基于神经网络和最大产量估算的挖泥船横移控制

针对目前绞吸挖泥船疏浚作业依靠人工手动操作无法保持较高产量的问题，研究了影响绞吸挖泥船产量的控制参数。采用神经网络预测和最大产量估算方法，得出在不同条件下挖泥船横移控制系统的最优控制参数，同时对此控制参数进行了对比仿真试验。结果表明：在一个不含边界减速的有效横移周期内，仿真产量高于实船操作产量。该方法可为绞吸挖泥船疏浚施工中横移系统的自动控制提供理论依据与技术参考，使绞吸挖泥船可以兼顾不同的控制要求和性能限制条件，在一个横移周期内稳定输出最大产量。     

基于PSO-RELM的绞吸挖泥船产量预测及其可视化辅助决策

为保证绞吸挖泥船的疏浚效率,泥浆产量预测是一种有效的辅助手段。根据绞吸挖泥船的实际作业数据,进行数据预处理与主成分分析（PCA）,从而简化了预测模型的复杂程度。然后,采用粒子群优化的正则化极限学习机（PSO-RELM）建立挖泥船瞬时产量预测模型。预测结果表明：PSO-RELM相较于常规极限学习机有更好泛化性能,能够提高挖泥船瞬时产量的预测精度。从而生成可视化图表,辅助挖泥船操纵人员调整疏浚策略。     

耙吸式挖泥船疏浚作业三维显示系统

阐述了以VC++6.0为平台,利用3DS Max工具建立耙吸式挖泥船的模型并结合OpenGL图形库开发了耙吸式挖泥船疏浚作业三维显示系统.通过对耙吸式挖泥船疏浚过程的分析,描述了各个疏浚设备运动模型之间的关系,建立了耙管旋转的向量模型,从而模拟出耙吸式挖泥船疏浚作业的过程.实船运用表明,该系统在实际工程中具有应用价值.     

耙吸挖泥船航迹控制策略分析

随着船舶动力定位技术日趋完善,耙吸挖泥船DP/DT(Dynamic Positioning/Tracking)系统的使用大大提高了疏浚作业效率.DP/DT系统包括DP和DT两大功能,耙吸挖泥船以DT功能(动态寻迹)为主要特点.本文以耙吸挖泥船为背景,采用一种“视线”航迹控制策略,对其疏浚过程进行分析,并通过设计航迹控制器来验证该策略的可行性,同时运用VC++编程来显示实际航迹控制效果.     

挖泥船作业综合监控系统的研究与开发

实时监控挖泥船施工作业过程对提高疏浚工程的质量和效率有着重要的意义.针对当前疏浚作业的实际状况,开发了一种先进的、综合化程度较高的挖泥船作业监控系统.阐述了该系统的硬件结构、软件各模块的功能及原理、数据通信及数字滤波抗干扰技术等主要内容.实船应用表明,该系统运行稳定可靠、实时性好、监控效果理想、使用方便,具有推广价值.     

绞吸挖泥船计算机辅助疏浚决策系统

介绍了自主开发研制的绞吸挖泥船计算机辅助疏浚决策系统的主要功能。该系统针对土质变化,运用多项高新技术,监测绞吸挖泥船的工作状态,建立施工参数与挖掘土质及产量的相互关系,通过分析、优化、辅助决策与提示,指导疏浚操作人员对疏浚参数的优化改进,从而提高绞吸挖泥船的生产效率。该系统已通过天津市科技成果鉴定和中港集团验收,并在集团多条绞吸船上推广使用,效果良好。     

基于绞吸挖泥船吸泥管结构改进的施工效益分析研究

本文以安徽秋浦河航道整治工程为依托,针对绞吸挖泥船施工过程中的易堵管问题,提出了一种吸泥管改造方法,为该类型疏浚船舶疏浚作业效益提高提供依据,对绞吸式挖泥船实际作业具有一定的指导作用。     

具有首冲功能的300m3自航耙吸挖泥船疏浚系统设计

从疏浚工程船舶设计人员的角度,通过对实船设计实例的描述,介绍了既能满足沿海深挖疏浚作业又能兼顾内河极浅挖疏浚作业的具有首冲功能的耙吸挖泥船疏浚系统设计。该船具备新型特殊功能,能更广泛应用于疏浚施工区域。     

仿真技术的发展及其在疏浚中的应用

介绍了分布交互仿真、虚拟现实仿真、面向对象仿真以及智能仿真等技术的发展,以及仿真技术在疏浚工程中的应用。由于仿真技术具有良好的操控性、无破坏性、可重复性、灵活性和经济性等一些系列优点,疏浚仿真器在挖泥船操作人员技术培训和挖泥船施工工艺优化等方面起到了重要的作用。仿真技术在疏浚中的应用给疏浚技术的进步带来了极大的动力。     

疏浚仿真器作业优化操作系统

为使疏浚作业仿真训练器更有利于培训疏浚专业学生和挖泥船船员掌握先进疏浚方法，达到高效作业目的。根据1750m3／h绞吸式挖泥船吸口处泥浆形成过程的数学模型，通过对计算泥浆比重及体积浓度的方法进行专门研究，采用即时交互方式，按疏浚作业优化操作步骤开发出指导性强的疏浚作业优化操作系统。     

一种耙吸挖泥船装舱作业最佳流量的计算方法*

为了进一步提升耙吸挖泥船施工效率、全面发挥耙吸挖泥船产能，以耙吸挖泥船装舱作业过程中的最大产量为优化目标、泥泵汽蚀余量和管路临界流速为约束条件，以施工人员最为熟知和方便控制的流量为优化变量，建立了耙吸挖泥船装舱作业最大产量对应流量（称为最佳流量）的计算模型，旨在面向耙吸挖泥船装舱作业拓展挖泥船施工优化理论和方法。对比分析了模型的优化计算结果和实际施工数据，吻合良好，说明模型计算结果准确可靠。另外，模型计算所需变量容易采集，优化计算结果（控制目标，流量）明确，施工人员对流量的控制操纵熟悉便捷。模型不仅能为施工设计和疏浚作业提供参考，而且易于推广应用。     

自航式耙吸挖泥船疏浚性能评估系统设计*

目前耙吸挖泥船疏浚效果的评价主要依靠施工人员的常识经验，例如以牺牲大量的施工时间来换取泥沙产量的最大化，反而造成单土方成本较高。结合耙吸挖泥船厦门港实测施工数据，构建多指标疏浚性能评价体系，各性能指标的权值采用熵值法进行确定。研究表明：多指标评估体系能够更加全面、客观地反映耙吸挖泥船疏浚性能，且与挖泥船辅助决策系统的测试结果保持一致。     

绞吸船施工要点及措施

绞吸船是疏浚施工的主力船型.我国绞吸船挖泥操作主要依靠经验,操作水平偏低.对疏浚土质的重视程度不够,对泥泵、管线理论及性能匹配理解较浅,限制了产量的进一步提高.文章总结了绞吸船施工普遍存在的问题,分析提出了解决方法,供疏浚工程技术人员及绞吸船操作人员参考.     

绞吸挖泥船疏浚实时测量技术的研究与应用

测量是疏浚施工的重要组成部分,是确定施工方案、控制和检验施工质量的主要依据。传统的疏浚测量无法由挖泥船自身完成,存在成本高、周期长、时效性不强等问题。文章主要研究根据船舶结构和施工特点,在绞吸挖泥船上增设实时测量系统,实现船舶疏浚施工与工程测量同步,同时完成施工浚前、浚中和浚后水深数据的测量,结合软件运算实现施工质量的实时控制,达到指导施工、提高施工质量的目的。     

简述环保型多功能绞吸船结合土工管袋河道清淤

采用环保型多功能绞吸船结合土工管袋施工方法,通过施工实践过程中优化设计设备指标、施工作业流程,结果表明,所引进的环保绞吸船作业效率可达40 m^3/h,充灌经排水后淤泥含水率可达80%以下。该清淤工艺的成功应用,可为类似工程标准化施工提供借鉴依据。同时建议对绞吸船的船舶时利率进行统计计算,积累实践经验,为采用该工艺时的施工计划编排、成本测算等方面提供依据。     

绞吸挖泥船环保清淤功能的研发*

针对绞吸挖泥船在清淤过程中挖深不足的问题和环保施工的要求，对绞吸挖泥船进行适应性改造，具体为将绞吸挖泥船前端绞刀挖掘设备更换为环保清淤设备，实现了绞吸挖泥船的环保清淤功能。为了增加清淤设备的灵活操作性能，开发了一种新型清淤设备，位于桥架和清淤吸头之间。针对水平悬挂、36 m挖深和40 m挖深3种工况，对清淤设备关键部件进行强度分析。结果表明，关键部件最大应力为84.2 MPa、最大变形为2.5 mm，满足强度和刚度要求，优化后关键部件符合施工要求。     

绞吸挖泥船施工经济性选型分析

为合理控制投资,需根据项目施工条件合理选择疏浚船型。以绞吸挖泥船为基础,依据现行疏浚定额,分析疏浚价格组成及影响因素,通过分析不同疏浚船型在不同吹距时的价格曲线得到单价的变化趋势,找出吹距相同时的经济船型;总结得出大中型绞吸挖泥船的经济适用的疏浚工程量范围。结果表明,当吹距相同时,采用大型绞吸挖泥船成本优势明显,更适合远距离吹填;当疏浚工程量较小时,中小型绞吸船疏浚成本优势明显;当工程量大于200万m³时,大型船舶具有成本优势;当运(吹)距超过14 km时,选用抓斗挖泥船比耙吸挖泥船经济性更优。     

自航钢耙挖泥船设计与应用

针对上游窄、浅、险急流河段卵石淤积，不宜采用常规抓斗挖泥船进行维护疏浚的问题，设计研发了一种专用疏浚船舶。该船集抓斗、反铲、钢耙疏浚于一体，适应砂卵石航道维护。对该船的定位系统、疏浚设备和辅助疏浚系统进行了性能分析，最后利用实船的施工数据对该船的社会效益进行了评估。     

大型耙吸式挖泥船在浅水区疏浚工艺的应用

针对大型耙吸式挖泥船大面积浅水区施工的问题,基于船舶的施工特性及项目工况条件,探讨在水深不满足船舶设计最小吃水的环境中,利用抽舱旁通与打开前泥门装舱的方法结合疏浚集成控制系统形成的浅水区疏浚工艺进行疏浚作业的可行性。依托非洲东部某港池疏浚工程项目实践,说明浅水区疏浚工艺可以优化船舶吃水,提高大型耙吸式挖泥船大面积浅水条件下的疏浚能力。