[發(fā)明專利]一種復合筒型基礎(chǔ)下沉姿態(tài)饋控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710166788.7
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106988335B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭耀華;張浦陽;丁紅巖;練繼建
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學
• 主分類號: E02D27/18
• 分類號: E02D27/18;E02D27/42;E02D23/08;E02D33/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 琪琛

1.一種復合筒型基礎(chǔ)下沉姿態(tài)饋控系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)應(yīng)用于多艙復合筒型基礎(chǔ)的下沉過程，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、預警系統(tǒng)及姿態(tài)控制系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號連接所述預警系統(tǒng)，所述預警系統(tǒng)信號連接所述姿態(tài)控制系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將處理后的數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)總線傳輸至所述預警系統(tǒng)，所述預警系統(tǒng)接收并計算所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入的傾斜角度數(shù)據(jù)，根據(jù)結(jié)算結(jié)果對復合筒型基礎(chǔ)的傾斜狀態(tài)進行判斷，并調(diào)用相應(yīng)的策略后通過系統(tǒng)總線傳輸至所述姿態(tài)控制系統(tǒng)，所述姿態(tài)控制系統(tǒng)根據(jù)所述預警系統(tǒng)的策略對復合筒型基礎(chǔ)進行調(diào)平控制；

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括水平傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、平衡信息數(shù)據(jù)庫模塊；所述水平傳感器模塊用于測量復合筒型基礎(chǔ)的傾斜角度數(shù)據(jù)，并將測量的傾斜角度數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)處理模塊；所述數(shù)據(jù)處理模塊刪除明顯偏差的傾斜角度數(shù)據(jù)，將糾正后的傾斜角度數(shù)據(jù)傳輸給所述平衡信息數(shù)據(jù)庫模塊和所述預警系統(tǒng)；所述平衡信息數(shù)據(jù)庫模塊用于儲存糾正后的傾斜角度數(shù)據(jù)用于研究分析；

所述水平傳感器模塊包括6-20個水平傳感器，其安裝于復合筒型基礎(chǔ)頂板上且環(huán)向均勻布置；

所述預警系統(tǒng)包括模型計算模塊、判斷并輸出預警等級模塊、調(diào)用策略模塊、策略庫模塊；

所述模型計算模塊接受所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸?shù)募m正后的傾斜角度數(shù)據(jù)，計算每分鐘所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入的傾斜角度平均值θ；

所述判斷并輸出預警等級模塊根據(jù)傾斜角度平均值θ判斷當前的預警等級，并將當前的預警等級傳輸給所述調(diào)用策略模塊，判斷依據(jù)如下：

當0°≤θ≤0.5°時，判斷復合筒型基礎(chǔ)處于微偏狀態(tài)，輸出預警等級為綠燈，屬于安全；當0.5°<θ≤1.5°時，判斷復合筒型基礎(chǔ)處于輕偏狀態(tài)，輸出預警等級為黃燈，屬于非安全；當1.5°<θ≤3°時，判斷復合筒型基礎(chǔ)處于中偏狀態(tài)，輸出預警等級為橙燈，屬于非安全；當θ>3°時，判斷復合筒型基礎(chǔ)處于重偏狀態(tài)，輸出預警等級為紅燈，屬于非安全；

所述調(diào)用策略模塊根據(jù)四種預警等級分別調(diào)用所述策略庫模塊中的不同策略，并將相應(yīng)的策略信息傳輸給所述姿態(tài)控制系統(tǒng)，調(diào)用依據(jù)如下：

當預警等級為綠燈時，對應(yīng)的策略為所有抽氣/水閥門以開啟度100％；當預警等級為黃燈時，對應(yīng)的策略為向下傾斜分艙抽氣/水閥門關(guān)閉、向上傾斜分艙抽氣/水閥門開啟度30％；當預警等級為橙燈時，對應(yīng)的策略為向下傾斜分艙抽氣/水閥門關(guān)閉、向上傾斜分艙抽氣/水閥門開啟度50％；當預警等級為紅燈時，對應(yīng)的策略為向下傾斜分艙抽氣/水閥門關(guān)閉、向上傾斜分艙抽氣/水閥門開啟度80％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復合筒型基礎(chǔ)下沉姿態(tài)饋控系統(tǒng)，其特征在于，所述水平傳感器模塊每分鐘測量100-200組數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復合筒型基礎(chǔ)下沉姿態(tài)饋控系統(tǒng)，其特征在于，所述姿態(tài)控制系統(tǒng)包括信號轉(zhuǎn)化模塊、動力控制模塊、氣壓控制模塊；所述信號轉(zhuǎn)化模塊將所述預警系統(tǒng)輸入的策略信息轉(zhuǎn)化為電信號；所述動力控制模塊接收電信號后啟動動力裝置以對各分艙的抽氣/水閥門進行控制，并為抽氣/水提供動力；所述氣壓控制模塊利用動力裝置調(diào)整復合筒型基礎(chǔ)各分艙的抽氣/水閥門的開啟度并抽氣/水。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復合筒型基礎(chǔ)下沉姿態(tài)饋控系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括一船載顯示系統(tǒng)，所述船載顯示系統(tǒng)接收所述預警系統(tǒng)的判斷并輸出的狀態(tài)、預警等級和是否安全的判斷結(jié)果，并通過人機界面進行顯示。