本發(fā)明涉及船舶設(shè)計(jì)領(lǐng)域，更具體地說，設(shè)計(jì)一種自動(dòng)化的船舶錨鏈控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在河海工程以及河海環(huán)境勘測(cè)中，有時(shí)為了準(zhǔn)確的獲取某些環(huán)境進(jìn)行深入了解，準(zhǔn)確獲取相關(guān)水文、水質(zhì)以及氣象數(shù)據(jù)，需要將河海監(jiān)測(cè)設(shè)備或者監(jiān)控船舶長(zhǎng)時(shí)間的系留在河海中的某一固定區(qū)域；而且，用以船舶?？俊⑷藛T交通和裝卸物資等用途的躉船、浮橋等，也需要長(zhǎng)時(shí)間的固定在某一區(qū)域。傳統(tǒng)中，為了保證躉船、監(jiān)測(cè)設(shè)備以及監(jiān)測(cè)船舶長(zhǎng)時(shí)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(duì)其進(jìn)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(jià)非常高昂，而且一旦建設(shè)完畢，也很難再次移動(dòng)。而錨鏈固定的方式，受到潮汐、河壩蓄水泄洪等影響，當(dāng)該區(qū)域的水位發(fā)生巨大的變化時(shí)，就需要及時(shí)用人工對(duì)錨鏈的長(zhǎng)度進(jìn)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(cè)設(shè)備，監(jiān)測(cè)錨鏈之間的拉力，然后通過相應(yīng)的控制設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)錨鏈長(zhǎng)度的調(diào)整（一種帶拉力傳感器的錨鏈，實(shí)用新型專利，授權(quán)公告號(hào)：CN205273802U，2016.06.01；一種內(nèi)置傳感器的錨鏈拉力監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)用新型專利，授權(quán)公告號(hào)：CN204871480U，2015.12.16）；另一種是在船舶上設(shè)置水深探測(cè)設(shè)備，根據(jù)其測(cè)量得到水位的變化情況，搭配相應(yīng)的設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)錨鏈長(zhǎng)度的調(diào)整（一種能隨海河水液面變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)的錨鏈，發(fā)明專利，申請(qǐng)?zhí)枺?00510110507.3，2005.11.18）。
第一種方法在錨鏈中間加入拉力監(jiān)測(cè)設(shè)備，能夠有效的監(jiān)測(cè)出錨鏈之間的拉力值，從而方便的對(duì)錨鏈進(jìn)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(dāng)水位變化比較大的時(shí)候，如水位增加比較大的時(shí)候，需要增加水下部分錨鏈的長(zhǎng)度，可能會(huì)使得該拉力傳感器跟隨錨鏈進(jìn)入水中，而壓力傳感器進(jìn)入水中后，其受到水深水壓的影響，其受力情況會(huì)發(fā)生變化，使得其測(cè)量值不準(zhǔn)，無法正常反應(yīng)拉力值；而當(dāng)水位比較小的時(shí)候，錨鏈會(huì)通過絞盤收緊，可能會(huì)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?yàn)樗钭兓a(chǎn)生的拉力不會(huì)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(huì)隨著錨鏈的長(zhǎng)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(jìn)行不斷調(diào)整，而且還要避免其被相鄰的錨鏈進(jìn)行擠壓而發(fā)生斷裂，也會(huì)增加該方案的實(shí)現(xiàn)難度。
第二種方案中，需要根據(jù)測(cè)量的水位值來進(jìn)行錨鏈的調(diào)節(jié)，但是在水面停泊的設(shè)備，需要通過利用浮子水位計(jì)、壓力水位計(jì)等測(cè)量手段，才能得到相應(yīng)的水深，而這些水位計(jì)在架設(shè)過程中，也需要一個(gè)固定的位置，如河底，其架設(shè)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(shè)計(jì)一個(gè)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(dòng)化控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種安裝方便、可靠性強(qiáng)、不需要調(diào)整拉力傳感器和測(cè)量水位值就能完成絞車對(duì)錨鏈長(zhǎng)度控制的自動(dòng)化的船舶錨鏈控制系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種自動(dòng)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(shè)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(diǎn)。
所述前固定樁和后固定樁上均設(shè)置有限定所述錨鏈運(yùn)動(dòng)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(gè)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(gè)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(jìn)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(gè)固定樁、壓力傳感器和控制系統(tǒng)，不會(huì)對(duì)錨、錨鏈和絞車等進(jìn)行其他的改裝，也不會(huì)在船體之外增加額外的設(shè)備，因此對(duì)環(huán)境要求低，非常容易實(shí)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(dāng)水位發(fā)生巨大變化的時(shí)候，也不會(huì)影響到本發(fā)明中壓力傳感器的準(zhǔn)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?yàn)槭枪潭ㄔ诖w上，其也不存在壓力傳感器需要移動(dòng)線纜的問題，其工作所需的所有線纜都能夠通過預(yù)先的合理規(guī)劃，安裝在船體上，也進(jìn)一步保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
4、本發(fā)明中測(cè)量的壓力值，不僅僅可以用于調(diào)節(jié)錨鏈的長(zhǎng)度，而且由于錨鏈的壓力和水深直接相關(guān)，因此可以通過一定的計(jì)算，得到水位信息，而不需要利用其他的設(shè)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(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
一種自動(dòng)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(shè)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(diǎn)。
所述前固定樁3和后固定樁2上均設(shè)置有限定所述錨鏈4運(yùn)動(dòng)的凹槽。在實(shí)際使用過程中，可以在凹槽上增加一層防磨損橡膠來延長(zhǎng)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(dá)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(xué)原理，將錨鏈之間的拉力轉(zhuǎn)換為錨鏈對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)錨鏈的自動(dòng)化控制。
所述前固定樁3的個(gè)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(gè)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(gè)的情況，但是在實(shí)際安裝過程中，采用2個(gè)、3個(gè)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(jìn)行安裝在船體上，只要保證錨鏈之間的拉力能夠比較準(zhǔn)確的傳導(dǎo)到壓力傳感器上，都可以達(dá)到相應(yīng)的效果。當(dāng)選擇多個(gè)后固定樁時(shí)，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(yàn)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(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)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(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。