專利名稱：耙吸挖泥船低濃度排放系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航道疏浚設(shè)備，涉及耙吸挖泥船的工作控制系統(tǒng)，具體是一種耙吸 挖泥船低濃度排放系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
耙吸挖泥船是一種疏浚工程船舶，它能夠挖掘水下的泥沙，并將挖掘的泥沙沿 疏浚管路輸送到泥艙。傳統(tǒng)的挖泥船工作過程中，進(jìn)入輸泥管路的泥漿不管其濃度 高低均被送入泥艙存放，而濃度過低的泥漿過多地占用艙內(nèi)空間，會(huì)降低了施工效 率。為了提高施工效率，在施工作業(yè)過程中需要根據(jù)泥漿的濃度來決定泥漿在疏浚 管路中流動(dòng)的方向。當(dāng)泥漿濃度高時(shí)，需要將泥漿輸送至泥艙中進(jìn)行裝艙操作(簡 稱"泥槳進(jìn)艙")；當(dāng)泥衆(zhòng)濃度低時(shí)，則不需進(jìn)行裝艙操作，而直接將泥漿從船舶的 舷側(cè)排出(簡稱"泥漿旁通")。傳統(tǒng)的耙吸挖泥船工作系統(tǒng)中，泥漿進(jìn)艙和泥漿旁 通是由操作者根據(jù)相關(guān)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行人工控制切換的，它對(duì)操作者的能力要求較 高，運(yùn)行效率低、可靠性不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠?qū)Ω邼舛饶酀{和低濃度泥漿分別 進(jìn)行進(jìn)艙和旁通排放處理、運(yùn)行過程進(jìn)行自動(dòng)控制、施工效率高、可靠性好的耙吸 挖泥船低濃度排放系統(tǒng)。
本發(fā)明的耙吸挖泥船低濃度排放系統(tǒng)包括有一條主輸泥管，主輸泥管的一端為 泥漿入口，主輸泥管的另一端連接兩路分支輸泥管， 一路分支輸泥管經(jīng)過進(jìn)艙閘閥 通往挖泥船的泥艙，另一路分支輸泥管經(jīng)過旁通閘閥通往挖泥船的舷側(cè)排放口，在主輸泥管上設(shè)置有流量計(jì)和濃度計(jì)。
所述流量計(jì)和濃度計(jì)通過信號(hào)電纜與一個(gè)可編程控制器的檢測信號(hào)輸入端連 接，可編程控制器的執(zhí)行信號(hào)輸出端通過信號(hào)電纜分別連接進(jìn)艙閘閥和旁通閘閥。
所述可編程控制器還通過其控制信號(hào)輸入端與一個(gè)指令單元連接。
所述進(jìn)艙閘閥的開啟位置和關(guān)閉位置分別設(shè)置有可采集進(jìn)艙閘闊開啟到位信 號(hào)或關(guān)閉到位信號(hào)的進(jìn)艙閘閥開限位開關(guān)和進(jìn)艙閘閥關(guān)限位開關(guān)，旁通閘閥的開啟 位置和關(guān)閉位置也分別設(shè)置有可采集旁通閘閥開啟到位信號(hào)或關(guān)閉到位信號(hào)的旁 通閘閥開限位開關(guān)和旁通閘閥關(guān)限位開關(guān)。
所述進(jìn)艙閘閥開限位開關(guān)、進(jìn)艙閘閥關(guān)限位開關(guān)、旁通閘閥開限位開關(guān)及旁通 閘閥關(guān)限位開關(guān)均采用接近式電感開關(guān)。
本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高、低濃度泥漿進(jìn)行泥漿進(jìn)艙和泥漿旁通操作，并可對(duì)該過 程進(jìn)行自動(dòng)控制，提高了耙吸挖泥船的裝艙效率和運(yùn)行可靠性。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖2是本發(fā)明實(shí)施例的可編程控制器的輸入輸出信號(hào)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，該耙吸挖泥船低濃度排放系統(tǒng)中，主輸泥管1的一端連接泥漿入 口 2，另一端連接兩路分支輸泥管3，兩路分支輸泥管分別經(jīng)過進(jìn)艙閘閥4和旁通 閘閥5通往挖泥船的泥艙6和舷側(cè)排放口 7,在主輸泥管上設(shè)置有用來檢測泥漿流 量和濃度的流量計(jì)8和濃度計(jì)9。流量計(jì)和濃度計(jì)通過信號(hào)電纜將檢測到的泥漿流 量和濃度信號(hào)傳輸給可編程控制器10，可編程控制器根據(jù)其程序設(shè)定對(duì)泥漿的流量 和濃度信號(hào)進(jìn)行處理并通過信號(hào)電纜將執(zhí)行信號(hào)分別輸送到進(jìn)艙閘閥4和旁通閘閥5，以控制兩條分支輸泥管的通斷，切換泥漿的輸送方向?？删幊炭刂破?0還通過 其控制信號(hào)輸入端與一個(gè)指令單元11連接，可以向可編程控制器輸入外控制指令。 本實(shí)施例的可編程控制器的輸入輸出信號(hào)如圖2所示，輸入輸出信號(hào)可分為4 類，即數(shù)據(jù)采集信號(hào)、參數(shù)設(shè)定信號(hào)、指令輸入信號(hào)、指令輸出信號(hào)。
一、 數(shù)據(jù)采集信號(hào)包括
1、 泥漿流速通過安裝在主輸泥管上的電磁流量計(jì)采集。
2、 泥漿濃度通過安裝在主輸泥管上的濃度計(jì)采集。
3、 進(jìn)艙閘閥開限位通過安裝在閘閥上的接近式電感開關(guān)采集。
4、 進(jìn)艙閘閥關(guān)限位通過安裝在閘閥上的接近式電感開關(guān)采集。
5、 旁通閘閥開限位通過安裝在閘閥上的接近式電感開關(guān)采集。
6、 旁通閘閥關(guān)限位通過安裝在閘閥上的接近式電感開關(guān)采集。
二、 參數(shù)設(shè)定信號(hào)包括
1、 泥漿流速設(shè)定值設(shè)定泥漿進(jìn)艙或者旁通的流速臨界點(diǎn)。
2、 泥漿濃度設(shè)定值設(shè)定泥漿進(jìn)艙或者旁通的濃度臨界點(diǎn)。
3、 泥漿流速死區(qū)設(shè)定值設(shè)定泥漿進(jìn)艙或者旁通的流速臨界點(diǎn)死區(qū)值，在這 一區(qū)域內(nèi)，控制器將不會(huì)動(dòng)作。
4、 泥漿濃度死區(qū)設(shè)定值設(shè)定泥漿進(jìn)艙或者旁通的濃度臨界點(diǎn)死區(qū)值，在這 一區(qū)域內(nèi)，控制器將不會(huì)動(dòng)作。
5、 閘閥動(dòng)作時(shí)間設(shè)定值設(shè)定閘閥打開、關(guān)閉動(dòng)作執(zhí)行的最大時(shí)間，超過這 一時(shí)間，控制器將不會(huì)動(dòng)作。
三、指令輸入信號(hào)包括-1、進(jìn)艙閘閥打開指令由指令單元發(fā)出。2、 進(jìn)艙閘閥關(guān)閉指令由指令單元發(fā)出。
3、 旁通閘閥打開指令由指令單元發(fā)出。
4、 旁通閘閥關(guān)閉指令由指令單元發(fā)出。
5、 泥漿進(jìn)艙指令由指令單元發(fā)出。
6、 旁通進(jìn)艙指令由指令單元發(fā)出。
7、 自動(dòng)控制有效指令由指令單元發(fā)出。
8、 自動(dòng)控制取消指令由指令單元發(fā)出。 四、指令輸出信號(hào)包括
1、 進(jìn)艙閘閥打開命令當(dāng)此指令輸出時(shí)，進(jìn)艙電磁闊將打開。
2、 進(jìn)艙閘閥關(guān)閉命令當(dāng)此指令輸出時(shí)，進(jìn)艙電磁閥將關(guān)閉。
3、 旁通鬧閥打開命令當(dāng)此指令輸出時(shí)，旁通電磁閥將打開。
4、 旁通閘閥關(guān)閉命令當(dāng)此指令輸出時(shí)，旁通電磁閥將關(guān)閉。
5、 泥漿進(jìn)艙指示當(dāng)泥漿進(jìn)艙動(dòng)作完成時(shí)，控制器將輸出該指令。
6、 旁通進(jìn)艙指示當(dāng)泥漿旁通動(dòng)作完成時(shí)，控制器將輸出該指令。
7、 半自動(dòng)控制故障半自動(dòng)控制中出現(xiàn)閘閥動(dòng)作超時(shí)，控制器將輸出該指令。
8、 自動(dòng)控制故障自動(dòng)控制中出現(xiàn)閘閥動(dòng)作超時(shí)，控制器將輸出該指令。 本發(fā)明實(shí)施例具有以下三種工作模式
1、 手動(dòng)控制
手動(dòng)控制是通過指令單元發(fā)出控制指令，單獨(dú)對(duì)進(jìn)艙閘閥、旁通閘閥進(jìn)行打開、 關(guān)閉操作。
2、 半自動(dòng)控制
半自動(dòng)控制是通過指令單元，向控制器發(fā)出"泥漿進(jìn)艙"與"泥漿旁通"指令來實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)控制器接收到"泥漿旁通"指令時(shí)，首先打開"旁通閘閥"，當(dāng)接收到該閘 閥的開限位開關(guān)的信號(hào)后，關(guān)閉"進(jìn)艙閘閥"直至接收到該閘閥的關(guān)限位開關(guān)信號(hào)。 當(dāng)這個(gè)過程結(jié)束后，"泥漿旁通"按鈕指示燈長亮，而在整個(gè)執(zhí)行過程中，此燈閃 爍。
當(dāng)控制器接收到"泥漿進(jìn)艙"指令時(shí)，首先打開"泥漿進(jìn)艙閘閥"，當(dāng)該接收 到閘閥的開限位開關(guān)信號(hào)后，開始關(guān)閉"旁通閘閥"直至接收到該閘閥的關(guān)閉限位 開關(guān)信號(hào)。當(dāng)這個(gè)過程結(jié)束后，"泥漿進(jìn)艙"按鈕指示燈長亮，而在整個(gè)執(zhí)行過程 中，此燈閃爍。
3、自動(dòng)控制
自動(dòng)控制是通過指令單元，向控制器發(fā)出"自動(dòng)控制有效"與"自動(dòng)控制取消" 指令來實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)控制器接收到"自動(dòng)控制有效"指令時(shí)，進(jìn)入自動(dòng)控制模式，當(dāng)控制器接收 到"自動(dòng)控制取消"指令時(shí)，退出自動(dòng)控制模式。當(dāng)控制器接收到手動(dòng)控制、半自 動(dòng)動(dòng)控制指令時(shí)，也將推出自動(dòng)控制模式。
在自動(dòng)控制模式中，當(dāng)泥漿流速超過了"泥漿流速設(shè)定值"或者泥漿濃度低于 "泥漿濃度設(shè)定值"，低濃度排放系統(tǒng)將首先打開"旁通閘閥"，當(dāng)接收到此閘閥全 開的限位開關(guān)信號(hào)后，關(guān)閉"進(jìn)艙閘閥"，直至該閘閥的全關(guān)限位開關(guān)信號(hào)被接收。
當(dāng)泥漿流速低于"泥漿流速設(shè)定值"同時(shí)泥漿濃度高于"泥漿濃度設(shè)定值"時(shí)， 低濃度排放系統(tǒng)將首先打開"進(jìn)艙閘閥"，當(dāng)接收到此閘閥全開的限位開關(guān)信號(hào)后， 關(guān)閉"進(jìn)艙閘閥"，直至該閘閥的全關(guān)限位開關(guān)信號(hào)被接收。
在自動(dòng)控制過程中，當(dāng)閘闊的限位開關(guān)出現(xiàn)故障，指令執(zhí)行的時(shí)間超過"閘閥動(dòng)作時(shí)間設(shè)定值"，自動(dòng)功能將退出，操作將停止。
在整個(gè)控制過程中，低濃度排放系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)保證一個(gè)閘閥開啟后，才能關(guān)閉另 外一個(gè)閘閥。
權(quán)利要求
1、一種耙吸挖泥船低濃度排放系統(tǒng)，包括有一條主輸泥管(1)，主輸泥管的一端為泥漿入口(2)，其特征是主輸泥管的另一端連接兩路分支輸泥管(3)，一路分支輸泥管經(jīng)過進(jìn)艙閘(4)閥通往挖泥船的泥艙(6)，另一路分支輸泥管經(jīng)過旁通閘閥(5)通往挖泥船的舷側(cè)排放口(7)，在主輸泥管上設(shè)置有流量計(jì)(8)和濃度計(jì)(9)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耙吸挖泥船低濃度排放系統(tǒng)，其特征是流量計(jì)(8) 和濃度計(jì)(9)通過信號(hào)電纜與一個(gè)可編程控制器(10)的檢測信號(hào)輸入端連接， 可編程控制器的執(zhí)行信號(hào)輸出端通過信號(hào)電纜分別連接進(jìn)艙閘閥(4)和旁通閘閥(5)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的耙吸挖泥船低濃度排放系統(tǒng)，其特征是可編程控 制器(10)還通過其控制信號(hào)輸入端與一個(gè)指令單元(11)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的耙吸挖泥船低濃度排放系統(tǒng)，其特征是在進(jìn) 艙閘閥(4)的開啟位置和關(guān)閉位置分別設(shè)置有可采集進(jìn)艙閘閥開啟到位信號(hào)或關(guān) 閉到位信號(hào)的進(jìn)艙閘閥開限位開關(guān)和進(jìn)艙閘閥關(guān)限位開關(guān)，在旁通閘閥(5)的開 啟位置和關(guān)閉位置也分別設(shè)置有可采集旁通閘閥開啟到位信號(hào)或關(guān)閉到位信號(hào)的 旁通閘閥開限位開關(guān)和旁通閘閥關(guān)限位開關(guān)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的耙吸挖泥船低濃度排放系統(tǒng)，其特征是所述進(jìn)艙 閘閥開限位開關(guān)、進(jìn)艙閘閥關(guān)限位開關(guān)、旁通閘閥開限位開關(guān)及旁通閘閥關(guān)限位開 關(guān)均為接近式電感開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明屬于航道疏浚設(shè)備，涉及耙吸挖泥船的工作控制系統(tǒng)，具體是一種耙吸挖泥船低濃度排放系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括有一條主輸泥管，主輸泥管的一端為泥漿入口，主輸泥管的另一端連接兩路分支輸泥管，一路分支輸泥管經(jīng)過進(jìn)艙閘閥通往挖泥船的泥艙，另一路分支輸泥管經(jīng)過旁通閘閥通往挖泥船的舷側(cè)排放口，在主輸泥管上設(shè)置有流量計(jì)和濃度計(jì)，流量計(jì)和濃度計(jì)通過信號(hào)電纜與一個(gè)可編程控制器的檢測信號(hào)輸入端連接，可編程控制器的執(zhí)行信號(hào)輸出端通過信號(hào)電纜分別連接進(jìn)艙閘閥和旁通閘閥。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)泥漿進(jìn)艙和泥漿旁通操作的自動(dòng)控制，提高了耙吸挖泥船的裝艙效率效率和運(yùn)行可靠性。
文檔編號(hào)E02F7/00GK101314950SQ200810024889
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日
發(fā)明者丁志兵, 付祿野, 張洪濤, 徐大路, 范柏乾, 虞瓊?cè)A, 華 金, 陳松濤 申請(qǐng)人:中港疏浚股份有限公司;中交上海航道局有限公司;鎮(zhèn)江市億華系統(tǒng)集成有限公司