[發明專利]挖泥船抽吸管的位置測量方法

有效

• 申請號: 201210269537.9
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102830393B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: C·德凱澤爾
• 申請（專利權）人: IHC荷蘭IE公司
• 主分類號: G01S13/06
• 分類號: G01S13/06
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 張文達

技術領域

本發明涉及一種確定將抽吸管連接到挖泥船上的線纜的運動學參數Q的方法，其中抽吸管在管道懸掛點上由線纜連接到挖泥船上的線纜懸掛點E。

并且，本發明涉及一種計算機程序產品，其被配置用于提供執行確定抽吸管運動學參數Q的方法的指令。

另外，本發明涉及一種挖泥船，其包括抽吸管，所述抽吸管在管道懸掛點上由線纜連接到挖泥船上的線纜懸掛點E。

背景技術

采用挖泥船進行挖泥作業過程中，期望獲知挖泥船的抽吸管外端的抽吸耙頭位置的準確信息。利用所述信息可以提高挖泥準確度，并且防止抽吸管和耙頭受到不期望的撞擊而損傷。如這樣一個實例，在不期望的下層逆流或者水面起伏的影響下，抽吸管可能會在橫過船方向上向挖泥船的船身彎曲。無論如何必須避免抽吸管相對于船身的彎曲。

根據已知的用于確定抽吸管和抽吸頭位置的方法，挖泥船包括抽吸管，所述抽吸管在管道懸掛點上由長度為L的線纜連接到挖泥船上的線纜懸掛點E。該線纜懸掛點E位于承載著線纜的臺架上，通過所述臺架抽吸管可以在基本水平的擱置位置和傾斜管道位置之間移置。線纜在線纜懸掛點E穿過萬向接頭，所述萬向接頭可以在橫跨橫過船方向X和豎直方向Z的一個平面內自由移動。該平面內的萬向接頭的角度由電位計進行測量并且傳送到計算機，產生線纜方位的指示。線纜長度L由輸出計數器測量，并且也被傳送到計算機。線纜上被施加持續張力，從而保持其緊繃。(參見實例http://dieselship.com/free-articles/11-ship-construction-and-naval-architecture/259-dp-systems.html，最近更新于2009年11月11日)。

這類線纜機械角度測量的問題在于，萬向接頭和電位計易于產生機械疲勞和故障，從而降低了方法的準確度和可靠性。

發明內容

本發明的目的在于提供在一種方法，由該方法能夠以更耐用的方式確定承載著挖泥船的抽吸管的線纜的運動學參數，并且提供了一種能夠執行該方法的挖泥船。

該目的通過以下步驟實現：第一方面，提供一種根據權利要求1前序部分的方法，其特征在于：-在挖泥船上安裝雷達源和雷達探測器，雷達源具有大致指向線纜的雷達發射場；-使用雷達發射場照射線纜；-使用雷達探測器接收線纜反射的雷達反射場，以及-由雷達反射場確定運動學參數Q。

通過安裝雷達源和雷達探測器，由所測得的雷達信號可以獲得線纜的方位。假定船身上的樞軸連接位置以及抽吸管的長度為已知的參數，其與線纜和/或抽吸管的其他參數相結合可以產生抽吸頭位置的準確信息。有利地，雷達測量在船甲板上、即水面以上執行。更通用地，線纜的不同運動學參數Q(例如，位置和/或速度分量，徑向速度，和/或加速度分量)可以由吃水線以上的雷達源和探測器獲得，從而線纜方位測量系統更不易受水致磨損影響。根據雷達源和探測器的布置方式(即雷達陣列的布局和操作特性)，雷達測量可以包括僅最接近距離點測量、線測量、或者甚至三維線纜位置成像。

在該方法的其他實施例中，構成線纜的運動學參數Q的限制條件或者邊界條件的其他參數被測量。將雷達測量中獲得的線纜運動學參數與其他(線性獨立的)測量值相結合，最終可以確定抽吸管和抽吸頭的位置。在必需的計算中可以使用迭代三維計算方法，其可由平均或者濾波算法可選擇地補充，從而補償測量誤差。

特別地，根據該方法的另外一個實施例，挖泥船具有用于確定管道懸掛點和線纜懸掛點E之間的線纜長度L的裝置，其中確定運動學參數Q包括：-確定線纜的線纜長度L。

有利地，線纜懸掛點和管道懸掛點之間的線纜長度L為確定線纜的運動學參數Q提供了附加信息。線纜的運動學參數Q以及線纜長度L可構成足以用于計算抽吸管和抽吸頭位置信息的參數集。已知的測角轉換被用于將雷達測量與線纜長度L測量相結合，從而確定運動學參數Q。

并且，根據該方法的另一個實施例，抽吸管具有至少一個管道角度計，其中確定運動學參數Q包括：-在抽吸管的縱向管道軸線S1和挖泥船船身的縱向船軸線S2之間確定至少一個傾角χ。

有利地，傾角χ提供了用于提高運動學參數Q確定精度的附加信息。在確定運動學參數Q中，傾角χ的測量可以替代或者補充線纜長度L的測量。線纜的運動學參數Q以及至少抽吸管的傾角χ可以構成足以計算抽吸管和抽吸頭位置信息的參數集。已知的測角轉換可以被用于將雷達測量與傾角χ測量相結合，從而確定運動學參數Q。