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。     

基于控制图的绞吸船横移挖泥操作参数范围设定

针对施工过程中绞吸船横移速度范围难以控制的问题,以盘锦航道疏浚施工为例,采用基于控制图的分析方法,对绞吸船的横移参数进行研究.提出基于控制图的绞吸挖泥船横移挖泥操作参数范围的设定方法,并通过实例对操作过程中绞刀压力和水下泵吸入真空两个参数的范围进行设定,实现对挖泥过程中横移操作的连续质量控制.结果表明,该方法能够科学、直观地帮助操作人员掌控最佳参数范围,进而提高船舶生产率.     

绞吸挖泥船横移锚位对横摆速度及横移拉力的影响

针对绞吸挖泥船横移锚位对横摆速度、横移拉力的影响,推导出横摆速度关系式、横移拉力关系式,建立关于锚位坐标的分析计算模型。结合国内重型绞吸挖泥船“天鲲号”的主要尺寸及角度参数,分别计算在不同摆宽和下开锚工况条件下,绞刀横摆的线速度与横移绞车收缆速度比值关系、横摆阻力与钢丝缆拉力比值关系,分析不同摆宽锚位对横摆速度及横移拉力的影响。结果表明,尽可能下开锚施工;在摆宽较大时,适当提高倒锚频率;根据工况条件适当减小摆宽。     

提高绞吸式挖泥船疏浚能力的技术改造

在疏浚工程施工过程中,由于疏浚过程动态特性比较复杂,为了充分发挥出挖泥船疏浚呢能力,需做好挖泥船疏浚技术改造。文章首先对绞吸式挖泥船疏浚进行了介绍,然后对挖泥船疏浚能力的技术改造进行了探讨,提高了施工效率,保证了疏浚施工的质量。     

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。     

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。     

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。     

基于大数据的绞吸挖泥船参数自主寻优方案设计

绞吸挖泥船的施工过程非常复杂,具有较多的不确定性和随机性。针对绞吸挖泥船生产过程中疏浚产量受施工环境影响较多、稳定性不足、生产率不高的问题,以绞吸挖泥船传输管道中的泥浆为研究对象,分析挖泥施工的特性与影响因素,将疏浚工程历史大数据进行预处理,比较T-S模型和历史数据最近邻的两种不同的流量预测方案,采用偏差反馈控制器进行基于大数据的施工参数自主寻优。结果表明：由于数据进行了预处理,第2种流量预测方案准确率更高;按寻优参数进行反馈控制调节的流量比原始流量更高。     

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。     

大型绞吸挖泥船可变载重力式箱形锚的研发

大型绞吸挖泥船在挖掘硬质土时,采用传统的钢制海锚作为横移锚无法提供足够的抓地力,使挖泥船绞刀挖掘力无法正常发挥。提出一种可变载重力式箱形锚作为横移锚来代替传统的钢制海锚,并以大型绞吸挖泥船“天鲸号”为例,分析可变载重力式箱形锚的结构与特点。此箱形锚的大小可根据施工水域的土质、海况及对地压力进行确定,同时调整压载铁的数量进行变载,通过箱形锚自身的重力提供足够的抓地力,可为大型绞吸挖泥船提供足够的横移拉力,大幅提高其生产率。     

绞吸挖泥船吸扬系统数字仿真匹配计算

针对绞吸式挖泥船吸扬系统匹配选型不佳和产量预测不准等问题,利用数字仿真建模技术重构绞吸挖泥船吸扬系统的镜像数字模型。针对不同的绞吸挖泥船,通过调整模型参数可求解得到与之相对应的各子系统数字模型。在绞刀及其驱动系统中定量分析了绞刀转速、横移速度和吸口流速与泥浆比重的关系;在泥泵与管路系统中根据相似定律构建了泥泵-管路模型,研究了不同土质和泥浆浓度对泥泵扬程的影响,并求解预测出不同管道流速下的施工最佳工况点。将仿真系统应用到实验室小型疏浚平台上进行试验验证,试验结果显示数字系统能准确预测施工动态参数和产量,并能提前为施工策略提供指导性建议。     

基于预测控制的绞吸挖泥船横移过程控制系统设计

绞吸式挖泥船正朝着自动化、智能化方向发展,成为土地复垦和港口开发的重要设备。如何控制横移速度确保输出泥浆浓度稳定是当前的研究热点。挖泥船作业过程中的泥浆浓度受土质、环境、工况等复杂因素影响,其控制过程难以用较精确的数学模型描述。本文针对绞吸挖泥船的实船采集数据,以挖泥船横移速度作为输入,以泥浆浓度作为输出,采用线性回归算法建立挖泥船横移过程的控制模型,并将该模型应用于子空间辨识预测控制器的设计中。在进行绞吸式挖泥船横移控制系统仿真中,仿真结果表明在控制量有约束的条件下,所设计的横移过程控制器在合适的参数下能够使系统快速稳定到目标浓度。从而,保证泥浆浓度的稳定输出,达到提高挖泥船作业效率的目标。     

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。     

绞吸船施工效率影响因素分析

绞吸式挖泥船具有一次性完成挖泥、输送、排出等疏浚工序的特点,因此特点,其施工效率受到整个工序流程的影响,施工管理流程长,影响施工效率的因素多。本文通过对绞吸式挖泥船施工过程中相关数据的收集和对比分析,研究影响绞吸船施工效率的主要因素,为加强绞吸船管理水平,提高绞吸船施工效率、和梳理绞吸船施工成本分析等提供参考。     

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。     

浅谈绞吸船挖岩工况下串锚加延长锚施工工艺

绞吸船移动横移锚是挖泥施工的必需操作,若移锚操作质量不高,将降低船舶时利率及日产量。在一些特殊工况下,传统横移锚抛设方法已不能满足施工需要。在巴基斯坦某疏浚吹填挖岩工程中,通过串锚加延长锚定位锚系统工艺,成功克服了横移锚"走锚"问题,大大提高了经济效益。     

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。     

大型非自航绞吸挖泥船锚泊能力分析方法

针对大型非自航绞吸挖泥船的防台问题,建立了绞吸挖泥船的水动力模型,采用准静力分析法和时域动力分析法分别计算不同工况下绞吸挖泥船的锚链波频张力和锚链最大张力。对比两种方法的计算结果,科学地评估绞吸挖泥船的系泊承载能力。结果显示,准静力分析法和时域动力分析法都可以较好地用于绞吸挖泥船系泊能力的计算,绞吸挖泥船所配备锚链和锚可满足15级台风下的防台定位需求,保证该锚泊定位安全。     

耙绞联合施工能力匹配计算分析

耙绞联合施工工艺是一项新兴的疏浚技术,耙吸式挖泥船和绞吸式挖泥船施工能力的合理匹配,在保证施工连续性、发挥耙绞联合施工的最大效率中起到了至关重要的作用。以黄骅港内航道耙绞联合施工为对象,进行耙绞联合施工能力匹配计算分析,并在实际工程中取得了良好的效益。     

绞吸式挖泥船剖面工作轨迹计算

通过对绞吸式挖泥船进行几何建模,推导出绞吸式挖泥船疏浚宽度、疏浚深度工作轨迹公式,为开发自主知识产权的智能化挖泥操作设备建立数学基础。