【技术实现步骤摘要】
一种绞吸挖泥船绞刀挖掘深度自动校验方法及系统
[0001]本专利技术属于工程船舶自动化
，特别是涉及一种绞吸挖泥船绞刀挖掘深度自动校验方法及系统。
技术介绍
[0002]绞刀挖掘深度是疏浚船舶操作人员施工过程中特别重要的参考参数，直接影响着船舶的施工效率和施工质量。
[0003]由于绞吸挖泥船的绞刀主要用于水下泥质的切削，无法直接在绞刀上安装用于测量深度的传感器，因此一般都是通过桥架角度、耳轴吃水、潮位值或高程值、桥架尺寸、绞刀尺寸以及相关设备的安装角度和位置等计算出绞刀的挖掘深度，计算方法如下公式（1）或公式（2）：（1）（2）（3）式中：D为修正后的绞刀实际挖掘深度，为绞刀理论挖掘深度，L为桥架长度，θ为桥架与水平方向的夹角，R为绞刀大圈半径或绞刀吸口中心至绞刀中心距离，H为耳轴吃水传感器零位点至耳轴中心的高度，DR为耳轴吃水值，DT为潮位值或高程值，β为深度修正的比例系数，α为深度修正的常数项，k为多项式曲线拟合方程的系数，i为1,2,
…
,n。
[0004]但由于传感器灵敏度漂...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种绞吸挖泥船绞刀挖掘深度自动校验方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将用于测量绞刀实际下放深度的投入式液位变送器固定在绞刀大圈下沿或绞刀吸口中心位置；S2、将绞刀下放至水面以下1m至2m，通过数据采集单元实时采集投入式液位变送器的测量深度值，并启动数据分析与计算单元进行自动校验，校验过程中不断下放绞刀，直至最大允许深度；其中，自动校验的过程如下：S21、将测量深度值与DTPM系统当前深度值进行对比分析，判断是否满足施工要求的绞刀挖掘精度；S22、若满足施工要求的绞刀挖掘精度，则结束校验；若存在偏差，则结合船型参数、原始参数、桥架角度、耳轴吃水自动计算出实际参数值；S23、利用实际参数值计算得出新的绞刀挖掘深度再次与测量深度值进行对比分析与验证，判断是否存在满足施工要求的绞刀挖掘精度；S24、若不存在，则继续选取不同深度测深点，重复上述S21至S23过程，直至得到存在满足施工要求的绞刀挖掘精度；并自动进行参数寻优，将最高绞刀挖掘精度对应的参数自动输出至DTPM系统。2.根据权利要求1所述的绞吸挖泥船绞刀挖掘深度自动校验方法，其特征在于，步骤S2中，所述最大允许深度是指水面至水下泥面的深度。3.根据权利要求1所述的绞吸挖泥船绞刀挖掘深度自动校验方法，其特征在于，步骤S22中，所述船型参数是指桥架长度、桥架角度传感器安装初始角度、绞刀中心点至绞刀吸口中心点距离、绞刀大圈半径、以及耳轴吃水传感器零位点至耳轴中心的高度。4.根据权利要求1所述的绞吸挖泥船绞刀挖掘深度自动校验方法，其特征在于，步骤S22中，所述原始参数是指校验前的桥架角度传感器的初值与增益值、耳轴吃水传感器的初值与增益值、绞刀挖掘深度的初值与增益值以及多项式曲线拟合方程的系数。5.根据权利要求1所述的绞吸挖泥船绞刀挖掘深度自动校验方法，其特征在于，步骤S22中，所述实际参数值通过以下三种子方法得出：方法一：当投入式液位变送器的测量深度值与DTPM系统当前深度值的比值呈现线性关系时，将当前深度值和测量深度值分别作为自变量和因变量，建立一元线性回归方程，回归系数大于等于零，该一元线性回归方程对应的常数项和回归系数作为实际参数值；方法二：当投入式液位变送器的测量深度值与DTPM系统当前深度值的比值呈现非线性关系时，则根据船型参数和原始参数计算出新的桥架角度传感器的初值与增益值作为实际参数值；方法三：首先对数据采集单元实时采集的桥架角度值和绞刀测量深度值进行高斯滤波处理，然后利用加权平均算法提取特征值，最后通过最小二乘法多项式拟合算法进行拟合、并计算出多项式曲线拟合方程的系数作为实际参数值；上述三种方法在校验过程中自动同时进行，无先后顺序。6.根据权利要求5所述的绞吸挖泥船绞刀挖掘深度自动校验方法，其特征在于，方法一中，所述一元线性回归方程对应的常数项和回归系数作为实际参数值的计算过程如下，首先以当前深度值和测量深度值分别作为自变量和因变量建立一元线性回归方程的估计方
程如公式（1），然后通过最小二乘法求得线性回归方程的最小参数，让公式（2）的Q为最小，最终得到回归系数计算公式（3）和回归方程的常数项计算公式（4）；（1）（2）（3）（4）式中：MV
i
为不同测量点投入式液位变送器测量深度值，DV
i
为不同测量点DTPM系统当前深度值，为与DV
i
相对应MV
i
的估计，n为测量...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘东波，魏晓楠，李雁龙，罗刚，于涛，赵春峰，王野，刘洪公，
申请(专利权)人：中交天津航道局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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