基于实船试验的作业耙吸船对长江口深水航道通航影响

为研究长江口耙吸船疏通航道工作时对长江口深水航道通航情况的影响,开展实船试验工作。确保有效开展实船试验,分析耙吸作业船组在长江口的可航水域特征,根据风流压差角、横向漂移等影响因素,确定耙吸装驳作业船组和通航船舶交会宽度的控制原则。选取目标船型耙吸船"长江口01"、开底泥驳船"航驳7001"和"长江口驳2"为试验对象。为体现数据的真实性,航行数据采集以不预设操纵方案,不特别规定会遇距离和边坡利用方案,不干预驾驶人员实际操纵为前提,前后分别安装定位定向仪和船舶姿态仪。通过对收集的数据进行分析,得出耙吸船组作业期间的风流压差角、瞬时航速、瞬时航迹带宽、横向漂移倍数和作业时航道剩余宽度的结论。该研究为耙吸作业时对其他船舶的航行影响分析提供有效的参考数据。     

天津港30万吨级航道耙吸船施工工艺优化

为提高耙吸船施工生产率、降低施工成本,分析耙吸船施工数据,机具性能,进行土质采样试验,深入研究并优化耙吸船施工工艺。新的施工工艺实施后,天津港30万吨级航道耙吸船施工生产率提高了37%,加快了施工进度,节约了施工成本。     

耙吸船汇出航道的安全距离分析

为进一步保障耙吸船安全汇出航道,减少因人为因素造成事故的概率,对耙吸船汇出航道船舶流的过程进行数值模拟,并以耙吸船"通程轮"为例进行计算,确定安全汇出航道所需最小距离值,通过航海模拟器验证了最小距离值的安全有效性。     

自航耙吸挖泥船浅水施工加装艏冲装置施工技术与应用

浅区疏浚一直是内河航道维护疏浚的难题。当内河航道水深不能满足自航耙吸船空载施工吃水要求时,耙吸船将无法进行上线下耙疏浚施工。为了解决该问题,将最新研制的艏冲装置系统安装于耙吸船船艏,并利用艏冲装舱施工方法成功解决了浅区疏浚的难题,取得了良好的经济效益和社会效益。     

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。     

中大型耙吸船艏吹粉质粘土输泥系统参数动态特性研究

中大型耙吸式挖泥船在实施粉质粘土艏吹时,由于粉质粘土的阻力较大,如果不控制好泥浆浓度和输送流速,粉质粘土就会沉积并堵塞艏吹管线而影响吹泥效率。截至目前,国内外还没有针对粉质粘土疏浚物开发出适用的耙吸船艏吹防堵管线系统,也没有关于耙吸船艏吹防堵管线系统参数动态特性的相关研究成果。因此,本文提出了一种适用于粉质粘土疏浚的耙吸船艏吹防堵管线系统,通过构建艏吹输泥的水沙数值模型,系统研究了泥泵特征参数、泥浆特征、输泥管道特征参数等耙吸船艏吹管路系统参数随时间的变化规律,并分析了泥浆浓度、泥管直径、输泥排距等要素变化对耙吸船艏吹管路系统参数的影响程度。     

大型耙吸船航道扫浅施工工艺

耙吸船由于其船型特点,受到风、流及涌浪的影响,布线、耙头下放深度都将时刻发生变化,直接导致开挖质量以及扫浅生产效率降低.结合日照港石臼港南区深水航道一期工程,对设备进行改进,对不同浅点采取不同的扫浅形式,对其效果进行分析,总结出一套大型耙吸船扫浅施工工艺.结果表明,通过改进耙齿、立板、制作耙平器等设备,有效解决了耙吸船...     

航道点云数据可视化技术研究与应用

为解决航道点云数据实时建模显示效果差和耗费时间长的问题,以长江口航道点云数据为对象,在Unity3D开发环境下研究点云数据的预处理、三角网格剖分、插值以及渲染,采用基于高度图的算法,高效地实现航道点云数据的可视化。实验对比分析找出影响显示质量和运行帧率的关键因素,科学合理地划分网格精度。该算法模块为航道数据分析、地质地形建模、仿真系统等提供高效的基础组件,成功应用于发改委资助的创新能力建设项目"耙吸船模拟仿真平台"。     

建造中的亚洲巨无霸——马来西亚34000m3耙吸挖泥船

正在建造中的34 000 m3耙吸挖泥船是迄今世界第二、亚洲最大的耙吸挖泥船,简要介绍了该船的主要技术特征,并就国际上巨型耙吸船的最新技术成就和未来发展进行了分析和探讨,以期对我国巨型耙吸挖泥船的自主研制能有些许启迪。     

黄骅港耙吸船施工周期与装舱时间研究

通过对耙吸船施工周期的研究以及施工参数的分析,确定最佳装舱时间,从而提高耙吸船生产率,降低施工成本。耙吸船最佳装舱时间的确定,使黄骅港综合港区20万吨级航道耙吸船施工生产率进一步提高,节约了施工成本。     

新型全谱岩性密度测井仪

设计了1种新型全谱岩性密度测井仪。该仪器能在测井过程中对核脉冲信号进行全谱采集,可形成完整谱图,提供更多的地层信息,满足用户需要。该仪器基于现场可编译逻辑器件(FPGA)设计,用于数据采集和数据处理。为保证探测精度设计了脉冲调理电路,同时配合使用高速AD进行数字量化,采用双端口RAM技术保证数据传输的实时性。通过仿真实验和系统测试,仪器测得谱图准确,系统运行稳定,可广泛应用于生产测井。     

基于深度相机的船舶小构件打磨装置视觉识别算法设计

基于深度相机,针对船舶小构件智能打磨装置的视觉识别系统进行算法模块设计,确定视觉识别系统的模块框架与模块功能,并基于OpenCV库与PCL库,利用C++程序语言对模块功能进行算法实现。同时搭建算法试验平台,对模块算法进行验证,完成包括相机位姿估计与坐标变换、工件点云分割、工件质心提取、工件边缘提取在内的算法功能实现,为船舶小构件智能打磨装备提供准确全面的视觉数据,保证智能打磨装备的上料及打磨作业顺利执行。     

基于TSDB的船舶风险管理系统的数据预处理

针对传统数据库自身存在结构复杂、写入存储速率慢,导致无法大量写入实时数据及其数据预处理机制无法满足实时数据准确显现的缺陷,将时间序列数据库(TSDB)引入船舶风险管理系统中,同时提出基于三次指数平滑法(Holt-Winters算法)的数据预处理方法。首先通过数据解析与筛选,将异常数据剔除,然后通过Holt-Winters算法对缺失数据进行平滑处理。结果表明,引入TSDB数据库,同时使用基于Holt-Winters算法的数据预处理方法,能有效地提高数据的稳定性与准确性。     

PID控制算法的恒电位仪在船体阴极保护系统中的应用

研究了基于PID算法的恒电位仪在船体阴极保护系统中的应用。讨论了增量型PID算法在系统中应用的优势。根据实际应用的需要,控制程序实现了从自动控制到手动控制切换的平滑无扰功能。通过现场总线CAN实时传输船体数据到位于机舱的复式报警面板,能记录一年的船体数据和报警信息存档备份。经过工厂的模拟实验和实船的航行实验记录的数据证明,该套系统能够很大程度上保护船体不受腐蚀。     

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。     

基于自动识别系统大数据的船舶施工轨迹识别与预测

针对疏浚监控管理工作很难全天覆盖所有船舶、无法做到实时监控的问题,分析某绞吸挖泥船的AIS(自动识别系统)高频数据,包括疏浚船舶动态的航行轨迹、速度、航向等数据。对船舶施工轨迹辨识和预测进行研究,提出利用DBSCAN聚类算法粗略识别出施工区域,利用LOF(局部异常因子)算法去除航行轨迹中非施工状态下的轨迹,并利用时间序列ARIMA模型对船舶施工轨迹进行预测。结果表明,DBSCAN聚类算法结合LOF算法进行施工轨迹辨识方法合理可行,ARIMA模型进行施工轨迹预测的方法具有精确度高、实时性、易实现的特点。     

基于双判据故障检测法的水下机器人航向容错系统设计（英文）

This paper proposes a heading fault tolerance scheme for operation-level underwater robots subject to external interference. The scheme is based on a double-criterion fault detection method using a redundant structure of a dual electronic compass. First, two subexpansion Kalman filters are set up to fuse data with an inertial attitude measurement system. Then, fault detection can effectively identify the fault sensor and fault source. Finally, a fault-tolerant algorithm is used to isolate and alarm the faulty sensor. The program can effectively detect the constant magnetic field interference, change the magnetic field interference and small transient magnetic field interference, and conduct fault tolerance control in time to ensure the heading accuracy of the system. Test verification shows that the system is practical and effective.     

绞吸挖泥船输送系统沿程压降优化计算方案

在讨论绞吸挖泥船输送系统中的沿程压降时,传统水力学特定经验公式往往只适用于特定土质范围,而绞吸挖泥船适应的土质范围很广,实际应用中常出现选取的公式遇到不适应土质时计算结果误差过大的现象,有时为保证最大适用范围不得不采用均质流公式.针对此局限性,提出一种根据不同土质选用适当公式的优化方案.模拟试验结果表明,采用此方案后,在绞吸挖泥船常见土质范围内计算精度明显提高.     

基于工业云的钢板堆场数字化管理系统设计与实现

设计一种基于工业云的钢板堆场数字化管理系统。采用云计算、大数据、互联网和物联网（Internet of Things，IoT）等技术，串联船厂用于钢板管理的工业设备，达到合理高效管理船厂钢板堆场的目的。设计一种基于遗传算法的钢板堆垛优化策略，并利用MATLAB进行算法程序编写。算法结果表明输出的钢板堆垛方案可较大减少钢板翻板次数，提高钢板堆场的周转效率。该系统具有稳定性、通用性及持续扩展性，可为船厂的信息化和智能化建设提供一种新的解决方案。     

耙吸挖泥船动力定位系统模型试验研究

为了评估耙吸挖泥船动力定位系统的定位能力,验证所设计的控制器、滤波器和推力分配算法的有效性,设计了耙吸挖泥船动力定位模型试验系统。文章介绍了耙吸挖泥船动力定位模型试验系统的结构、环境载荷模拟、控制系统和试验步骤,在不同的风、浪、流和作业工况下进行了模型试验。分析试验结果表明,所设计的模型试验控制系统具有较好的效果,为实船工程应用奠定了基础。