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原文传递一种绞吸挖泥船基于产量的自动挖泥控制方法

专利名称：	一种绞吸挖泥船基于产量的自动挖泥控制方法
摘要：	本发明涉及一种绞吸挖泥船基于产量的自动挖泥控制方法，属于工程船舶自动化控制技术领域，该方法根据施工需求可实现目标参数自动、目标产量自动、最大产量自动和经济产量自动四种自动挖泥功能，为实现任一功能，可人为选择单层多进尺自动模式、多层多进尺自动模式和多进尺多层自动模式三种自动挖泥模式中的一种；在每种模式下，首先设定控制参数，然后联合控制绞刀、横移绞车、桥架绞车、钢桩台车、泥泵和真空释放阀等以不同次序动作来实现绞吸挖泥船自动挖泥作业，从而实现高产稳产自动挖泥疏浚。本发明的控制方法够极大程度地减少疏浚作业人员的劳动量，减小不同操作人员间的操作差异，提高施工质量，保障设备安全，降低油耗，提高经济效益。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	中交天津航道局有限公司
发明人：	顾明;刘东波;李雁龙;丁树友;罗刚;王明会;李鹏超;赵春峰;赵辉;方磊;高峰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910184285.1
公开号：	CN109750697A
代理机构：	天津市鼎和专利商标代理有限公司
代理人：	郑乘澄
分类号：	E02F3/88(2006.01);E;E02;E02F;E02F3
申请人地址：	300042 天津市河西区台儿庄路41号
主权项：	1.一种绞吸挖泥船基于产量的自动挖泥控制方法，其特征在于，该方法根据施工需求可实现四种自动挖泥功能，分别是：目标参数自动、目标产量自动、最大产量自动和经济产量自动；为实现任一功能，可人为选择以下三种自动挖泥模式中的一种：单层多进尺自动模式、多层多进尺自动模式和多进尺多层自动模式；在每种模式下，首先设定控制参数，然后通过联合控制绞刀、横移绞车、桥架绞车、钢桩台车、泥泵和真空释放阀等疏浚机具及其驱动设备以不同次序动作来实现绞吸挖泥船自动挖泥作业，从而实现高产稳产的自动挖泥疏浚。 2.根据权利要求1所述的一种绞吸挖泥船基于产量的自动挖泥控制方法，其特征在于，控制过程中需要的主要信号有：横移速度、横移拉力、绞刀转速、绞刀扭矩、桥架深度、泥泵吸入真空、泥泵排出压力、泥泵转速、台车行程、泥浆浓度、泥浆流速、水深、桥架绞刀距边线的距离和挖泥剖面等；各个信号通过对应安装位置的传感器采集。 3.根据权利要求1所述的一种绞吸挖泥船基于产量的自动挖泥控制方法，其特征在于，还需要的控制状态指示和设定的施工参数包括自动挖泥工作模式状态、挖掘深度设定、切削厚度设定、横移加/减速率设定、横移速度设定、台车进尺设定、是否启用同轨迹挖掘以及相关监测信号数据等。 4.根据权利要求1所述的一种绞吸挖泥船基于产量的自动挖泥控制方法，其特征在于，本控制方法针对主要疏浚控制对象分别建立子控制器，主要包括：横移自动控制器、绞刀转速自动控制器器、桥架自动控制器、钢桩台车自动控制器、泥浆输送流速控制器和真空释放阀自动控制器；各子控制器之间通过共同涉及的控制参数相互影响。 5.根据权利要求1所述的一种绞吸挖泥船基于产量的自动挖泥控制方法，其特征在于，所述横移自动控制器，实时计算绞刀偏移距离，当桥架绞刀摆动到边线时，自动控制横移绞车减速停止且自动回摆。 6.根据权利要求1所述的一种绞吸挖泥船基于产量的自动挖泥控制方法，其特征在于，所述绞刀转速自动控制器器，引入绞刀切片厚度即绞刀转速与横移速度比数学模型，获得绞刀转速与横移速度联动控制，实现绞刀转速自动控制，确保不同土质切削量与泵吸入及输送能力达到一种平衡。 7.根据权利要求1所述的一种绞吸挖泥船基于产量的自动挖泥控制方法，其特征在于，所述桥架自动控制器，包括绞刀深度偏差自动控制和台车进关桥架自动联动控制。 8.根据权利要求1所述的一种绞吸挖泥船基于产量的自动挖泥控制方法，其特征在于，所述钢桩台车自动控制器，在桥架横移摆动至边线时，自动控制台车按设定值进尺。 9.根据权利要求1所述的一种绞吸挖泥船基于产量的自动挖泥控制方法，其特征在于，所述泥浆输送流速控制器，(1)根据施工工况设定，泥泵自动控制器自动控制泥泵系统工作在最优工况点；(2)当管路流速低于管路输送临界流速时，将向横移绞车自动控制器发出降速指令，反之将向横移绞车自动控制器发出升速指令，确保管路输送浓度和流速，实现高产稳产。 10.根据权利要求1所述的一种绞吸挖泥船基于产量的自动挖泥控制方法，其特征在于，所述真空释放阀自动控制器，根据水下泵吸入真空自动控制真空释放阀的开或关。
所属类别：	发明专利