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。     

“天麒”船自动三缆定位控制系统的设计与实现

为满足绞吸式挖泥船在风浪条件下的施工需求，针对三缆定位控制系统进行了深入研究，开发出一套适合绞吸式挖泥船的自动三缆定位系统，并将该系统成功应用于“天麒”船。该系统采用双PID控制思想，对变频器速度环进行有效控制，可以使得船舶在步进过程中既能保证按施工线方向行走，又可减少风浪流对定位过程的影响，从而实现船舶快速定位，提高施工效率。     

疏浚吹填工程中抛填沙的运动扩散流失问题

为解决疏浚吹填工程中抛填沙的运动扩散和流失导致的工程成本增加、绞吸挖泥船施工效率低下等问题,以福建省古雷石化产业园增填沙工程为对象,研究抛填沙的运动扩散流失问题。通过机理试验、数值模拟和现场实测验证等方法,对抛填沙的水下堆积形态和流失量进行模拟分析和计算,并制定根据潮位、流场变化动态调整优化的施工方法。机理试验和数值模拟表明:抛填沙堆积形态具有分层斜坡式结构的特征;抛填沙总体流失率在14%~16%。工程应用表明,通过控制堆沙高度、调整工程船行进方向、采用斜坡式递进施工工艺等,可有效降低沙堆塌方和绞吸挖泥船“搁桥”的频率,提高施工效率。     

世界最大锚绞机试验台在中船绿洲落成

世界最大的锚绞机试验台日前在南京中船绿洲机器有限公司落成。该试验台可承受动载荷200t、静载荷300t，有效试验行程高度为32m，适用于特大型锚绞机的台架试验，不仪可以有效降低锚绞机装船试验的成本，还能为改进产品设计提供准确数据。日前，中船绿洲已应用该试验台完成了首台锚绞机的预定自由抛锚等试验。     

绞吸挖泥船无人操控自动挖泥系统研制

由于绞吸挖泥船无人操控自动挖泥系统涉及人工智能、流体力学、土力学、疏浚工艺、信号处理等多个学科，国内鲜见绞吸挖泥船无人操控自动挖泥系统研制的文献报道。本研究依托“天鲲号”无人操控自动挖泥系统的研制过程，对设计方案、控制功能、自动挖泥控制模式、挖泥系统模型、自动挖泥控制器等关键环节进行论述。采用现场试验的方法测试“天鲲号”无人操控自动挖泥系统运行效果，结果表明采用该无人操控自动挖泥系统可以实现稳产、高产的目的，与人工操控相比生产率提高15%以上。该无人操控自动挖泥系统提升了绞吸挖泥船自动化技术水平，开启了我国疏浚行业智能化新时代。     

土工管袋用于环保疏浚淤泥脱水固结的试验研究

利用小型土工管袋进行环保疏浚淤泥脱水固结试验,研究土工管袋的不同结构特征（织造方式、织造结构、等效孔径）和脱水药剂用量对环保疏浚淤泥脱水固结的影响。试验结果表明：脱水药剂阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）在0．6～1．0g／ks投加量下配合0．5mm等效孔径机织斜纹土工管袋组合,在疏浚淤泥脱水固结方面表现较好,但脱水药剂具体最佳用量需在实际工程中根据不同工况做适当调整。     

疏浚泥浆泥水快速分离的复合絮凝试验研究

为了对港口航道建设和维护产生的大量疏浚泥浆进行减量化处理，通过添加聚丙烯酰胺(APAM)和聚合氯化铝(PAC)的方法，进行疏浚泥浆泥水快速分离的复合絮凝试验研究，探究了复合絮凝对泥浆的沉积时间、底泥含水率和渗透系数的影响。结果表明：1)APAM和PAC复合絮凝泥浆的泥水分离效果优于单一APAM或PAC,其中APAM对泥浆沉积时间起控制作用，PAC对上液清澈度起控制作用；2)APAM和PAC复合絮凝能够有效降低底泥含水率，但随着APAM和PAC添加量的增大，底泥含水率呈上升趋势，较小的APAM和PAC添加量更有利于底泥含水率的降低；3)APAM与PAC复合絮凝泥浆能够提高底泥的渗透系数，并存在APAM的最佳添加量；4)在减小泥浆沉积时间、降低底泥含水率和提高底泥渗透系数方面，APAM优于PAC。当粉土与黏土比为2.4时，复合絮凝剂的适宜添量为1 600 g/t的PAC与240 g/t的APAM,研究结果可为工程提供参考。     

双耳轴重型绞吸船深槽基岩开挖施工工艺

重型绞吸船多为上、下双耳轴设计，使用下耳轴时最大挖深普遍达到35 m左右。当今世界最大的绞吸船极限挖深达到45 m，绞吸船开挖岩石使用下耳轴时受到最小挖深的限制，采用普通横移锚抛锚方法会造成横移缆在坡顶边缘反复摩擦引起缆绳断丝、断股，因此需要寻求一种新的抛锚方式，防止这种情况的发生。通过研究耳轴自行更换方案，采用现场试验和计算的方法，总结出一套上下耳轴快速切换、并采用横移锚抛开锚加浮桥的施工工艺。采用该施工工艺进行深槽基岩开挖，生产效率大幅提高，顺利、高效地完成了基槽开挖任务。     

改进QuickBundles算法在船舶轨迹聚类中的应用

对船舶AIS数据聚类进行研究，可以挖掘出船舶航行过程中有效或潜在的信息，对于提高船舶海事交通管理和水路交通运输的智能化水平具有重要意义。传统的聚类算法在面对大量的AIS数据样本时通常表现出很低的执行效率。因而，提出一种改进QuickBundles算法，并对船舶轨迹采样方法和距离度量方式进行改进，选取长江南京航段板桥汽渡水域的船舶AIS数据作为试验依据，最终实现船舶轨迹的有效聚类。试验结果表明，与原QuickBundles算法和DBSCAN算法相比，改进QuickBundles算法在算法执行效率和算法准确性方面优于前两种算法，证明改进QuickBundles算法可有效应用于船舶轨迹聚类。     

基于三维切削理论的绞刀载荷分析*

绞吸挖泥船在作业过程中，绞刀载荷对施工影响显著。由于刀具作用于岩石和土壤的过程是三维的，针对传统的二维切削理论在绞刀载荷分析上的不足，研究了适用于绞刀的三维切削理论。研究二维切削情况下绞刀齿和被切削岩土块的力学平衡方程，提出了用于绞刀载荷分析的力学模型。在绞刀齿的三维坐标矩阵的基础上，进行载荷的坐标变换，给出绞刀的横移载荷、对地载荷和顶推载荷的表达方式。实例计算表明，所提出的绞刀的力学模型可以用于绞刀载荷的计算和分析，对于绞刀的设计和绞吸挖泥船的安全施工具有一定的指导价值。     

模糊-PID控制在绞吸船水下泥泵自动调速中的应用

绞吸挖泥船装驳施工中，操作人员频繁调节水下泥泵电机转速以稳定管路内泥浆流速。针对这一问题，采用模糊-PID技术设计水下泥泵电机自动调速控制系统。该控制方法以流速作为自变量，以泥泵转速作为因变量，并将吸入真空、泥泵机功率及泥浆浓度作为安保条件，可以保证在装驳施工过程中泥浆流速持续维持在设定区间内。实际应用表明，模糊-PID控制在水下泥泵调速过程中具有反应快速、控制精准、鲁棒性好等特点，具有较好的推广价值。     

强化混凝深度处理再生水试验研究

以三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)作为混凝剂进行六联杯罐试验,首先考察对二级出水中浊度的去除效果,确定了最佳混凝剂为PAC。控制投药量在一定范围内可提高COD和UV254类有机物去除率;增大投药量可有效去除原水中的细菌,聚合氯化铝投加量在20～40mg/L范围内时,细菌去除率在79%左右;当投药量增加到80mg/L时,细菌去除率达到最高值90%。     

散货船尾气弥散现象数值模拟研究

本文对某型散货船的尾气弥散现象进行了瞬态数值模拟研究。尾气中的气体组分扩散过程和颗粒相弥散过程分别采用组分扩散模型和Lagrangian颗粒多相流模型描述。计算结果表明，最佳的烟囱高度应介于1.0～1.1倍日韩经验公式推荐值之间，最低高度应以日韩经验公式为参考。在设计航速下，若顺风速度接近船速，则尾气中的固相小颗粒会有少许飘落到甲板上；随着风速的进一步增加，飘落到尾部甲板上的小颗粒将明显增多。此外，数值模拟结果表明，对船员生活区产生危害的尾气主要成分是固相的小颗粒，而不是气体组分。为了给船员提供安全健康的生活环境，应当着重关注尾气中固相小颗粒的弥散。     

聚L-苏氨酸铅笔芯修饰电极的制各及对对苯二酚电化学行为的测定研究

通过CV法（循环伏安法）在铅笔芯电极上成功制备了聚L-苏氨酸修饰膜，研究了铅笔芯修饰电极上的最佳聚合条件和对苯二酚在该修饰电极上的电化学行为。实验表明，该修饰电极应用于流动注射不可逆双安培检测体系中性能良好。作为普通的电极材料，通过电化学修饰方法使其性能更加优化，具有潜在实用价值。由于体积微小、响应灵敏，故有利于在此基础上研发新型简易的生物及电化学传感器。     

ARMS在船舶操纵陛试验中的应用

基于传统自由自航模，开发了可控船模研究系统（ARMS）．该系统可以高效率完成传统自航模操纵性试验，并且有望开展新型操纵性试验．该系统以可编程逻辑化控制器（PLC）作为运动控制系统的核心装置，按照控制器内部编写的控制程序，通过控制舵角以及主机（电机）转速，开展操纵性试验．通过连续回转操纵性实验，验证了该系统的可靠与有效，并为进一步的研究开发奠定了很好的基础．由于国外相似系统，很少采用PLC控制器作为自动化控制的核心部件，因此，该系统在灵便性与技术可靠性上具有一定优势．     

基于MATLAB的ABS模糊控制仿真研究

采用模糊控制理论,通过理论分析和已有的试验数据,构造出满意的模糊控制器。使车轮工作在最佳滑移率附近,缩短制动距离并有效的改善制动时的方向稳定性。仿真结果表明,采用模糊控制算法使整个防抱防滑制动系统的设计简单,避免建立复杂的制动过程数学模型,可以控制滑移率在最佳滑移率附近,并缩短了制动距离。     

科学统筹保证“凯撒”轮坞期

近日，南通中远船务完成特种改装船“凯撒”轮生活区分段吊装以及加宽边舱密性试验，开始进行第二次进坞。 二次进坞的坞期决定于29个舱室3万多平方米的特涂工程进度。为了有效控制生产周期，促进生产进度，“凯撒”轮项目组对整个特涂工程进行了详细的策划：将29个舱室分成4批，每批打砂时间控制在2天左右。为了及早开枪打砂，在船舶进坞后连夜安排打砂设备；进坞前确认好外板工艺孔的位置，进坞后立即按打砂舱室的顺序开设工艺孔，提高打砂和吸e3＂效率；落实专人负责舱室通风，有效控制舱室气体浓度。     

基于MATLAB的ASR模糊控制仿真研究

采用模糊控制理论,通过理论分析和已有的试验数据,构造出满意的模糊控制器。使车轮工作在最佳滑动率附近,缩短驱动加速距离并有效的改善驱动时的方向稳定性。仿真结果表明,采用模糊控制算法使整个驱动防滑系统的设计简单,避免建立复杂的驱动过程数学模型,可以控制滑动率在最佳滑动率附近,并缩短了驱动加速距离。     

绞吸挖泥船横移过程二次型最优控制

在疏浚作业过程中,挖泥船主要的作业参数是由操作人员根据自己的经验、试挖情况以及挖泥船实际作业效果灵活确定的,而疏浚操作人员的经验和理论水平也相差较大,所以手动作业的实际产量要远远低于预计产量,效率低下,作业成本偏高,作业质量较差。为了克服该缺点,本文提出了一种基于疏浚系统状态空间模型的线性二次型最优控制策略,并设计了最优控制跟踪器应用于绞吸挖泥船横移过程的控制中,该跟踪器是智能控制替代人工操作的一种有效方法。文中对应用二次型最优控制策略的效果进行了MATLAB仿真分析,仿真结果表明：采用了二次型最优控制策略后,系统稳定、响应快、滞后小,对期望输出的跟踪性好,可以应用于挖泥船疏浚作业过程中。     

液压锤液压软管束状态的分析及试验研究

液压锤在大型海上工程的植桩施工中具有很多优点，如对环境产生的污染较小，能量利用率高等。但在实船应用时，液压油管及控制电缆组成的液压软管束的状态得不到很好的控制，使用中容易遭到破坏，常常制约着其应用。采用液压技术及其他机械的办法，可以解决上述问题。试验的结果表明，采用此项技术，液压软管束的状态可以得到有效控制，使液压软管柬在使用过程中得到保护。