耙吸挖泥船施工效率预测模型研究

耙吸挖泥船挖掘生产率影响因素复杂,根据耙吸挖泥船耙头挖掘过程中破土原理确定施工效果的影响因素。在此基础上,考虑土质分级情况与挖泥船耙头水下环境等因素,建立一个耙吸挖泥船施工效率预测模型,结合实际施工经验设定合理的模型计算参数,为类似项目开展施工效率测算、船舶选择提供了一种计算依据。     

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。     

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。     

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.     

耙吸式挖泥自动土方计量仪在航道疏浚中的应用

为解决自航耙吸船在航道疏浚特别是冲淤变化大、施工中无法精确测量水下土方的难题,依托大型自航耙吸式挖泥船“长鲸6”在长江南京以下 12.5 m深水航道二期工程施工中进行研究,采用自动土方计量仪进行耙吸船疏浚精确计量,探讨自动土方计量仪原理并总结应用。     

长江口耙吸式挖泥船疏浚施工风险评价

为准确评价长江口耙吸式挖泥船疏浚施工风险,提升风险防控能力,运用"4M"理论对耙吸式挖泥船疏浚施工风险进行分析,确定风险评价指标体系,将集值统计与物元可拓理论相结合,构建风险评价模型,并以长江口某耙吸式挖泥船疏浚施工为例进行案例分析。结果表明:该船疏浚施工风险等级为Ⅱ级,属于一般风险。该模型的科学合理性和实际操作性在长江口耙吸式挖泥船疏浚施工风险管理工作中具有推广价值。     

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。     

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。     

大型耙吸挖泥船岩石疏浚方案优化

分析大型耙吸挖泥船开挖岩石的难点。 结合耙吸挖泥船设备性能特点,从施工工艺、疏浚机具设备选型及适应性改造等方面,提出耙吸挖泥船挖掘岩石的优化措施。通过实际工程应用、改进和提炼,形成较成熟的方案,取得了较好的使用效果。     

耙吸式挖泥船及耙头耦合运动数值模拟

耙吸式挖泥船是航道与水下沟槽开挖、航道疏浚与水下挖泥等工程中广泛采用的施工设备,深水及复杂作业环境下耙吸式挖泥船的挖掘精度控制是挖泥船施工作业需解决的重要问题.在考虑风、浪、流、船舶操作力、海床反力、波浪补偿器及其滞后等影响因素的情况下,建立了耙吸式挖泥船与耙头耦合运动的数学模型,并用实船测试数据对数值模型进行检验.通过实例计算,研究不同水深和不同风、浪、流等环境因素对耙头运动的影响,为挖泥船—耙头运动的预测及超深、超宽开挖控制提供了依据.     

改进的BP神经网络在路基沉降预测中的应用

针对传统BP神经网络存在的缺点,提出基于遗传优化的变梯度反向传播的BP神经网络预测方法,采用遗传算法优化BP神经网络的初始权重,建立路基沉降预测模型。该模型可克服BP神经网络模型存在的收敛速度慢、易陷入局部极小点等缺点。结合现场实测数据,将该优化模型与指数曲线模型、双曲线模型、灰色预测模型和传统BP神经网络预测模型对比,结果表明改进的BP神经网络在路基沉降预测中精度最高,适宜于广泛推广应用。     

现代耙吸挖泥船节能减排技术的发展与应用

耙吸挖泥船是高能耗的施工船舶,研究和应用节能减排技术降低能耗,不仅可以为疏浚企业节省燃油费用,还可以减少船舶造成的环境污染,获得经济和环保双重效益。介绍挖泥船节能减排的含义和评价指标,从船型设计、推进动力系统优化、疏浚机械和集成监控系统开发及设计建造单耙挖泥船等方面讨论耙吸挖泥船节能减排技术的发展及应用现状。     

现代耙吸挖泥船节能减排技术的发展与应用

耙吸挖泥船是高能耗的施工船舶,研究和应用节能减排技术降低能耗,不仅可以为疏浚企业节省燃油费用,还可以减少船舶造成的环境污染,获得经济和环保双重效益。介绍挖泥船节能减排的含义和评价指标,从船型设计、推进动力系统优化、疏浚机械和集成监控系统开发及设计建造单耙挖泥船等方面讨论耙吸挖泥船节能减排技术的发展及应用现状。     

《挖泥船疏浚设备建造检验指南(2021)》发布

《挖泥船疏浚设备建造检验指南》基于中国船级社执行检验的绞吸式和耙吸式挖泥船的实际经验,规定了绞吸式和耙吸式挖泥船疏浚设备的安装和试验要求。对于其他结构型式的挖泥船,可参考本指南的适用部分来执行。     

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。     

某耙吸挖泥船发电机配置优化分析

耙吸挖泥船具有工况多、配置复杂的特点。长江中上游水域水流大、浅滩多的环境条件增加了耙吸挖泥船动力系统配置的难度。文章结合常规耙吸挖泥船的发电机配置方式,针对特殊的疏浚工况及恶劣的环境条件,分析了某耙吸挖泥船在不同工况下的电力需求,对发电机的配置进行了详细的论证分析,得出优化的发电机配置方案,达到高效、节能和冗余的目的。     

耙吸挖泥船智能化疏浚控制系统

耙吸挖泥船控制系统已实现高度集成,正迅速向智能化方向发展.以参与设计和建造的6500m3耙吸挖泥船为基础,从系统配置、主要功能等方面对集成控制系统方案进行介绍,并展示其在全自动疏浚控制以及"一人疏浚"方面特点,为今后智能化耙吸挖泥船的设计提供借鉴.     

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...     

耙吸挖泥船在我国的发展及大型化展望

通过对我国耙吸挖泥船发展状况的描述，以及国内外疏浚市场对大型耙吸挖泥船需求的分析，从设计、建造、设备配套等主要方面论述了我国自行研制大型耙吸挖泥船的现实可能性。