[發(fā)明專利]一種絞吸挖泥船最大產(chǎn)量自動挖泥控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910184310.6
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109750701B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧明;丁樹友;楊正軍;羅剛;陳定;李智;于濤;劉東波;趙春峰;高峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中交天津航道局有限公司
• 主分類號: E02F3/88
• 分類號: E02F3/88;E02F3/90;E02F5/28
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 鄭乘澄

1.一種絞吸挖泥船最大產(chǎn)量自動挖泥控制方法，其特征在于，該方法是在任一自動挖泥模式下，絞吸挖泥船疏浚控制系統(tǒng)依據(jù)工況條件，通過估計器計算得到管路輸送臨界流速，管路輸送臨界流速的計算公式為:

式中，V_t代表管路輸送臨界流速，C_vd代表管路平均濃度，α為根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到的計算系數(shù)，取值范圍在5.2-8.7之間；

并聯(lián)合控制絞刀、橫移絞車、橋架絞車、鋼樁臺車和真空釋放閥絞吸挖泥船疏浚機具來實現(xiàn)挖泥船按施工工藝自動挖掘作業(yè)，在保證管路流速大于臨界流速的前提下，盡可能的提高橫移速度，從而實現(xiàn)最大產(chǎn)量的自動挖泥；

所述橫移速度由泥漿輸送流速控制器和橫移自動控制器聯(lián)合自動控制，且泥漿輸送流速控制器優(yōu)先，當(dāng)管路平均流速持續(xù)低于管路臨界流速時，自動降低橫移速度以降低挖掘濃度，確保最大挖掘產(chǎn)量下平穩(wěn)輸送能力；

本控制方法針對疏浚控制對象分別建立子控制器，包括：橫移自動控制器、絞刀轉(zhuǎn)速自動控制器、橋架自動控制器、鋼樁臺車自動控制器、泥漿輸送流速控制器和真空釋放閥自動控制器；各子控制器之間通過共同涉及的控制參數(shù)相互影響。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絞吸挖泥船最大產(chǎn)量自動挖泥控制方法，其特征在于，本控制方法適用于以下3種自動挖泥作業(yè)模式：

1)單層多進尺自動挖泥作業(yè)模式為：在每個鋼樁臺車行程內(nèi)，橋架絞刀自動下放到設(shè)定挖掘深度，橫移絞車自動向左或向右擺動接近挖掘邊線時減速且到邊線后，鋼樁臺車自動按設(shè)定值步進，橋架絞刀下放深度保持不變，橫移絞車自動回擺再進行反向疏浚，直至該層挖泥結(jié)束，橫移絞車自動回中心線停止；

2)多層多進尺自動挖泥作業(yè)模式為：步驟ⅰ)：在每個鋼樁臺車行程內(nèi)，橋架絞刀自動下放到設(shè)定挖掘深度，橫移絞車自動向左或向右擺動接近挖掘邊線時減速且到邊線后，橋架絞刀按設(shè)定下放步進值下放到下一挖掘深度，鋼樁臺車步進保持不變，橫移絞車自動回擺再進行反向疏浚，直至絞刀切削完這一疏浚剖面后，橋架自動起升到初始泥面位置；步驟ⅱ)：然后鋼樁臺車自動按設(shè)定值步進，自動按步驟ⅰ)開始下一個疏浚剖面疏浚作業(yè)；步驟ⅲ)：重復(fù)步驟ⅱ)的過程，直至該鋼樁臺車行程挖泥結(jié)束，橫移絞車自動回中心線停止；

3)多進尺多層自動挖泥作業(yè)模式為：在每個鋼樁臺車行程內(nèi)，橋架絞刀自動下放到設(shè)定挖掘深度，橫移自動向左或向右擺動接近挖掘邊線時減速且到邊線后，鋼樁臺車自動按設(shè)定值步進，橋架絞刀下放深度保持不變，橫移絞車自動回擺再進行反向疏浚，直至該層挖泥結(jié)束，鋼樁臺車收回到零位，橋架絞刀按設(shè)定下放步進值自動下放，自動開始下一層疏浚作業(yè)，重復(fù)以上過程，直至該鋼樁臺車行程挖泥結(jié)束，橫移絞車自動回中心線停止。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絞吸挖泥船最大產(chǎn)量自動挖泥控制方法，其特征在于，控制過程中需要的信號有：橫移速度、橫移拉力、絞刀轉(zhuǎn)速、絞刀扭矩、橋架深度、泵吸入真空、泵排出壓力、泥泵轉(zhuǎn)速、臺車行程、泥漿濃度、水深、橋架距邊線的距離和挖泥剖面；各個信號通過對應(yīng)安裝位置的傳感器采集。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絞吸挖泥船最大產(chǎn)量自動挖泥控制方法，其特征在于，還需要的控制狀態(tài)及設(shè)定的控制目標(biāo)參數(shù)包括自動挖泥工作模式狀態(tài)、挖掘深度設(shè)定、切削厚度設(shè)定、橫移加/減速率設(shè)定、橫移速度設(shè)定、臺車步進距離設(shè)定、是否啟用同軌跡挖掘。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絞吸挖泥船最大產(chǎn)量自動挖泥控制方法，其特征在于，各個子控制器采用應(yīng)急控制優(yōu)先級最高，手動控制次之，自動控制優(yōu)先級最低，即任何時候系統(tǒng)只要收到應(yīng)急控制指令或手動控制指令，則自動退出自動控制模式。