[發明專利]船舶吃水超限預警系統及預警方法

無效

• 申請號: 200910305821.5
• 申請日: 2009-08-19
• 公開（公告）號: CN101628612A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 楊正;婁保東;陳達;陳波濤;管大為;馮曦
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: B63B39/12
• 分類號: B63B39/12
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐冬濤

技術領域

本發明涉及一種過閘船舶吃水超限預警系統及預警方法，屬于測量技術領域。

背景技術

長期以來，我國內河船閘日常作業的自動化水平較低，過閘船舶吃水深度的測量多根據相關丈量規定依靠人工觀察的方法估算獲得，測量精度較低。水尺計量是其中應用最廣泛的方法，水尺計量的精度與船舶結構、船舶吃水、壓載艙、船舶常數以及測量人員的專業素質有很大關系，由于船舶噸位直接關系到船舶承運人的切身利益，船舶承運人瞞報船舶噸位、涂改船舶載重線及船身油漆標尺的現象屢見不鮮，因此人工水尺計量不僅效率低下，而且測量準確性較差，無法對吃水超限的船舶進行有效預警。而吃水超過定限度的船舶在通過船閘時將與船閘底門檻發生一定程度的碰撞，嚴重損害船閘設施，危害船舶的行駛安全，造成不必要的生命財產損失。同時，船舶主對船舶的自行改造，使得船型發展無序化，導致內河航道中存在著一定數量的吃水超深船舶，加重了這一問題的危害性。

發明內容

本發明的目的則是針對上述現有技術的不足，提供一種成本低、測量準確的船舶吃水超限預警系統及預警方法。

本發明采用的技術方案如下：

一種船舶吃水超限預警系統，其特征是它包括有安裝在船閘引航道一側的機電測量裝置、LCD數據顯示模塊和數據分析處理模塊，數據分析處理模塊包括有單片機和測量信號采集模塊組成，單片機的控制信號輸出端連接機電測量裝置4的控制信號輸入端，機電測量裝置的信號輸出端連接測量信號采集模塊的信號輸入端，測量信號采集模塊與單片機雙向連接，單片機的信號輸出連接還分別連接LCD顯示模塊、語音報警模塊和指示燈模塊的信號輸入端，在船閘遠方調度站內設有系統初始設置模塊，系統初始設置模塊的信號輸出端連接至單片機的一個信號輸入端。

所述機電測量裝置包括方形轉軸，方形轉軸通過上下兩端的軸承豎直固定在船閘引航道遠方調度站一側的河岸上，方形轉軸上套裝有L形測量桿，L形測量桿上部安裝有一個動滑輪，傳動帶一端固定于方形轉軸上，傳動帶另一端安裝到可動電機的輸出軸上，可動電機上安裝于方形轉軸上部，方形轉軸上端安裝有轉動輪，轉動輪由固定電機驅動。

在船閘引航道遠方調度站的一側側壁上方設有視頻采集裝置，在引航道河岸上設有聲光報警裝置，聲光報警裝置的控制信號輸入端連接指標燈模塊控制信號輸出端。

所述L形測量桿的橫向長度大于引航道寬度的一半。

本發明采用上述預警系統的預警方法技術方案如下：

一種船舶吃水超限預警方法，其特征是沿方形轉軸做抬升運動狀態時，L型測量桿在可動電機的帶動下沿方形轉軸勻速上升，記測桿勻速上升的速度v，以L形測量桿開始抬升時為計時零點，以L形測量桿觸碰到船體返回為計時終點，記錄其上升的時間t，得出L形測量桿的上升高度h1；船底高程H3＝H2+h1，其中H2為L形測量桿至引航道底部的距離，即L形測量桿的水平測桿初始位置所在的高程；通過比較船閘門檻高程H1與船底高程H3的大小，判斷船舶吃水是否超限。

固定電機和可動電機正常工作時，通過電路的電流為額定電流；當電機受到阻力停止轉動時，電路中產生堵轉電流，電路中電流突然增大；通過變阻器調節測量信號采集模塊的靈敏度和范圍，設定一個用于電壓比較器比較的固定電壓U1，固定電阻用于將通過電機的堵轉電流轉化為電壓U2，當U1大于U2時，電壓比較器輸出為低電平，電機正常轉動；當U1小于U2時，輸出高電平，電機停止轉動，表明水平測桿已觸碰到船體，測量信號采集模塊將所得信號反饋給單片機，單片機控制機電測量裝置返回至初始狀態，并對接收到的測量信號進行處理，在LCD數據顯示模塊和聲光報警裝置中輸出結果。

本發明的有益效果有：

1、本發明能快速準確地測量出過閘船舶的船底與船閘門檻的相對高程，判斷船舶吃水是否超限，對于吃水超限的船舶，運用聲光報警裝置予以警告，阻止其繼續通行。相對測量效率低下、測量誤差較大的人工測量方法，具有吃水測量精確，預警準確，自動化程度高等優點。

2、提高船閘的運營效率，通過阻止吃水超限的船舶過閘，保護船閘門檻等設施，有效降低維護成本，延長船閘使用壽命。

3、是一種廣泛適用于各種通航船閘的船舶吃水深度測量與吃水超限預警系統。

附圖說明

圖1為本發明的系統工作結構示意圖。

圖2為本發明中機電測量裝置的結構示意圖。

圖3本發明的工作流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步地說明：