船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)和方法，且該自動控制系統(tǒng)中設(shè)有多臺可獨立工作的抗橫傾泵和多對抗橫傾壓載艙，使船舶在系泊狀態(tài)和各種航速，如在中高航速、低航速和零航速、各種遭遇浪向下都能有效地減小橫搖，并快速地補償船舶由于裝載不平衡，局部艙室破損和風(fēng)壓等各種因素引起的橫傾和縱傾，使得鋪管船等特種工程船具備經(jīng)濟風(fēng)險小、能適應(yīng)惡劣環(huán)境條件、同時具有海上工作的操作安全性等特點，有很好的推廣使用價值。
【專利說明】船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)和方法，特別是針對特種工程船港口作業(yè)及海上作業(yè)工作的船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)和方法，屬于船舶【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，鋪管船等特種工程船舶的綜合平衡是一個古老而又有生命力的一個課題。鋪管船作為一個海上的移動工作平臺，對其綜合平衡尤為重要。隨著船舶使命的復(fù)雜性的提高和高技術(shù)裝備的應(yīng)用，作為海面上活動平臺的大型水面船舶，要求其在海浪中的搖擺盡可能地小，使其能安全的在工作海域操作和完成既定的工作任務(wù)。特別是對于鋪管船等特種工程船更是如此。船舶在風(fēng)浪中不可避免地會產(chǎn)生各種搖蕩，其中以橫搖最為顯著，影響也最大。因此，盡可能的減少橫搖是現(xiàn)代船舶設(shè)計的迫切需求。
[0003]隨著人類開發(fā)海洋工程項目規(guī)模的不斷擴大，鋪管船、風(fēng)車安裝船等特種工程船的橫傾平衡系統(tǒng)是在裝卸貨過程中和上海操作運行時，為保持船舶的橫向平衡，保證正常的裝卸貨作業(yè)、上海操作和運行的重要設(shè)備。橫傾平衡控制系統(tǒng)通過檢測橫傾角度、進行平衡水艙的水量調(diào)載，產(chǎn)生復(fù)原力矩糾正船舶傾斜。如圖1所示，用船舶壓載水艙的儲水實時調(diào)撥來控制船舶在航行途中、裝卸貨過程中和操作工作中配載變化引起的橫向傾斜，其原理主要是通過對船舶左右舷二個平衡水艙中的水相互調(diào)撥，使左右平衡水艙中水的重量發(fā)生相應(yīng)改變，從而產(chǎn)生與船舶橫傾相反的力矩來糾正船舶的平衡，使船舶處于正浮狀態(tài)，從而保證了船舶的航行安全，但對于船首載貨與船尾載貨相差較大引起的船舶縱傾并不能夠進行相關(guān)補償，縱傾分為首傾與尾傾，尤其是首傾之后會嚴重影響船舶穩(wěn)性、強度以及航行的速度，存在很大的安全隱患。
[0004]然而船舶在外力作用下橫向傾斜的角度的存在將使復(fù)原力矩減小，穩(wěn)性降低，對船舶不利。減搖鰭是目前最常用且應(yīng)用最成功的船舶主動式減橫搖裝置，減搖效果可達90%以上，但是減搖鰭只有船舶的航速較高時，才可以有效地減搖，在低航速或零航速情況下，減搖鰭幾乎不能進行減搖。而減搖水艙可以彌補這一方面的缺陷，但是減搖水艙體積大，重量大，只能在船舶的諧搖頻率附近有較好的效果，而且減搖效果一般只能達到50%左右，在多數(shù)情況下并不能滿足船舶的平衡指標(biāo)?，F(xiàn)有技術(shù)中，針對減搖鰭和減搖水艙各自的缺陷，并基于計算機技術(shù)設(shè)計有船舶調(diào)載控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)一般是采用自動與手動交互配載方式，且系統(tǒng)中的泵組與蝶閥為聯(lián)控式，根據(jù)船舶靜力學(xué)原理，按照船舶作業(yè)要求來對壓載水艙的水量進行配載，以控制船舶的縱傾、橫傾等，從而使得船舶達到安全作業(yè)的要求，但如果泵組中的任何一個泵或蝶閥出現(xiàn)問題將會導(dǎo)致船舶不能完成抗橫傾的需求，存在很大的安全隱患。且船舶起重機在作業(yè)工程中的工況復(fù)雜，特別是對于大噸位的船舶起重機，要依靠人工經(jīng)驗調(diào)載來滿足作業(yè)的安全與可靠性非常困難。而現(xiàn)有技術(shù)提供的這種船舶調(diào)載控制系統(tǒng)一般針對散貨船和油船而設(shè)計，由于散貨船和油船的作業(yè)工況不同于船舶起重機，因此，現(xiàn)有技術(shù)提供的船舶調(diào)載控制系統(tǒng)無法應(yīng)用于船舶起重機中，使得船舶起重機只能依靠人工經(jīng)驗進行調(diào)載，可靠性低、安全性差，操作困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服船舶的橫傾與縱傾及減搖鰭在低航速或零航速情況下不能進行減搖、減搖水艙減搖效果較低和現(xiàn)有船舶調(diào)載控制系統(tǒng)中的聯(lián)控式泵組和蝶閥的安全隱患及不能應(yīng)用于船舶起重機，而使得船舶起重機依靠人工經(jīng)驗進行調(diào)載，可靠性低、安全性差且操作困難的缺陷，提供了一種以減搖鰭、減搖水艙和抗橫傾的平衡水艙組合的可逆轉(zhuǎn)軸流泵控式的船舶綜合平衡系統(tǒng)以及智能的綜合控制方法，且該綜合平衡系統(tǒng)中設(shè)有多臺可獨立工作的抗橫傾泵和多對抗橫傾壓載艙，使船舶在系泊狀態(tài)和各種航速(中高航速、低航速和零航速、各種遭遇浪向)下都能有效地減小橫搖，并快速補償船舶由于裝載不平衡，局部艙室破損和風(fēng)壓等各種因素引起的橫傾和縱傾，使得鋪管船等特種工程船具備經(jīng)濟風(fēng)險小、能適應(yīng)惡劣環(huán)境條件、同時具有海上工作的操作安全性等特點。
[0006]一種船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)，包括防橫傾系統(tǒng)，其特征在于，所述防橫傾系統(tǒng)包括多個防橫傾泵和多對防橫傾壓載邊艙，所述多對防橫傾壓載邊艙分別布置在船的左右舷邊，每一對防橫傾壓載邊艙通過多個交叉線路連接，每個交叉線路中各設(shè)有一臺防橫傾泵，所述多臺防橫傾泵是互相獨立的。
[0007]所述防橫傾泵為3臺，所述防橫傾壓載邊艙為3對，每一對防橫傾壓載邊艙通過三個交叉線路連接。所述防橫傾泵為軸向可逆軸流泵，流量為2000 m3 / h，壓力為1.5 bar。
[0008]所述防橫傾系統(tǒng)通過檢測橫傾角度與縱傾角度來進行平衡水艙的水量調(diào)載，所述橫傾角度的限值為5°。所述防橫傾系統(tǒng)和液位測量系統(tǒng)、遙控閥系統(tǒng)、船舶管理系統(tǒng)和光電傾角傳感器、起重機的操作和控制系統(tǒng)直接或間接的相連。
[0009]所述起重機旋轉(zhuǎn)操作的設(shè)計載荷為1000公噸30米，回轉(zhuǎn)速度是20分鐘90度角。
[0010]所述船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)設(shè)置有安全保護系統(tǒng)和報警系統(tǒng)，還包括減搖鰭和減搖水艙。
[0011]一種船舶橫傾平衡自動控制方法，其特征在于設(shè)置多臺防橫傾泵和多對防橫傾壓載邊艙構(gòu)成防橫傾系統(tǒng)，并將多對防橫傾壓載邊艙設(shè)置于船的左右弦邊，通過多個交叉線路使每一對防橫傾壓載邊艙相連，將一防橫傾泵設(shè)置與每個交叉線路中，且將所述多臺防橫傾泵設(shè)置為互相獨立的。
[0012]所述防橫傾泵為3臺，所述防橫傾壓載邊艙為3對，每一對防橫傾壓載邊艙通過三個交叉線路連接。
[0013]所述防橫傾系統(tǒng)通過分配的防橫傾艙來進行內(nèi)部轉(zhuǎn)移壓載水，根據(jù)傾角傳感器給出的船舶傾斜信號及液位傳感器檢測的液位信號，自動遠程控制抗橫傾泵及遙控閥系統(tǒng)，并在輔助檢測設(shè)備中實時顯示船舶橫傾與縱傾狀態(tài)及抗橫傾系統(tǒng)設(shè)備的工況，實現(xiàn)對船舶橫傾與縱傾的平衡控制。
[0014]所述傾角傳感器給出的船舶傾斜信號為橫傾信號時，相應(yīng)的遙控蝶閥自動打開，開啟抗橫傾泵，根據(jù)實際情況進行左右抗橫傾壓載艙的水量調(diào)撥，直至達到船舶的平衡，自動關(guān)閉抗橫傾泵及遙控蝶閥。所述橫傾信號為左傾時，抗橫傾系統(tǒng)將信號傳遞至遙控閥系統(tǒng)，自動打開遙控蝶閥，開啟抗橫傾泵，并指示“左舷一右舷”，將左抗橫傾壓載艙的水駁運到右抗橫傾壓載艙，校正船舶的橫傾，直至船舶平衡，自動停止駁運，關(guān)閉抗橫傾泵及遙控蝶閥；所述橫傾信號為右傾時，抗橫傾系統(tǒng)將信號傳遞至遙控閥系統(tǒng)，自動打開遙控蝶閥，開啟抗橫傾泵，并指示“右舷一左舷”，將右抗橫傾壓載艙的水駁運到左抗橫傾壓載艙，校正船舶的橫傾，直至船舶平衡，自動停止駁運，關(guān)閉抗橫傾泵及遙控蝶閥。
[0015]所述傾角傳感器給出的船舶傾斜信號為縱傾信號時，相應(yīng)的遙控蝶閥自動打開，開啟抗橫傾泵，根據(jù)實際情況泵入海水并進行船首與船尾抗橫傾壓載艙的水量調(diào)撥，直至達到船舶的平衡，自動關(guān)閉抗橫傾泵及遙控蝶閥。所述縱傾信號為首傾時，防橫傾系統(tǒng)將信號傳遞至遙控閥系統(tǒng)，自動打開遙控蝶閥，開啟抗橫傾泵，并指示“船首一船尾”，同時將海水泵入接近船尾的抗橫傾壓載艙，校正船舶的橫傾，直至船舶平衡，自動停止駁運，關(guān)閉抗橫傾泵及遙控蝶閥；所述縱傾信號為尾傾時，防橫傾系統(tǒng)將信號傳遞至遙控閥系統(tǒng)，自動打開遙控蝶閥，開啟抗橫傾泵，并指示“船尾一船首”，同時將海水泵入接近船首的抗橫傾壓載艙，校正船舶的橫傾，直至船舶平衡，自動停止駁運，關(guān)閉抗橫傾泵及遙控蝶閥。
[0016]所述輔助檢測設(shè)備包括帶傾斜儀的主控制站，還有與主控制站相連的船舶管理系統(tǒng)及貨控式的遙控控制板。所述主控制站還與裝載計算機、自動控制管理站以及第一次級控制站、第二次級控制站、第三次級控制站相連接。
[0017]所述控制方法具有自動控制、機旁手動及遠程遙控三種控制方式。
[0018]所述船舶橫傾平衡自動控制方法，還包括設(shè)置有減搖鰭和減搖水艙與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種以減搖鰭、減搖水艙和抗橫傾的平衡水艙組合的可逆轉(zhuǎn)軸流泵控式的船舶綜合平衡系統(tǒng)以及智能的綜合控制方法，結(jié)合了減搖鰭和減搖水艙的優(yōu)點，使得船舶在各種工況和航速下達到很好的減搖效果，且所述船舶綜合平衡系統(tǒng)中設(shè)置有多臺互相獨立工作的防橫傾泵和多對抗衡傾壓載艙，不僅對船舶在任何航情下產(chǎn)生的橫傾與縱傾有很好的控制，而且多臺抗橫傾泵和多對抗衡傾壓載艙具有很高的時效性，可以盡快使船舶回到最好的平衡狀態(tài)，也便于更好的對吊車進行相應(yīng)的操作，同時也減輕了減搖鰭和減搖水艙聯(lián)合減搖裝置在糾橫傾方面的負擔(dān)，并使船舶保持于較好的航行姿態(tài)，改善了船舶的航行性能，增強了海上作業(yè)人員的安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中采用左右舷二個平衡水艙中的水相互調(diào)撥的系統(tǒng)；
圖2是船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)構(gòu)成概要圖；
圖3是船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)構(gòu)成模塊示意圖；
圖4是監(jiān)測輔助系統(tǒng)示意圖；
圖5是監(jiān)測輔助系統(tǒng)模塊示意圖。

【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明的第一【具體實施方式】中，提供了一種以減搖鰭、減搖水艙和抗橫傾的平衡水艙組合的船舶綜合平衡系統(tǒng)，用以最大限度的平衡船舶。
[0021]減搖鰭的鰭由船體兩弦伸出船體，安裝于水線下的一定深度處，它的外形和舵相似。一對減搖鰭應(yīng)該布置在船舶最寬的同一橫截面上，使減搖鰭的鰭軸中心線與船舶搖軸線相交。當(dāng)船在風(fēng)浪中航行產(chǎn)生橫搖運動時，鰭在減搖鰭控制系統(tǒng)的控制下，根據(jù)海浪擾動的規(guī)律作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動，船舶裝備減搖鰭后，通過控制器作用于減搖鰭可以改變船舶的固有頻率和橫搖阻尼，從而改變船舶對海浪擾動的橫搖響應(yīng)。
[0022]減搖水艙在船舶長方向的布置對橫搖運動的影響較小，而減搖水艙在垂直方向的布置對減搖水艙性能具有很大影響，減搖水艙布置離船舶橫搖中心越遠，由艙內(nèi)液體引起的橫搖質(zhì)量慣性矩的增量越大，其復(fù)原力臂也越大，橫搖復(fù)原系數(shù)增量也就越大，減搖水艙的固有頻率減小量也越大，從而提供最大的減搖量。
[0023]這種綜合平衡系統(tǒng)可以結(jié)合減搖鰭和減搖水艙的優(yōu)點，使得船舶在各種工況和航速下達到很好的減搖效果，同時減搖水艙的體積相對船舶單一使用減搖水艙的體積減小。而且減搖鰭和減搖水艙聯(lián)合使用，可以增大船舶減搖的安全系數(shù)。當(dāng)減搖鰭和減搖水艙兩個系統(tǒng)中的任何一個猶豫機械或者控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，船舶還具有一定的減搖能力。當(dāng)船舶低航速時，單水艙在某些頻率段之內(nèi)不能很好的減搖時，安裝多個減搖水艙可以使得水艙在更寬的頻率段都能起到很好的效果，如需要更好的平衡狀態(tài)，加裝一對或多對減搖鰭可滿足船舶的平衡需求。同時，在使用減搖鰭的基礎(chǔ)上加裝減搖水艙的聯(lián)合減搖，減搖鰭的控制系統(tǒng)只需改變和減搖水艙相牽連的軟件，硬件裝置基本不變，減小了設(shè)備投入。
[0024]如圖2所示，本發(fā)明的抗橫傾系統(tǒng)由抗橫傾壓載艙和抗橫傾泵10兩個基本單元組成，具體地說，如圖3中所示，本發(fā)明中設(shè)置有多對抗衡傾壓載艙，減輕了減搖鰭和減搖水艙聯(lián)合減搖裝置在糾橫傾方面的負擔(dān)，并使船舶保持于較好的航行姿態(tài)，改善了船舶的航行性能。且多對抗橫傾壓載艙分別布置在船舶的左右舷邊，每一對左右舷橫傾壓載邊艙通過多個交叉線路連接。每個交叉管道設(shè)有一防橫傾泵，優(yōu)選為軸流可逆式泵，由于一般的軸流泵只能單方向打水，而本發(fā)明采用的可逆轉(zhuǎn)軸流泵不僅可以雙向打水，且在雙向打水時的流量基本相同，可以滿足船舶快速平衡的需求，抗橫傾泵的流量可達2000m3/h，壓力為1.5bar,每臺抗橫傾泵上均設(shè)有壓力表20，安裝在抗橫傾泵兩側(cè)的管路上，用于指示抗橫傾泵的工作狀態(tài)，且多臺防橫傾泵是完全獨立的。
[0025]優(yōu)選地，如圖3所示，抗橫傾泵為Pl、P2、P3共3臺，抗橫傾壓載艙為抗橫傾壓載艙1、抗橫傾壓載艙2、抗橫傾壓載艙3共3對，3對抗橫傾壓載艙分別布置在船舶的左右舷邊，每一對左右舷橫傾壓載邊艙通過三個交叉線路連接，每個交叉線路設(shè)有一臺防橫傾泵，共3臺防橫傾泵，且3臺防橫傾泵互相獨立工作。
[0026]本發(fā)明的防橫傾系統(tǒng)是通過檢測橫傾角度與縱傾角度來進行平衡水艙的水量調(diào)載，故該系統(tǒng)與傾角傳感器和遙控閥系統(tǒng)相連，該傾角傳感器為光電傾角傳感器，通過感受船舶的橫傾角與縱傾角，將光信號變成電信號傳送給圖4中帶傾斜儀的主控制站。本發(fā)明的控制系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定船舶的橫傾角限值為5°，當(dāng)船態(tài)左傾超過橫傾角限制時，傾斜儀的指針便會向左傾斜，抗橫傾系統(tǒng)便將信號傳遞至遙控閥系統(tǒng)，自動打開遙控蝶閥，開啟抗橫傾泵，并指示“左舷一右舷”，將左抗橫傾壓載艙的水駁運到右抗橫傾壓載艙，校正船舶的橫傾，直至達到船舶最好的平衡后，自動停止駁運，關(guān)閉抗橫傾泵及遙控蝶閥，當(dāng)船態(tài)右傾超過橫傾啟動角時，傾斜儀的指針向右傾斜，抗橫傾系統(tǒng)將信號傳遞至遙控閥系統(tǒng)，自動打開遙控蝶閥，開啟抗橫傾泵，并指示“右舷一左舷”，將右抗橫傾壓載艙的水駁運到左抗橫傾壓載艙，校正船舶的橫傾，直至達到船舶最好的平衡后，自動停止駁運，關(guān)閉抗橫傾泵及遙控蝶閥，此時傾斜儀指針豎到垂直的位置。
[0027]本發(fā)明的防橫傾系統(tǒng)不僅可以對船舶的橫傾起到很好的防橫傾效果，對于船舶的縱傾也有很好的控制效果。當(dāng)船舶的船首載貨多于船尾時，船舶會向船首傾斜，當(dāng)縱傾角超過限值時，傾斜儀會作出相應(yīng)指示，防橫傾系統(tǒng)將信號傳遞至遙控閥系統(tǒng)，自動打開遙控蝶閥，開啟抗橫傾泵，并指示“船首一船尾”，同時也將海水泵入接近船尾的抗橫傾壓載艙，以便更快的使船達到平衡狀態(tài)；當(dāng)船舶的船尾載貨多于船首時，船舶會向船尾傾斜，縱傾角超限時，傾斜儀作出與首傾時相反的指示，防橫傾系統(tǒng)將信號傳遞至遙控閥系統(tǒng)，自動打開遙控蝶閥，開啟抗橫傾泵，并指示“船尾一船首”，同時將海水泵入接近船首的抗橫傾壓載艙內(nèi)，直至達到船舶最好的平衡后，自動停止駁運，關(guān)閉抗橫傾泵及遙控蝶閥。
[0028]現(xiàn)有技術(shù)中的防橫傾系統(tǒng)所用水泵和蝶閥為聯(lián)控式，若在船舶運行或船舶的起重機工作中，任一個遙控蝶閥、抗橫傾泵失控或局部艙室出現(xiàn)破損，就會導(dǎo)致船舶橫傾系統(tǒng)工作失常，嚴重威脅船舶上的工作人員的安全以及可能帶來的巨大的經(jīng)濟損失。而本發(fā)明中的3臺抗橫傾泵互相獨立工作，并與各自相應(yīng)的遙控蝶閥具有連鎖控制功能，對船舶的橫傾與縱傾都很好的控制，這樣不僅可以在防橫傾系統(tǒng)中做到三臺泵獨立運轉(zhuǎn)，互不影響，以提高時效性，而且如果其中某個泵、蝶閥工作失?；蚓植颗撌页霈F(xiàn)破損，對船舶的防橫傾與縱傾功能不會造成太嚴重的影響，其他的抗橫傾泵和抗橫傾壓載艙依舊可以工作來保證船舶在工作中的穩(wěn)定和安全，大大增大了船舶的安全性能，為海上作業(yè)人員的生命安全提供了保障。
[0029]本發(fā)明的防橫傾系統(tǒng)還與液位測量系統(tǒng)相連，液位傳感器安裝在各抗橫傾艙上，通過液位傳感器進行液位測量，并將信號傳送到控制工作站，來顯示液位的高度。液位傳感器還起著限位開關(guān)的作用，為高、低液位開關(guān)，在左右抗橫傾壓載艙駁運時，如出現(xiàn)低液位開關(guān)動作，表明其相應(yīng)抗橫傾壓載艙的液位已較低，如繼續(xù)調(diào)駁，則抗橫傾泵會吸入空氣，造成損壞，因此低液位開關(guān)動作，自動停泵；若駁運時出現(xiàn)高液位開關(guān)動作，表明其相應(yīng)的抗橫傾壓載艙將滿，如繼續(xù)調(diào)駁，將導(dǎo)致抗橫傾壓載艙溢流，因此高液位開關(guān)動作，也自動停泵，實時對抗橫傾壓載艙的水量進行監(jiān)控和顯示，對抗衡傾系統(tǒng)進行保護。
[0030]本發(fā)明的船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)還包括起重機，且防橫傾系統(tǒng)的管理是通過最大負載循環(huán)應(yīng)用和執(zhí)行以時間為框架的操作，該橫傾系統(tǒng)在船舶實際的橫傾和縱傾的安全范圍內(nèi)引導(dǎo)和限制起重機操作。旋轉(zhuǎn)操作的設(shè)計載荷為1000公噸30米，回轉(zhuǎn)速度是20分鐘90度角?，F(xiàn)代集裝箱船?？看a頭裝卸箱時，船態(tài)，特別是船舶的橫傾與縱傾程度是不斷變化的，當(dāng)橫傾超過一定角度時，會在導(dǎo)軌和箱體之間產(chǎn)生較大的摩擦，集裝箱就不能再從大艙的導(dǎo)軌上吊進或者吊出，甚至卡死；吊車在裝卸貨箱時也會出現(xiàn)船尾與船首載貨量相差較大引起首傾或尾傾的現(xiàn)象，如不能盡快使船舶恢復(fù)正浮狀態(tài)，船舶便會傾覆，危機船上人員生命。本發(fā)明的防橫傾系統(tǒng)可以自動補償船舶裝卸箱時的橫傾與縱傾，當(dāng)甲板重吊在負載重物工作轉(zhuǎn)動過程中，抗衡傾泵把通過壓載泵已壓入的海水相互調(diào)撥，從左舷到右舷或者右舷到左舷，從船首到船尾或從船尾到船首，可根據(jù)實際的情況做出相應(yīng)的具體命令，保證船態(tài)的平衡，實現(xiàn)集裝箱的正常調(diào)運，且本發(fā)明中特有的3臺獨立工作的抗橫傾泵和3對抗橫傾壓載艙具有很高的時效性，可以盡快使船舶回到最好的平衡狀態(tài)，同時便于更好的對吊車進行相應(yīng)的操作。
[0031]本發(fā)明的另一實施方式中提供了一種船舶橫傾平衡自動控制方法，如圖4和圖5中所示的防橫傾系統(tǒng)的輔助檢測設(shè)備，該輔助檢測設(shè)備包括帶傾斜儀的主控制站，還有與主控制站相連的船舶管理系統(tǒng)及貨控式的遙控控制板，船舶管理系統(tǒng)可直接控制左右抗橫傾壓載艙，且與貨控式的遙控控制板都與可逆抗橫傾泵、蝶閥直接或間接連接，同時，主控制站還與裝載計算機、自動控制管理站以及第一次級控制站、第二次級控制站、第三次級控制站相連接，這樣的控制方法可以控制防橫傾系統(tǒng)、液位測量系統(tǒng)、遙控閥系統(tǒng)、吊車等主要的控制系統(tǒng)，且各系統(tǒng)間連接簡單，操作方便及時。通過該控制方法，可以根據(jù)傾角傳感器給出的船舶傾斜信號及液位傳感器檢測的液位信號，自動遠程控制抗橫傾泵及遙控閥系統(tǒng)，同時在主控制站I實時顯示船舶橫傾與縱傾狀態(tài)及抗橫傾系統(tǒng)設(shè)備的工況，實現(xiàn)對船舶橫傾與縱傾的平衡控制。
[0032]優(yōu)選地，上述控制方法具有自動控制、機旁手動及遠程遙控多種控制方式。當(dāng)系統(tǒng)處于手動遙控操作方式時，操作者可直接手動啟停平衡水泵，進行左右抗橫傾壓載艙的水量調(diào)撥，糾正船舶的橫傾狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)處于自動控制方式時，通過各個系統(tǒng)和輔助檢測設(shè)備，自動進行左右抗橫傾壓載艙的水量調(diào)撥，實現(xiàn)船舶的橫向平衡控制；當(dāng)系統(tǒng)處于手動控制方式時，操作者可在機艙直接起動或遙控起動，直接控制抗橫傾泵的啟停。對于起重機而言，控制方式同上，可實現(xiàn)吊車的操作與防橫傾系統(tǒng)的完美配合，提高裝卸效率。
[0033]優(yōu)選地，在本發(fā)明的另一具體實施例中，該船舶綜合平衡系統(tǒng)中設(shè)置有安全保護系統(tǒng)和報警系統(tǒng)，不僅具有抗橫傾壓載艙溢流、抗橫傾泵氣蝕、電機過載、電機防潮等保護，還具有傾斜角超限報警、電機過載、失電警報、抗橫傾壓載艙高低液位報警裝置，為船舶的安全航行提供了更全面的監(jiān)測，提高了船上人員的安全性。
[0034]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)，包括防橫傾系統(tǒng)，其特征在于，所述防橫傾系統(tǒng)包括多個防橫傾泵和多對防橫傾壓載邊艙，所述多對防橫傾壓載邊艙分別布置在船的左右舷邊，每一對防橫傾壓載邊艙通過多個交叉線路連接，每個交叉線路中各設(shè)有一臺防橫傾泵，所述多臺防橫傾泵是互相獨立的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)，所述防橫傾泵為3臺，所述防橫傾壓載邊艙為3對，每一對防橫傾壓載邊艙通過三個交叉線路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)，所述防橫傾泵類型是軸向可逆軸流泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)，所述防橫傾系統(tǒng)通過檢測橫傾角度與縱傾角度來進行平衡水艙的水量調(diào)載，所述橫傾角度的限值為5°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶橫傾平衡自動控制系統(tǒng)，所述防橫傾系統(tǒng)和液位測量系統(tǒng)、遙控閥系統(tǒng)、船舶管理系統(tǒng)和光電傾角傳感器、起重機的操作和控制系統(tǒng)直接或間接的相連。
6.一種船舶橫傾平衡自動控制方法，其特征在于設(shè)置多臺防橫傾泵和多對防橫傾壓載邊艙構(gòu)成防橫傾系統(tǒng)，并將多對防橫傾壓載邊艙設(shè)置于船的左右弦邊，通過多個交叉線路使每一對防橫傾壓載邊艙相連，將一防橫傾泵設(shè)置與每個交叉線路中，且將所述多臺防橫傾泵設(shè)置為互相獨立的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船舶橫傾平衡自動控制方法，所述防橫傾泵為3臺，所述防橫傾壓載邊艙為3對，每一對防橫傾壓載邊艙通過三個交叉線路連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船舶橫傾平衡自動控制方法，所述防橫傾系統(tǒng)通過分配的防橫傾艙來進行內(nèi)部轉(zhuǎn)移壓載水，根據(jù)傾角傳感器給出的船舶傾斜信號及液位傳感器檢測的液位信號，自動遠程控制抗橫傾泵及遙控閥系統(tǒng)，并在輔助檢測設(shè)備中實時顯示船舶橫傾與縱傾狀態(tài)及抗橫傾系統(tǒng)設(shè)備的工況，實現(xiàn)對船舶橫傾與縱傾的平衡控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的船舶橫傾平衡自動控制方法，所述傾角傳感器給出的船舶傾斜信號為橫傾信號時，相應(yīng)的遙控蝶閥自動打開，開啟抗橫傾泵，根據(jù)實際情況進行左右抗橫傾壓載艙的水量調(diào)撥，直至達到船舶的平衡，自動關(guān)閉抗橫傾泵及遙控蝶閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9任一項權(quán)利要求所述的船舶橫傾平衡自動控制方法，所述橫傾信號為左傾時，抗橫傾系統(tǒng)將信號傳遞至遙控閥系統(tǒng)，自動打開遙控蝶閥，開啟抗橫傾泵，并指示“左舷一右舷”，將左抗橫傾壓載艙的水駁運到右抗橫傾壓載艙，校正船舶的橫傾，直至船舶平衡，自動停止駁運，關(guān)閉抗橫傾泵及遙控蝶閥；所述橫傾信號為右傾時，抗橫傾系統(tǒng)將信號傳遞至遙控閥系統(tǒng)，自動打開遙控蝶閥，開啟抗橫傾泵，并指示“右舷一左舷”，將右抗橫傾壓載艙的水駁運到左抗橫傾壓載艙，校正船舶的橫傾，直至船舶平衡，自動停止駁運，關(guān)閉抗橫傾泵及遙控蝶閥。
【文檔編號】B63B39/00GK104229092SQ201410469357
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】莊建軍, 張勇明, 王振剛, 王曉光, 顧翔, 倪濤, 段鳳江 申請人:南通中遠船務(wù)工程有限公司