疏浚管系作业全自动控制系统

针对耙吸挖泥船提高施工效率、减少人工成本和燃油消耗问题,进行疏浚管系作业全自动控制系统的研究。在挖泥船疏浚作业时,由于环境和操作流程复杂,传统的半自动疏浚集成控制系统,在多人操作时,会出现泥浆堵住疏浚管路的问题。设计了疏浚管系闸阀控制器(ADSS)、低浓度排放控制器(ALMO)、自动泥门控制器(ABMC)和高压冲水泵控制器(AJC),来实现疏浚挖泥管系全自动控制系统,提高泥浆流速、降低泥浆浓度,防止泥浆堵管,同时减少人工成本,降低燃油消耗,使耙吸挖泥船挖泥施工效率得到很大的提高。     

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。     

绞吸式挖泥船疏浚作业仿真训练器的研制

绞吸式挖泥船疏浚作业仿真训练器以国产“1750m^3/h绞吸式挖泥船”为仿真母型船，设计，制造出与母型船架驶室内相似的操纵盘台，并采用多种先进的建模技术，建立起系统工作模型，使其能模拟实船的运行工况，有助于受训练者疏浚作业的原理及作业方法，学会对疏浚施工进行优化。     

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。     

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。     

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.     

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。     

基于标准化的耙吸挖泥船疏浚设备生产效率分析

针对耙吸挖泥船疏浚设备参数标准化建设与应用的问题,基于疏浚设备特性与工程经验,采用对比归纳与标准化分析的方法,建立耙吸挖泥船疏浚设备参数标准,并结合实际施工案例,进行实测与理论计算对比分析。结果表明,主要疏浚设备参数的标准化建立对疏浚设备特性的把控与疏浚效率的提升十分重要,须结合工程应用进行不断补充和完善,从而为耙吸挖泥船疏浚作业提供参考。     

基于SPH方法的耙吸挖泥船艏喷过程数值仿真

艏喷是耙吸挖泥船作业的典型方式，泥浆混合物喷射轨迹和距离的分析一直是研究的热点。本文基于光滑粒子动力学（SPH）方法，在ABAQUS中建立典型耙吸挖泥船喷嘴管段模型,模拟泥浆喷射过程，并获得泥浆喷射轨迹及出口速度、泥浆散落面积等关键参数。经过与理论分析公式比较，粒子法数值模拟可以更好的描述喷射动态过程以及对管道的作用力，研究结果可以为耙吸挖泥船施工以及设计提供参考。     

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。     

中小型自航绞吸挖泥船经济性评估初探

随着工业发展,需要拖轮协助作业的非自航绞吸挖泥船越来越难以满足市场需要。为了更好地进行航道疏浚作业,自航绞吸挖泥船的研究不断增多,而目前对自航绞吸挖泥船的研究仅局限于适合广阔水域的大型或超大型船型。我国河流水域众多,对适用于狭窄水域的中小型自航绞吸挖泥船也有一定需求量。因此,文中通过对某中小型自航绞吸挖泥船进行电力推进设计,与相同疏浚能力的非自航绞吸挖泥船对比分析、综合考量后认为,中小型自航绞吸挖泥船具有灵活、环保、便捷、经济等优势。     

绞吸/斗轮式挖泥船挖泥剖面监视器和吃水装载监视器系统

自动化疏浚仪表是实现挖泥船疏浚作业自动化不可少的设施,也是实现高效低成本疏浚作业的必要手段。本文就我国自行研制生产的挖泥剖面监视器和耙吸式挖泥船所采用的吃水装载监视器系统作一简单介绍。     

“新海旭”全球最大非自航重型绞吸挖泥船

本论文介绍了国内自2010年以来建成的四型有代表意义的非自航大型绞吸挖泥船和国外最大的两艘非自航绞吸挖泥船，可以看到国内自主研制能力已经步入国际领先行列。集成船舶设计通用原理和绞吸挖泥船专业疏浚设备开发技术，用图形的方式表示了该船型设计的主要方面。扼要介绍了“新海旭”的总布置、航区、动力配置、疏浚输送系统和钢桩台车定位系统等，并对大型绞吸挖泥船的作业航区、动力配置方案和疏浚输送系统生产能力等进行了探讨和分析。论文提出的绞吸挖泥船设计原理和对“新海旭”的技术状态介绍可供开发大型绞吸挖泥船参考。     

基于RBF-ARX模型的耙吸挖泥船泥浆管道输送模型预测控制*

针对耙吸挖泥船挖泥装舱过程中管道内泥浆输送流速过低导致管道堵塞影响疏浚效率、造成安全风险等问题,进行泥浆管道输送模型预测控制研究。提出一种基于RBF-ARX模型的预测控制方法,通过改变泥泵转速控制耙吸挖泥船输送管道中泥浆的流速。建立基于RBF-ARX模型的泥浆管道输送模型,设计基于RBF-ARX模型的预测控制器,并对泥浆输送过程进行仿真。结果表明,设计的模型预测控制器与PID控制器相比,该控制方法具有较好的动态控制效果与较强的鲁棒性。     

绞吸挖泥船作业产量的现场优化技术

根据绞吸挖泥船疏浚作业产量现场优化技术研制出的辅助决策系统可直接安装在挖泥船上,根据水下土质变化情况,通过建立改进疏浚工艺的数学模型,采用电子信息技术进行疏浚产量的现场寻优,实现高产稳产,平均提高工效30%以上。     

环保型绞吸挖泥船集成监控系统的设计与实现

为满足环保型绞吸式挖泥船在河湖流域治理中的施工需求、提高环保疏浚质量，依托白洋淀内源治理项目中浚湖船，设计开发出一套适用于环保型绞吸挖泥船的疏浚集成监控系统。该系统采用传感器、测量、通信、计算机、自动化等技术，对船舶疏浚作业过程关键施工数据进行实时监测，同时又集成施工方案设计、浚后工艺分析以及远程数据共享功能等，有效提高了船舶的环保疏浚精度和施工效率。     

疏浚监控系统原理及校验方法*

耙吸式挖泥船与绞吸式挖泥船的疏浚监控系统的校验工作与施工生产是密不可分的。为提高挖泥船的疏浚监控系统校验工作的准确性和合理性，对耙吸挖泥船与绞吸挖泥船部分无溯源施工设备原理及校验方法进行分析，如绞刀深度原理及校验方法、耙臂下放深度原理及校验方法；并对部分主要施工设备原理及校验方法进行分析，如密度计原理及校验方法、流速计原理及校验方法。结合实际校验的工作经验，验证施工关键设备校验后调整方法的可行性及校验结果的可靠性，得出提高两种挖泥船校验工作质量和效率的方法，提高了施工准确度和生产效率，使疏浚项目加快顺利完成。     

改善天津港东突堤东港池通航条件技术措施的分析

以往采用绞吸式挖泥船对东港池进行维护疏浚 ,使进出港区船舶需直角拐弯 ,且维护疏浚时需局部封航或疏浚船舶避让停产 ,影响北港池码头维护疏浚工程的正常作业。文中提出用改变挖泥疏浚方案的措施实现改善东港池通航条件的目的。通过泥沙回淤及经济分析 ,认为东港池采用“耙吸式挖泥船维护方案”是可行的。     

自航耙吸挖泥船冰期施工溢油防控措施

自航耙吸挖泥船机动灵活、施工效率高,在疏浚工程中得到广泛应用。我国北方港口冬季普遍存在结冰期,冰期疏浚施工溢油危险因素较多。文中分析了自航耙吸挖泥船冰期施工存在的溢油风险,提出了自航耙吸挖泥船溢油预防措施,结合自航耙吸挖泥船和绞吸式挖泥船的疏浚施工工艺给出了溢油事故发生后的新处理方法。对其他类型的溢油事故也提供了一种快速有效的处理方法。     

绞吸式挖泥船在航道疏浚施工中的应用及优化研究

绞吸式挖泥船在航道疏浚施工中具有效率高、易操作、经济等优点,被广泛应用于河道疏浚和维护中,在提升航道通行能力、保障航道运输安全方面发挥了积极作用。本文在对绞吸式挖泥船航道疏浚相关理论概述基础上,从施工工艺、排泥管线布设、开挖模式等三方面提出了优化举措,并就提升疏浚施工质量进行了深入探讨,对研究绞吸式挖泥船在航道疏浚施工中的相关应用具有参考价值。