本發(fā)明涉及船舶設計領域，更具體地說，設計一種自動化的船舶錨鏈控制系統(tǒng)。
背景技術：
在河海工程以及河海環(huán)境勘測中，有時為了準確的獲取某些環(huán)境進行深入了解，準確獲取相關水文、水質(zhì)以及氣象數(shù)據(jù)，需要將河海監(jiān)測設備或者監(jiān)控船舶長時間的系留在河海中的某一固定區(qū)域；而且，用以船舶?？?、人員交通和裝卸物資等用途的躉船、浮橋等，也需要長時間的固定在某一區(qū)域。傳統(tǒng)中，為了保證躉船、監(jiān)測設備以及監(jiān)測船舶長時間的系留在固定區(qū)域，就需要采用錨鏈或者鋼管樁的方式對其進行固定。然而，鋼管樁的方式受制于水深、波浪等環(huán)境因素，造價非常高昂，而且一旦建設完畢，也很難再次移動。而錨鏈固定的方式，受到潮汐、河壩蓄水泄洪等影響，當該區(qū)域的水位發(fā)生巨大的變化時，就需要及時用人工對錨鏈的長度進行調(diào)整，否則就容易出現(xiàn)船舶位置偏移或者錨鏈斷裂等情況，造成巨大的損失。
目前，為了解決該問題，有兩種解決方案：一種是在錨鏈的中間加入拉力監(jiān)測設備，監(jiān)測錨鏈之間的拉力，然后通過相應的控制設備進行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)對錨鏈長度的調(diào)整（一種帶拉力傳感器的錨鏈，實用新型專利，授權(quán)公告號：CN205273802U，2016.06.01；一種內(nèi)置傳感器的錨鏈拉力監(jiān)測裝置，實用新型專利，授權(quán)公告號：CN204871480U，2015.12.16）；另一種是在船舶上設置水深探測設備，根據(jù)其測量得到水位的變化情況，搭配相應的設備，從而實現(xiàn)對錨鏈長度的調(diào)整（一種能隨海河水液面變化而自動調(diào)節(jié)的錨鏈，發(fā)明專利，申請?zhí)枺?00510110507.3，2005.11.18）。
第一種方法在錨鏈中間加入拉力監(jiān)測設備，能夠有效的監(jiān)測出錨鏈之間的拉力值，從而方便的對錨鏈進行調(diào)節(jié)，但是這種方法僅僅適用于水位變化不大的情況。當水位變化比較大的時候，如水位增加比較大的時候，需要增加水下部分錨鏈的長度，可能會使得該拉力傳感器跟隨錨鏈進入水中，而壓力傳感器進入水中后，其受到水深水壓的影響，其受力情況會發(fā)生變化，使得其測量值不準，無法正常反應拉力值；而當水位比較小的時候，錨鏈會通過絞盤收緊，可能會使得拉力傳感器所在位置位于絞盤上或者絞盤后，這是船舶因為水深變化而產(chǎn)生的拉力不會反映在拉力傳感器上，而是直接作用于絞盤上，使得系統(tǒng)無法得到錨鏈的拉力值。而且，該方案中，由于拉力傳感器會隨著錨鏈的長度變化而發(fā)生位置變化，因此拉力傳感器工作所需的線纜也需要進行不斷調(diào)整，而且還要避免其被相鄰的錨鏈進行擠壓而發(fā)生斷裂，也會增加該方案的實現(xiàn)難度。
第二種方案中，需要根據(jù)測量的水位值來進行錨鏈的調(diào)節(jié)，但是在水面停泊的設備，需要通過利用浮子水位計、壓力水位計等測量手段，才能得到相應的水深，而這些水位計在架設過程中，也需要一個固定的位置，如河底，其架設難度在某些海河中非常大，也無法大規(guī)模推廣。
本發(fā)明考慮到上述問題，需要設計一個安裝容易、成本低廉、使用方便的船舶錨鏈控制系統(tǒng)，使其在任何環(huán)境下都能夠穩(wěn)定、有效的獲取錨鏈的壓力值，并完成錨鏈的自動化控制。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種安裝方便、可靠性強、不需要調(diào)整拉力傳感器和測量水位值就能完成絞車對錨鏈長度控制的自動化的船舶錨鏈控制系統(tǒng)。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：
一種自動化的船舶錨鏈控制系統(tǒng)，包括船體、絞車、前固定樁、后固定樁、錨鏈和船錨，所述絞車、前固定樁和后固定樁均固定安裝在所述船體上，所述錨鏈依次繞過所述前固定樁、后固定樁和絞車，所述錨鏈的末端固定纏繞在所述絞車上，所述錨鏈的前端與船錨相連，所述后固定樁上與所述錨鏈接觸的位置設置有壓力傳感器，所述壓力傳感器的輸出端與控制器相連，所述絞車與所述控制器相連，受所述控制器控制，所述錨鏈繞過所述后固定樁后，位于所述后固定樁兩側(cè)的錨鏈分別為第一錨鏈和第二錨鏈，所述第一錨鏈、后固定樁和第二錨鏈呈V型結(jié)構(gòu)，所述后固定樁位于V型結(jié)構(gòu)的底點。
所述前固定樁和后固定樁上均設置有限定所述錨鏈運動的凹槽。
所述前固定樁和后固定樁的形狀包括圓柱形或者橢圓柱形。
所述V型結(jié)構(gòu)的夾角為θ，其中0o<θ<180o。
所述前固定樁的個數(shù)為N，其中N為大于等于1的整數(shù)，所述后固定樁的個數(shù)為M，其中M為大于等于1的整數(shù)。
所述前固定樁和后固定樁以水平或者垂直的方式進行安裝在所述船體上。
本發(fā)明的有益效果：
1、本發(fā)明中僅僅是在船體上增加了幾個固定樁、壓力傳感器和控制系統(tǒng)，不會對錨、錨鏈和絞車等進行其他的改裝，也不會在船體之外增加額外的設備，因此對環(huán)境要求低，非常容易實現(xiàn)；
2、本發(fā)明中的壓力傳感器是固定在船體上，而不是固定在錨鏈上，因此不存在傳感器隨錨鏈而發(fā)生位置變化的情況，因此當水位發(fā)生巨大變化的時候，也不會影響到本發(fā)明中壓力傳感器的準確性，保證了系統(tǒng)的可靠性；
3、本發(fā)明中的壓力傳感器因為是固定在船體上，其也不存在壓力傳感器需要移動線纜的問題，其工作所需的所有線纜都能夠通過預先的合理規(guī)劃，安裝在船體上，也進一步保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
4、本發(fā)明中測量的壓力值，不僅僅可以用于調(diào)節(jié)錨鏈的長度，而且由于錨鏈的壓力和水深直接相關，因此可以通過一定的計算，得到水位信息，而不需要利用其他的設備來獲取水位信息。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
一種自動化的船舶錨鏈控制系統(tǒng)，包括船體6、絞車1、前固定樁3、后固定樁2、錨鏈4和船錨5，所述絞車1、前固定樁3和后固定樁2均固定安裝在所述船體6上，所述錨鏈4依次繞過所述前固定樁3、后固定樁2和絞車1，所述錨鏈4的末端固定纏繞在所述絞車1上，所述錨鏈4的前端與船錨5相連，所述后固定樁2上與所述錨鏈4接觸的位置設置有壓力傳感器，所述壓力傳感器的輸出端與控制器相連，所述絞車1與所述控制器相連，受所述控制器控制，所述錨鏈4繞過所述后固定樁2后，位于所述后固定樁2兩側(cè)的錨鏈4分別為第一錨鏈421和第二錨鏈422，所述第一錨鏈421、后固定樁2和第二錨鏈422呈V型結(jié)構(gòu)，所述后固定樁2位于V型結(jié)構(gòu)的底點。
所述前固定樁3和后固定樁2上均設置有限定所述錨鏈4運動的凹槽。在實際使用過程中，可以在凹槽上增加一層防磨損橡膠來延長使用壽命。
所述前固定樁3和后固定樁2可以選為圓柱形、橢圓柱形或者一半是方形，一邊是圓形的，這樣都可以達到相同的效果，也可以選擇為其它的形狀。作為優(yōu)選，這里選擇為圓柱形。
所述V型結(jié)構(gòu)的夾角為θ，其中0o<θ<180o。本發(fā)明中是利用力學原理，將錨鏈之間的拉力轉(zhuǎn)換為錨鏈對后固定樁的壓力，依據(jù)夾角θ的值和壓力傳感器的值就能間接得到錨鏈之間的拉力，從而將信息傳給控制器來控制絞車，最終實現(xiàn)對錨鏈的自動化控制。
所述前固定樁3的個數(shù)為N，其中N為大于等于1的整數(shù)，所述后固定樁2的個數(shù)為M，其中M為大于等于1的整數(shù)。圖1僅僅列出了一種固定樁的安裝方式，也就是前固定樁和后固定樁分別為1個的情況，但是在實際安裝過程中，采用2個、3個甚至更多的前固定樁或者后固定樁，以水平或者垂直方式進行安裝在船體上，只要保證錨鏈之間的拉力能夠比較準確的傳導到壓力傳感器上，都可以達到相應的效果。當選擇多個后固定樁時，控制器能夠接受到多組壓力數(shù)據(jù)，各組壓力數(shù)據(jù)之間能夠相互驗證，保證了系統(tǒng)的精確度。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。