[發明專利]一種船舶吃水深度檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201610528366.5
• 申請日: 2016-07-06
• 公開（公告）號: CN106005301B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 陳達;婁保東;歐陽峰;侯利軍;莊寧
• 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: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 祁文彥

技術領域

本發明屬于船舶吃水情況測量技術領域，具體涉及一種船舶吃水深度檢測裝置及檢測方法。

背景技術

船舶“超吃水”，即船舶吃水深度超過船閘所允許的最大安全深度。“超吃水”是目前船閘運行中而臨的最常見和最直接的安全威脅，輕則可能造成船舶擱淺，阻塞通航，重則可能導致船閘損壞，給大壩建筑造成嚴重的安全威脅。水電站在其通航管理過程中常因此類行為，遭遇過壩船只閘口擱淺事故，給船員、航道和壩體建筑安全帶來較大威脅，引起糾紛事件，影響正常通航調度工作的開展。

針對上述問題，申請號201510363477.0，名稱為一種基于平行多波束聲吶的船舶吃水檢測方法的中國專利，公開了在船閘或船閘引航道兩側適當高度安裝多個聲吶裝置信號發生器陣列和接收陣列。當船舶經過時，由于被船身阻擋，水面至船底高程范圍內的多個接收器接收不到信號，依據緊臨船底下側的能接收到信號的接收器的位置和水面的位置推算出船舶的實際吃水，判定其是否超吃水航行。申請號為201320826218.1，名稱為基于單波束聲吶陣列掃描技術船舶吃水深度自動檢測裝置的中國專利，公開了安裝在水底墊高軌道上的多個聲吶裝置同時將聲吶信號向上垂直發射，當船舶經過時，與船身區域垂向重合的聲吶裝置發出的聲信號經船身反射，聲吶傳播軌跡發生變化，并被聲吶裝置接收，利用測量裝置可計算出船舶至聲吶裝置的距離，其余聲信號未被船身反射的聲吶裝置的發射、接收軌跡不變，聲吶信號傳播至水面，經水面反射后，反射的信號再由聲吶裝置接收，利用測量裝置可計算出水面至聲吶裝置的距離。

上述裝置的缺陷是：為了保證準確檢測船帕的底部邊緣，就必須使聲吶收、發裝置布置得盡可能密，同時聲吶部件布置過密，就會使相鄰聲吶部件產生串擾，影響檢測精度，且該裝置存在成本高；另外，由于聲吶擴散程度與船舶距離成正比，測量水域越寬，相鄰聲吶間越容易產生相互干擾，會大大降低測量精度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種船舶吃水深度檢測裝置及檢測方法，解決現有技術中船舶吃水深度檢測裝置成本高，且檢測精度低的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種船舶吃水深度檢測裝置，用于檢測船舶經過船閘時的吃水深度，包括：

兩個伺服電機，所述兩個伺服電機分別設置在船閘兩側的岸堤上，且兩個伺服電機的連線與船閘長度方向相垂直；

導軌，所述導軌設置在船閘的底部，導軌兩端分別與船閘兩側壁固連，導軌與船閘長度方向相垂直，導軌上滑動設置有一個聲吶檢測裝置，聲吶檢測裝置包括底座和設置在底座上聲吶發射頭、聲吶接收頭，且聲吶發射頭、聲吶接收頭均豎直朝上設置；

牽引裝置，所述牽引裝置包括兩段繩索和和兩個滑輪，兩個滑輪分別固定設置在導軌的兩端，其中一段繩索的一端與一個伺服電機的輸出軸連接，另一端繞相應側的滑輪與聲吶檢測裝置的一端連接；另外一段繩索的一端與另一個伺服電機的輸出軸連接，另一端繞相應側的滑輪與聲吶檢測裝置的另一端連接；

定位裝置，所述定位裝置設置在船閘的岸堤上，用于測定船舶進入船閘時，距離船閘兩側壁的距離；

控制裝置，所述控制裝置設置在船閘的岸堤上，控制裝置與定位裝置、兩個伺服電機和聲吶檢測裝置之間均電連接，控制裝置與外部電源連接。

通過設置一個聲吶檢測裝置，相比現有技術中設置一列聲吶檢測裝置，降低了成本，且不會出現相鄰聲吶間越產生相互干擾的問題。同時，因為船閘的閘門寬度大于船舶的寬度，為了提高檢測精度，通過設置定位裝置可以根據定位時的位置及船頭的朝向，提前預判船舶經過船閘時的精確位置，控制裝置控制兩個伺服電機的轉速和轉動方向，并通過繩索的牽引使聲吶檢測裝置沿導軌移動，保證船舶經過船閘時聲吶檢測裝置位于船舶的正下方，提高檢測精度。

進一步改進，還包括兩個卷輥，兩個卷輥分別設置在船閘兩側的岸堤上，且每個卷輥均與對應側的伺服電機的輸出軸同軸連接，兩段繩索的一端分別纏繞在對應側的卷輥上，方便繩索的收或放。

進一步改進，還包括支架，所述支架設置在船閘上方，定位裝置設置在支架上，將定位裝置設置在船閘的上方，能夠更準確的觀測船舶的位置。

進一步改進，所述定位裝置設置在支架的中點處，即定位裝置位于船閘寬度方向的中點處，便于確定定位裝置的位置坐標。

進一步改進，所述定位裝置為攝像機，攝像機設置在轉動云臺上，拍攝方便，且能夠直觀的確定船舶的位置以及船舶周圍的景象，便于計算船舶的當前位置。