[發(fā)明專利]一種監(jiān)測并平衡水翼船運行狀態(tài)的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011160208.1
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112309172B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁效寧;楊博
• 申請（專利權(quán)）人: 四川摩比斯智能物聯(lián)科技有限公司
• 主分類號: G08G3/00
• 分類號: G08G3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種監(jiān)測并平衡水翼船運行狀態(tài)的方法，其特征在于包括以下步驟：

S100：在所述水翼船的水翼作用力平衡中心配置六軸陀螺儀、加速度傳感器及速度傳感器；

S200：配置實時數(shù)據(jù)回傳終端；

S300：實時處理所回傳的數(shù)據(jù)；

S400：計算姿態(tài)，評估當(dāng)前姿態(tài)是否異常，將姿態(tài)數(shù)據(jù)傳遞給姿態(tài)配平評估模塊，所述步驟S400包括以下步驟：

S401：接收X軸傾斜角、Y軸傾斜角、Z軸傾斜角、加速度及速度，分別記為參數(shù)x、y、z、a、s并暫存于臨時存儲區(qū)；

S402：分別獲取x、z、y、a、s最近的N組數(shù)值，分別剔除各個參數(shù)中超過變化閾值的數(shù)值，對未被剔除的各個參數(shù)的數(shù)值分別進(jìn)行算術(shù)平均計算后記為cx、cy、cz、ca、cs，其中，N為大于1的自然數(shù)，所述變化閾值不小于5％且不大于25％；

S403：將所述cx、cy、cz、ca、cs發(fā)送至姿態(tài)配平評估模塊；

S500：所述姿態(tài)配平評估模塊分析所述姿態(tài)數(shù)據(jù)，并判定是否調(diào)用動態(tài)平衡調(diào)節(jié)；

S600：判斷是否進(jìn)行動態(tài)平衡調(diào)節(jié)：采用水平傾斜度向量，計算壓艙物調(diào)整策略；

S700：執(zhí)行動態(tài)平衡調(diào)節(jié)：調(diào)用動態(tài)平衡調(diào)節(jié)機構(gòu)，實現(xiàn)動態(tài)平衡，所述步驟S700包括以下步驟：

S701：配置船底壓艙格為九宮格結(jié)構(gòu)，第5壓艙格配置在九宮格結(jié)構(gòu)中心，第5壓艙格中儲存壓艙液體，其余各壓艙格分別與第5壓艙格通過控制閥及雙向抽水泵相互耦接；

S702：配置基于微控制器的執(zhí)行終端，采用各個繼電器耦接各自對應(yīng)的控制閥，用以控制各個控制閥的開閉，采用串口將所述執(zhí)行終端耦接至控制中心，其中，所述串口為485接口；

S703：接收cy,cz后，如果ca不大于加速度閾值且cs小于/等于sa時，獲取水平傾斜度向量的方向及偏轉(zhuǎn)角；

S704：根據(jù)所獲取水平傾斜度向量的方向及偏轉(zhuǎn)角，設(shè)定第5壓艙格為原點，設(shè)定cy方向指向船右側(cè)為正值、指向船左側(cè)為負(fù)值；設(shè)定cz方向指向船尾為正值、指向船頭為負(fù)值；

如果cy大于零且cz等于零，開啟第4壓艙格的控制閥，并從第5壓艙格抽取壓艙液體進(jìn)入目標(biāo)格，當(dāng)前目標(biāo)格為第4壓艙格；

如果cy小于零且cz等于零,則開啟第6壓艙格控制閥，并從第5壓艙格抽取壓艙液體進(jìn)入目標(biāo)格，當(dāng)前目標(biāo)格為第6壓艙格；

如果cy等于零且cz大于零,則開啟第2壓艙格控制閥，并從第5壓艙格抽取壓艙液體進(jìn)入目標(biāo)格，當(dāng)前目標(biāo)格為第2壓艙格；

如果cy等于零且cz小于零，則開啟第8壓艙格控制閥，并從第5壓艙格抽取壓艙液體進(jìn)入目標(biāo)格，當(dāng)前目標(biāo)格為第8壓艙格；

如果cy小于零且cz小于零,則開啟第6、8、9壓艙格控制閥，并從第5壓艙格抽取壓艙液體進(jìn)入目標(biāo)格，當(dāng)前目標(biāo)格為第6、8、9壓艙格；

如果cy小于零且cz大于零，則開啟第2、3、6壓艙格控制閥，并從第5壓艙格抽取壓艙液體進(jìn)入目標(biāo)格，當(dāng)前目標(biāo)格為第2、3、6壓艙格；

如果cy大于零且cz小于零，則開啟第4、7、8壓艙格控制閥，并從第5壓艙格抽取壓艙液體進(jìn)入目標(biāo)格，當(dāng)前目標(biāo)格為第4、7、8壓艙格；

如果cy大于零且cz大于零，則開啟第1、2、4壓艙格控制閥，并從第5壓艙格抽取壓艙液體進(jìn)入目標(biāo)格，當(dāng)前目標(biāo)格為第1、2、4壓艙格；

S705：通過步驟S704，壓艙液體被抽向傾斜方向的反向的壓艙格中，從而實現(xiàn)壓艙液體的動態(tài)調(diào)節(jié)，當(dāng)cy等于零且cz等于零時，停止抽取壓艙液體,實現(xiàn)重心穩(wěn)定；

S706：當(dāng)配平后需要再次配平時，將待調(diào)節(jié)方向的反向的艙格中的壓艙液體抽取至第5壓艙格，重復(fù)步驟S704，以此實現(xiàn)動態(tài)配平。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測并平衡水翼船運行狀態(tài)的方法，其特征在于，所述步驟S200包括以下步驟：

S201：采用微控制器構(gòu)建所述實時數(shù)據(jù)回傳終端：所述微控制器通過高速有線網(wǎng)絡(luò)耦接至數(shù)據(jù)處理中心并創(chuàng)建長連接，用以確保連接通道通暢；

S202：六軸陀螺儀、加速度傳感器與速度傳感器通過串口耦接至實時數(shù)據(jù)回傳終端，所述串口為485接口；

S203：所述實時數(shù)據(jù)回傳終端控制各個傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；

S204：所采集數(shù)據(jù)回傳至所述數(shù)據(jù)處理中心。