[發明專利]一種浮式防坡堤智能錨鏈系統及控制方法

有效

• 申請號: 202011022646.1
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112301947B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 王露;陳達;趙亞州;李小軍;宣廬峻;俞梅欣;高加云
• 申請（專利權）人: 河海大學;中船第九設計研究院工程有限公司
• 主分類號: E02B3/06
• 分類號: E02B3/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 毛燕飛

1.一種對浮式防坡堤智能錨鏈系統的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：獲取防波提迎浪面受到波浪沖擊時的波浪力F_波和波浪波速v_波；

步驟二：根據波浪力F_波的大小和其相對于防坡堤迎浪面的方向調節錨鏈的長度，包括以下步驟：

(2.1)判斷波浪力F_波的方向是否朝向防坡堤的迎浪面，若否，進行收鏈，縮短錨鏈的長度；

若是，(2.2)判定波浪力F_波和錨鏈所能承受的最大波浪力F_wmax之間的比值大小μ＝F_波/F_wmax，根據μ的大小進行等級劃分，依據所處的等級調節錨鏈的長度，具體步驟為：

首先從小到大設置5個閾值，當μ值小于第一閾值0.2時，為第一等級，錨鏈收鏈；當μ值大于等于第一閾值0.2，小于第二閾值0.4時，為第二等級，錨鏈保持原先長度；當μ值大于等于第二閾值0.4，小于第三閾值0.6時，為第三等級，錨鏈放鏈，放鏈速度為0.3v_波；當μ值大于等于第三閾值0.6，小于第四閾值0.8時，為第四等級，錨鏈放鏈，放鏈速度為0.5v_波；當μ值大于等于第四閾值0.8，小于等于第五閾值1時，為第五等級，錨鏈放鏈，放鏈速度為0.7v_波；

其中，F_wmax＝F_maxcosa，式中，a為錨鏈的瞬間拉力夾角，F_max＝αF_極，F_極為極限破斷力，α為小于1的安全系數。

2.一種浮式防坡堤智能錨鏈系統，其特征在于，采用權利要求1所述的對浮式防坡堤智能錨鏈系統的控制方法，該系統設于防坡堤的迎浪面，包括：

數據檢測裝置，用于檢測防波提所受到迎面浪沖擊的波浪力F_波；

錨鏈控制裝置，用于根據波浪力F_波相對于防坡堤迎浪面的方向和大小調節錨鏈的長度。

3.根據權利要求2所述的一種浮式防坡堤智能錨鏈系統，其特征在于，所述錨鏈控制裝置包括：

信號接收裝置，獲取數據檢測裝置所檢測的波浪力F_波數據；

錨鏈管，錨鏈繞接在錨鏈管上；

驅動裝置，與錨鏈管的旋轉軸相連，用于驅動錨鏈管的旋轉；

分析模塊，與信號接收裝置相連，根據所獲取的波浪力F_波數據分析波浪力F_波的大小和其相對于防坡堤迎浪面的方向，根據分析的結果控制驅動裝置調節錨鏈的長度。

4.根據權利要求3所述的一種浮式防坡堤智能錨鏈系統，其特征在于，所述分析模塊判斷波浪力F_波相對于防坡堤迎浪面的方向，若遠離防坡堤迎浪面的方向，則發送收鏈信號；若朝向防坡堤迎浪面的方向，則進一步判斷波浪力F_波的大小是否超過設定的閾值，若是，則發送放鏈信號。

5.根據權利要求4所述的一種浮式防坡堤智能錨鏈系統，其特征在于，還包括速度控制模塊，所述的速度控制模塊的輸入端與所述的分析模塊相連，輸出端與所述的驅動裝置相連；

所述的分析模塊還用于進一步判斷波浪力F_波和錨鏈所能承受的最大波浪力F_wmax之間的比值大小μ＝F_波/F_wmax，根據μ的大小劃分不同的等級，并根據對應的等級獲取放鏈速度v_鏈結果，并將所獲取的結果發送至速度控制模塊，所述的速度控制模塊根據所接收到的結果調節驅動裝置的驅動速度。

6.根據權利要求2-5任一項所述的一種浮式防坡堤智能錨鏈系統，其特征在于，所述數據檢測裝置，還用于對波浪波速v_波的檢測；分析模塊，用于根據所檢測到的波速v_波調節放鏈速度v_鏈，其在水平方向的分速度小于或等于波速v_波。

7.根據權利要求2-5任一項所述的一種浮式防坡堤智能錨鏈系統，其特征在于，所述的錨鏈控制裝置還包括設置在錨鏈管中的發電裝置，所述發電裝置用于將波浪的動能轉換為電能，為錨鏈控制裝置的運行提供電能。