大型耙吸挖泥船综合监控系统设计

为了实现对大型耙吸挖泥船全船的综合控制,根据挖泥船监控系统的安全规范要求,构建一体化系统信息交互共享的无缝集成平台,并通过工业以太网技术、现场总线技术、PLC技术和软件编程技术实现了船舶航行、挖泥集成控制、疏浚轨迹显示、全船功率管理、机舱监测报警和挖泥辅助决策的互通、互联、互操作。运行表明该系统具有良好的性能,提高了挖泥船作业的安全性、可靠性和经济性,在大型耙吸挖泥船上具有较好的推广应用价值。     

大型耙吸挖泥船的发展动向

文章介绍了近年来大型耙吸挖泥船的发展动向，以及有关耙吸挖泥船和吸泥管设备的整体设计、全集成驾驶台、动态定位／动态跟踪系统、新型疏浚轨迹显示系统和仿真训I练系统等方面的最新成果。     

“航浚11”号耙吸式挖泥船的装载卸泥系统

本文主要介绍“航浚１１”号耙吸式挖泥船上引进的德国克虏伯公司的装载卸泥系统,并与常规耙吸式挖泥船作了比较。     

双燃料发动机在耙吸挖泥船上的应用探讨

我国大气污染日趋严重。耙吸挖泥船作为一种重要的航道疏浚船舶,若采用双燃料发动机驱动,将有效减少废气的危害。文章通过对双燃料发动机运行特性、耙吸挖泥船的工况特点研究,探讨双燃料发动机在挖泥船上的应用可行性,提出基本设计理念,并通过对目标船的运营成本进行经济性分析,论述双燃料发动机机在耙吸挖泥船上应用前景。     

耙吸挖泥船挖泥装舱和抽舱排放的一种分析方法

通过对耙吸挖泥船在挖泥装舱和抽舱排放作业时,船上吸排系统若干参数的分析,提出了一个确定吸排系统中泥泵、高压冲水、艏吹等分系统参数的方法,供有关人员参考.     

中压电力系统在大型耙吸挖泥船上的应用

大型耙吸挖泥船采用低压交流电站存在一些问题,文中介绍了电力系统中压等级的划分及中压电力系统在大型耙吸挖泥船上的应用。提出了未来大型挖泥船电力系统发展方向。     

耙吸挖泥船挖泥集成控制系统研制

本文以PROFIBUS为总线协议,研制了一套耙吸挖泥船的挖泥集成控制系统.该系统采用流行的PROFIBUS网络及工业以太网连接所有的计算机与功能模块,开发形象直观的多机人机界面及配套软件,具有航迹显示、船舶吃水装载、液压控制和耙臂位置指示等多项遥测遥控和显示功能.文章重点介绍了该集成控制系统的组成和功能,以及系统配置、数据采集和界面显示.系统运行表明了PROFIBUS总线的良好性能和该系统在耙吸挖泥船上的推广应用价值.     

大型挖泥船的配电及功率管理系统优化

本文介绍了采用新型SCADA(集中监测控制和数据采集)模式的配电和功率管理系统在大型耙吸式挖泥船上的应用。     

耙吸式挖泥船波浪补偿器控制分析

波浪补偿器是近代耙吸式挖泥船上普遍使用的一种疏浚辅助装置,主要用于张紧耙头吊索,防止船体压耙,控制泥浆浓度和挖糟质量.以18000 m3耙吸式挖泥船项目为例,对开式液压系统波浪补偿器控制的关键要素进行分析,研究成果可为提高波浪补偿器的安全性和有效性提供一定参考.     

基于机器学习技术的耙吸挖泥船施工行为识别

耙吸挖泥船施工区域轨迹密集,有明确的抛泥区和挖泥区,但轨迹密度不同,传统的轨迹识别技术对于其施工行为模式识别困难,难以有效应用。针对该问题,提出一种无监督的耙吸挖泥船施工行为识别框架。首先,基于卡尔曼滤波算法解决轨迹跳变问题,提升轨迹数据的质量;然后,基于HDBSCAN算法同时识别出密度不同的挖泥和抛泥轨迹,解决了传统DBSCAN算法在类间密度不均衡的情况下参数设置困难的问题;最后,基于航向因素建立高斯混合模型GMM可进一步识别出运泥轨迹和返回轨迹。结果表明,上述方法能够快速、有效地实现耙吸船施工轨迹的精准识别。     

Virtual Reality Simulation of Fuzzy-logic Control during Underwater Dynamic Positioning

In this paper, graphical-user-interface (GUI) software for simulation and fuzzy-logic control of a remotely operated vehicle (ROV) using MATLABTM GUI Designing Environment is proposed. The proposed ROV...     

水下挤密砂桩沉桩过程动力特性*

挤密砂桩施工过程中,经常遇到硬夹层无法穿透、桩管爆裂等难题,采用灵敏度高、测试数据可靠性好的光纤光栅FBG传感器对打桩过程中桩身和桩端进行应力测试,并根据测试数据得出挤密砂桩沉桩过程不同土性条件下动侧壁摩阻力与地质勘探的静侧摩阻力、动端阻力与静端阻力的经验关系,对于打桩锤选型及进行可打性分析具有重要的指导意义。根据桩身应力监测结果得出,偏心作用是导致桩管爆裂的主要原因,在施工过程进行桩身垂直度控制具有重要意义。     

内流对顶张力立管动力响应影响分析

文章分析了内流对顶张力立管在波浪和海流激励下的动力响应的影响.考虑内部流动流体的动能采用功能原理建立了立管的运动控制方程.然后采用伽辽金有限元法得到了非线性矩阵方程,并在时域内编制了相应的求解程序.最后对立管的动力特性和动力响应进行了详细分析,主要分析了内流等对其的影响.结果发现内流对动力响应有重大影响,其影响在分析中不可忽略.     

基于磁流变弹性体的船舶轴系纵振动力吸振器的实验研究

磁流变弹性体是一种新型的智能材料,由微米级的羰基铁粉和聚合物合成.由于它具有弹性模量可调、无需封装、稳定性好、响应快等优点,已被广泛应用于机械振动控制等领域.文中针对船舶推进轴系纵振动力学特性,提出一种固有频率可调的磁流变弹性体动力吸振器用于轴系纵振控制.首先理论分析了安装动力吸振器的推进轴系的动力学模型,其次对动力吸振器进行了移频特性试验,并在1:4的船舶轴系缩比模型上进行了变转速工况下吸振效果试验.实验结果表明,该吸振器具有12.3 Hz的移频范围,并且在不同轴系工作转速下相比于被动式吸振器均有更好的吸振效果.     

航行作业船舶考虑舵力的动力定位能力评估方法研究

在船舶动力定位系统中,主推和舵组合（桨舵组合）产生的有效推力矢量区域是非凸的,在进行优化推力分配时需要进行凸化处理。文章提出了一种新的处理办法,将主推和舵的组合等效看成相同位置上的两个不能同时工作的独立推进器,这两个推进器的推力矢量区域都是凸区域,且分别对应主推推力方向不同时的推力矢量区域。在数学上只需通过增加等式约束来实现非凸区域的凸化处理,处理过程更为简单。文中结合具体实例进行了计算。结果对比表明,该方法是可靠有效的。该方法还适用于有多个禁区的推进器处理。     

基于美国船级社“DLA”船级符号要求的超深水钻井船的水动力分析

以超深水钻井船为例,介绍符合美国船级社“DLA”(dynamic loading approach)船级符号要求的水动力分析方法;运用美国船级社开发的DLA/SFA FOS综合软件系统,对该船波浪载荷进行预报,推导出不同工况下的等效设计波;对工作水深达到3 500 m,钻井深度达到15 000 m的新型超深水钻井船,利用FEMAP和NASTRAN程序进行全船有限元模型的应力分析计算,对结构强度进行评估.     

某型舰船水下爆炸冲击波载荷作用下结构动态响应数值仿真研究

为保证舰船安全性,提高舰船生命力,舰船在水下爆炸冲击波载荷作用下动态响应,是船舶结构动力学研究的重要课题之一。采用MSC.DYTRAN有限元程序,运用数值仿真技术研究了某型水面舰船在水下爆炸冲击波载荷作用下的动态响应。分别从结构变形损伤、应力应变响应、变形能吸收和冲击环境等几个方面研究了舰船结构在水下爆炸冲击波载荷作用下的响应特性。     

某型舰船水下爆炸冲击波载荷作用下结构动态响应数值仿真研究

为了保证舰船安全性,提高舰船生命力,舰船在水下爆炸冲击波载荷作用下动态响应是船舶结构动力学研究的重要课题之一.文中采用数值仿真技术研究了某型水面舰船在水下爆炸冲击波载荷作用下的动态响应.分别从结构变形损伤、变形能吸收和冲击环境等几个方面研究了舰船结构在水下爆炸冲击波载荷作用下的响应特性.     

基于力与力矩补偿的挖泥船动力定位反步法控制研究

针对挖泥船工作过程中受强干扰的特点,提出了基于力、力矩前馈补偿与非线性反步法控制结合的挖泥船动力定位控制.力和力矩传感器前馈补偿挖泥船工作过程的反作用力,反步法闭环控制保证在补偿误差及其它干扰作用下使系统的全局渐近稳定,输出渐近跟踪设定位置.仿真结果表明,设计的挖泥船动力定位控制器具有良好的跟踪性能,并对挖泥强干扰有较好的鲁棒性.     

基于能耗最优化的动力定位推力分配逻辑算法研究

文章为动力定位系统执行器的设计提供了两种推力分配最优化的求解方法,旨在寻求一种理想的推力器输出,包括推力与方位角,以维持动力定位系统能力。通过求解非线性约束最优化问题,得出时效性、稳定性与可控制性强的推力分配模块。文中采用一个或若干个合适的结构矩阵来描述推力器的位置及其性能,采用不同的边界条件对系统要求进行描述,如降低推力损失等。基于一个简单的算例,分别采用遗传算法和序列二次方法进行求解,改变约束条件并分析程序运行结果,对比信号输出及其能耗情况,论证两种算法的可行性与稳定性。文中还对比了五种不同的情况,包括约束条件以及算法的变化,以满足不同的应用需求。