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原文传递一种抛石船自动移位控制系统和控制方法

专利名称：	一种抛石船自动移位控制系统和控制方法
摘要：	本发明公开了一种抛石船自动移位控制系统，包括：若干台绞车，均匀对称固定于抛石船上；所述绞车的缆绳连接于岸上的地面锚点；每台绞车都对应安装有张力传感器，用于实时检测相应缆绳的张力；每台绞车还对应安装有编码器，用于实时检测相应缆绳的绳长；GPS定位单元，安装在抛石船上，用于采集抛石船的实时位置信息；控制器，根据每根缆绳的目标绳长控制绞车收放缆绳直至目标绳长，从而带动抛石船移动，直至到达目标位置。本发明实现了绞车的无极变速，而且保证液压绞车在负载过大时不至于损坏；而且还降低了抛石船移位控制的复杂程度，在保证控制精度的同时实现了自动化的移位控制。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	中交第二航务工程局有限公司
发明人：	杨秀礼;夏昊;孟奎;吴中正;华晓涛;冯先导;孙晓伟;刘修成;李涛;徐杰;程茂林;王聪
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910372253.4
公开号：	CN110254633A
代理机构：	北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	王莹
分类号：	B63B21/16(2006.01);B;B63;B63B;B63B21
申请人地址：	430048 湖北省武汉市东西湖区金银湖路11号
主权项：	1.一种抛石船自动移位控制系统，其特征在于，包括：若干台绞车，均匀对称固定于抛石船上；所述绞车的缆绳连接于岸上的地面锚点；每台绞车都对应安装有张力传感器，用于实时检测相应缆绳的张力；每台绞车还对应安装有编码器，用于实时检测相应缆绳的绳长； GPS定位单元，安装在抛石船上，用于采集抛石船的实时位置信息；控制器，获取输入的抛石船的目标位置信息，并将其与抛石船的实时位置进行对比，从而计算出抛石船移动到目标位置时每根缆绳的目标绳长；然后根据每根缆绳的目标绳长控制绞车收放缆绳直至目标绳长；此过程中，缆绳移动将带动抛石船移动，直至抛石船到达目标位置。 2.如权利要求1所述的抛石船自动移位控制系统，其特征在于，所述GPS定位单元有2个：GPS1和GPS2，分别安装在抛石船的船头和船尾。 3.如权利要求2所述的抛石船自动移位控制系统，其特征在于，控制器将两个GPS定位单元检测的抛石船实时位置信息对比之后，得到抛石船的实时倾斜角度。 4.如权利要求3所述的抛石船自动移位控制系统，其特征在于，控制器，获取输入的抛石船的目标位置信息，并将其与抛石船的实时位置进行对比，从而计算出抛石船移动到目标位置时每根缆绳的目标绳长；然后根据每根缆绳的目标绳长控制绞车收放缆绳直至目标绳长；此过程中，缆绳移动将带动抛石船移动，直至抛石船到达目标位置，具体为：控制器，获取输入的抛石船的目标位置信息，并将其与抛石船的实时位置进行对比，从而计算出抛石船移动到目标位置时每根缆绳的目标绳长；然后根据每根缆绳的目标绳长控制绞车收放缆绳直至目标绳长；此过程中，缆绳移动将带动抛石船移动，到达既定目标位置，实现初步定位；待抛石船到达既定目标位置，控制器再次获取输入的抛石船的目标位置信息，并将其与抛石船的实时位置信息进行对比，若二者一致，则控制器根据抛石船的实时倾斜角度，控制绞车收放缆绳，从而使抛石船角度进行调整，直至抛石船水平；若不一致，则继续控制绞车收放缆绳至目标绳长；此过程中，缆绳移动将带动抛石船移动，直至抛石船的实时位置与目标位置一致，然后控制器根据抛石船的实时倾斜角度，控制绞车收放缆绳，从而使抛石船角度进行调整，直至抛石船水平；最后，控制器控制绞车收放缆绳，控制其收缩，直至所有缆绳的拉力值达到规定值，此时，抛石船移动完成。 5.如权利要求1所述的抛石船自动移位控制系统，其特征在于，所述绞车为4个，分别固定放置于抛石船的4个角。 6.如权利要求5所述的抛石船自动移位控制系统，其特征在于，控制器，获取输入的抛石船的目标位置信息，并将其与抛石船的实时位置进行对比，从而计算出抛石船移动到目标位置时每根缆绳的目标绳长，计算过程如下：假设四个地面锚点的坐标分别为(AX,AY)、(BX,BY)、(CX,CY)和(DX,DY)，移动前四台绞车的位置分别为(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)和(X4,Y4)，移动后四台绞车的位置分别为(X11,Y11)、(X21,Y21)、(X31,Y31)和(X41,Y41)；那么需要移动的绳缆伸长和缩短的长度分别为： 7.如权利要求4所述的抛石船自动移位控制系统，其特征在于，抛石船水平，具体为以下两种标准之一： ①假设以GPS1的检测数据为标准，GPS1在船舶移动时实时检测的坐标为(Xg1,Yg1)，其目标位置坐标为(Xg2,Yg2)，σ为允许误差，则抛石船水平为： ②假设GPS1在船舶移动时实时检测的坐标为(Xg1,Yg1)，其目标位置坐标为(Xg2,Yg2)，则抛石船水平为Xg1＝Xg2。 8.如权利要求1所述的抛石船自动移位控制系统，其特征在于，所述绞车为液压绞车，其运转由电液比例阀控制。 9.一种抛石船自动移位控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、两个GPS定位单元分别采集抛石船的实时位置信息，并对比计算得到抛石船的倾斜角度；步骤2、控制器获取输入的抛石船的目标位置信息，并将其与抛石船的实时位置进行对比，从而计算出抛石船移动到目标位置时每根缆绳的目标绳长；然后根据每根缆绳的目标绳长控制绞车收放缆绳直至目标绳长；此过程中，缆绳移动将带动抛石船移动，直至抛石船到达目标位置。 10.如权利要求9所述的抛石船自动移位控制方法，其特征在于，所述步骤2，具体为：步骤2a、控制器获取输入的抛石船的目标位置信息，并将其与抛石船的实时位置进行对比，从而计算出抛石船移动到目标位置时每根缆绳的目标绳长；然后根据每根缆绳的目标绳长控制绞车收放缆绳直至目标绳长；此过程中，缆绳移动将带动抛石船移动，到达既定目标位置，实现初步定位；步骤2b、待抛石船到达既定目标位置，控制器再次将获取输入的抛石船的目标位置信息，并将其与抛石船的实时位置信息进行对比；步骤2c、若二者一致，则控制器根据抛石船的实时倾斜角度，控制绞车收放缆绳，从而使抛石船角度进行调整，直至抛石船水平；若不一致，则继续控制绞车收放缆绳至目标绳长；此过程中，缆绳移动将带动抛石船移动，直至抛石船的实时位置与目标位置一致，然后控制器根据抛石船的实时倾斜角度，控制绞车收放缆绳，从而使抛石船角度进行调整，直至抛石船水平；最后，控制器控制绞车收放缆绳，控制其收缩，直至所有缆绳的拉力值达到规定值，此时，抛石船移动完成。
所属类别：	发明专利