时倾斜角度数据;
S202、判断倾角仪2采集的船体实时倾斜角度与最大允许倾斜角度α的大小,当船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度α时,生成对位于高处压载水舱的进水指令和/或对位于低处压载水舱的排水指令;
S203、通过整平船船体的四角处安装的液位传感器3,采集船体四角处的吃水数据,根据采集的吃水数据,判断生成的指令是否正确;若指令正确,则压载泵6根据指令调控压载水,直至;若指令不正确,则发出报警。
需要说明的是,最大允许倾斜角度α取下述公式(1)计算获得的允许倾斜量α1和公式(2)计算获得的允许倾斜量α2中的最小值。
(1)
(2)
其中,l为基床碎石垄轴线的允许最大偏差,h为抛石管与小车固定位置至抛石管底端的距离;Δh为整平高程精度控制偏差。
还需要说明的是,S202步骤中,当船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度α时生成指令的具体步骤为:当船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度α且处于涨潮期间时,先生成对位于高处压载水舱的进水指令,当高处压载水舱到达最高水位且船体实时倾斜角度仍大于最大允许倾斜角度α时,再生成对位于低处压载水舱的排水指令;在船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度α且处于落潮期间时,先生成对位于低处压载水舱的排水指令,当低处压载水舱到达最低水位且船体实时倾斜角度仍大于最大允许倾斜角度α时,再生成对位于高处压载水舱的进水指令。这种在涨潮期间先进水后排水、在落潮期间先排水后进水的压载水调控方式,能够在将船体快速调平的同时,保证船体具有合适的吃水,有利于保持船体稳定。
此外,S202步骤中,当倾角仪2故障时,可根据整平船大车和小车在月池中的实时位置,从预先获取的整平船大车和小车在月池中的相对位置与船体倾斜角度的对应数据表中获取对应的船体倾斜角度,作为船体实时倾斜角度。整平船大车和小车在月池中的相对位置与船体倾斜角度的对应数据表的具体获取方法为:移动大车和小车,并记录大车和小车在月池中的相对位置,测量并记录该位置对应的船体倾斜角度,进而通过多次移动大车和小车,获取大车和小车在月池中的相对位置与船体倾斜角度的对应数据表。
上述整平船压载水调控方法,能够适用于半漂浮式整平船和全漂浮式整平船,其在半漂浮式作业模式下,通过应变计1直接监测桩腿荷载的方式控制压载水的增减,在全漂浮式作业模式下,通过倾角仪2直接监测船体姿态的方式控制压载水的增减,同时,通过液位传感器3监测船体吃水,以验证控制指令的准确性,能够准确控制船体负浮力,确保施工精度和安全。而且,上述整平船压载水调控方法,在桩腿荷载监测设备和船体姿态监测设备故障时,仍然可以实现压载水调控,能够避免因监测设备损坏而造成压载水调控失效问题,有利于保证施工安全性。
最后应当说明的是:本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种整平船压载水调控系统,其特征在于,包括:
应变计,其安装于整平船的桩腿处,用于采集桩腿处的实时桩腿荷载数据;
倾角仪,其安装于整平船船体的船艏和两侧船舷处,用于采集船体在纵荡、横荡、升沉、横摇、纵摇和艏摇六个自由度运动下的实时倾斜角度数据;
液位传感器,其安装于船体的四角处,用于采集船体四角处的吃水数据;
数据处理模块,其通信连接于应变计、倾角仪和液位传感器,其被配置为:当整平船的桩腿下放进入半漂浮式作业模式时,判断应变计采集的实时桩腿荷载与预设桩腿荷载的大小,并计算实时桩腿荷载与预设桩腿荷载之间的差值,在实时桩腿荷载大于预设桩腿荷载且差值大于预设桩腿荷载变化量时生成排水指令,在实时桩腿荷载小于预设桩腿荷载且差值大于预设桩腿荷载变化量时生成进水指令;当整平船的桩腿提升进入全漂浮式作业模式时,判断倾角仪采集的船体实时倾斜角度与最大允许倾斜角度的大小,并在船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度时,生成对位于高处压载水舱的进水指令和/或对位于低处压载水舱的排水指令;根据液位传感器采集的吃水数据,判断生成的指令是否正确,若指令正确,则发出指令,若指令不正确,则发出报警指令;
控制模块,其通信连接于数据处理模块,以接收数据处理模块发送的进水指令或排水指令;其还电连接于整平船压载水舱内的压载泵,以根据进水指令或排水指令控制压载泵对压载水舱进行进水或排水作业。
2.根据权利要求1所述的整平船压载水调控系统,其特征在于,数据处理模块预存有最大桩腿荷载和最小桩腿荷载,数据处理模块还被配置为:在判断应变计采集的实时桩腿荷载与预设桩腿荷载的大小之前,判断实时桩腿荷载与最大桩腿荷载和最小桩腿荷载的大小,并在实时桩腿荷载大于最大桩腿荷载或小于最小桩腿荷载时,发出报警指令。
3.根据权利要求1或2所述的整平船压载水调控系统,其特征在于,数据处理模块还被配置为:当数据处理模块未接收到应变计采集的实时桩腿荷载数据时,根据预存的施工期间潮汐变化曲线,计算不同施工时刻对应的桩腿荷载,以计算获得的桩腿荷载作为实时桩腿荷载。
4.根据权利要求1所述的整平船压载水调控系统,其特征在于,数据处理模块还被配置为:在船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度且处于涨潮期间时,先生成对位于高处压载水舱的进水指令,当高处压载水舱到达最高水位且船体实时倾斜角度仍大于最大允许倾斜角度时,再生成对位于低处压载水舱的排水指令;在船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度且处于落潮期间时,先生成对位于低处压载水舱的排水指令,当低处压载水舱到达最低水位且船体实时倾斜角度仍大于最大允许倾斜角度时,再生成对位于高处压载水舱的进水指令。
5.根据权利要求1所述的整平船压载水调控系统,其特征在于,数据处理模块中预存有整平船大车和小车在月池中的相对位置与船体倾斜角度的对应数据表,数据处理模块还被配置为:当数据处理模块未接收到倾角仪采集的船体实时倾斜角度数据时,根据整平船大车和小车在月池中的实时位置,从预存的对应数据表中获取对应的船体倾斜角度作为船体实时倾斜角度。
6.一种整平船压载水调控方法,其特征在于,包括半漂浮模式下的压载水调控步骤和全漂浮模式下的压载水调控步骤;其中,
当整平船为半漂浮模式时,压载水调控步骤包括:
通过整平船桩腿处安装的应变计,采集桩腿处的实时桩腿荷载数据;
判断应变计采集的实时桩腿荷载与预设桩腿荷载的大小,并计算实时桩腿荷载与预设桩腿荷载之间的差值;当实时桩腿荷载大于预设桩腿荷载且差值大于预设桩腿荷载变化量时,生成排水指令;当实时桩腿荷载小于预设桩腿荷载且差值大于预设桩腿荷载变化量时,生成进水指令;
通过整平船船体的四角处安装的液位传感器,采集船体四角处的吃水数据,根据采集的吃水数据,判断生成的指令是否正确;若指令正确,则压载泵根据指令调控压载水;若指令不正确,则发出报警;
当整平船为全漂浮模式时,压载水调控步骤包括:
通过整平船船体的船艏和两侧船舷处安装的倾角仪,采集船体在纵荡、横荡、升沉、横摇、纵摇和艏摇六个自由度运动下的实时倾斜角度数据;
判断倾角仪采集的船体实时倾斜角度与最大允许倾斜角度的大小,当船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度时,生成对位于高处压载水舱的进水指令和/或对位于低处压载水舱的排水指令;
通过整平船船体的四角处安装的液位传感器,采集船体四角处的吃水数据,根据采集的吃水数据,判断生成的指令是否正确;若指令正确,则压载泵根据指令调控压载水;若指令不正确,则发出报警。
7.根据权利要求6所述的整平船压载水调控方法,其特征在于,半漂浮模式下的压载水调控步骤中,在判断应变计采集的实时桩腿荷载与预设桩腿荷载的大小之前,还包括判断实时桩腿荷载与最大桩腿荷载和最小桩腿荷载的大小,当实时桩腿荷载大于最大桩腿荷载或小于最小桩腿荷载时,发出报警。
8.根据权利要求6或7所述的整平船压载水调控方法,其特征在于,半漂浮模式下的压载水调控步骤还包括:获取施工期间潮汐变化曲线;当应变计故障时,根据施工期间潮汐变化曲线,计算不同施工时刻对应的桩腿荷载,以计算获得的桩腿荷载作为实时桩腿荷载。
9.根据权利要求6所述的整平船压载水调控方法,其特征在于,全漂浮模式下的压载水调控步骤中,当船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度时生成指令的具体步骤为:当船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度且处于涨潮期间时,先生成对位于高处压载水舱的进水指令,当高处压载水舱到达最高水位且船体实时倾斜角度仍大于最大允许倾斜角度时,再生成对位于低处压载水舱的排水指令;在船体实时倾斜角度大于最大允许倾斜角度且处于落潮期间时,先生成对位于低处压载水舱的排水指令,当低处压载水舱到达最低水位且船体实时倾斜角度仍大于最大允许倾斜角度时,再生成对位于高处压载水舱的进水指令。
10.根据权利要求6所述的整平船压载水调控方法,其特征在于,全漂浮模式下的压载水调控步骤还包括:获取整平船大车和小车在月池中的相对位置与船体倾斜角度的对应数据表;当倾角仪故障时,根据整平船大车和小车在月池中的实时位置,根据对应数据表获取对应的船体倾斜角度,作为船体实时倾斜角度。
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