本發(fā)明涉及船舶檢測領(lǐng)域，特別涉及一種對(duì)氣墊船的氣墊壓力進(jìn)行監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

氣墊船是利用高壓空氣在船底和水面(或地面)間形成氣墊，使船體全部或部分墊升，從而大大減小船體航行時(shí)的阻力，實(shí)現(xiàn)高速航行的船。其中，氣墊是用大功率鼓風(fēng)機(jī)將空氣壓入船底下，由船底周圍的柔性圍裙或剛性側(cè)壁等氣封裝置限制其逸出而形成的。

因此，氣墊中的空氣壓力即氣壓對(duì)氣墊船的穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。

氣墊船的船體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)速度極快，在設(shè)計(jì)、運(yùn)行及維護(hù)時(shí)，都需要對(duì)船體的各種運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，尤其對(duì)氣墊中的氣壓進(jìn)行監(jiān)測，以確保船體平衡。

對(duì)于氣墊中氣壓的監(jiān)測，最傳統(tǒng)的一種監(jiān)測方式是人工監(jiān)測，但對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)速度極快的氣墊船來說，人工監(jiān)測精度低，并且不便于實(shí)時(shí)觀察，而且需要監(jiān)測的各個(gè)部分分別位于氣墊船的不同部位，人工監(jiān)測過程很難同時(shí)獲得各處數(shù)據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測方法，以實(shí)時(shí)監(jiān)測氣墊船的氣墊中的氣壓值，進(jìn)而實(shí)時(shí)進(jìn)行氣墊中的氣壓的反饋，進(jìn)而在出現(xiàn)安全隱患時(shí)便可及時(shí)發(fā)現(xiàn)，避免造成大的安全隱患。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測方法，包括：

在所述氣墊船的船底均勻地布置多個(gè)壓力傳感器，以測量所述船底各處的氣壓值；

對(duì)于未布置所述壓力傳感器的位置以及損壞而無法進(jìn)行氣壓值測量的壓力傳感器所在位置，采用補(bǔ)償壓力計(jì)算以獲取對(duì)應(yīng)的氣壓值；

根據(jù)船底各處所測量的氣壓值計(jì)算船底各部分的氣壓平均值以及整個(gè)船底的氣壓平均值；

根據(jù)船底各部分的氣壓平均值以及整個(gè)船底的氣壓平均值，判斷所述氣墊船的穩(wěn)定程度。

進(jìn)一步，在所述氣墊船的船底均勻地布置多個(gè)壓力傳感器包括：

將所述氣墊船的船底按中線劃分為四個(gè)一級(jí)區(qū)域；

對(duì)于每個(gè)一級(jí)區(qū)域再次按中線劃分為四個(gè)小區(qū)域；

重復(fù)上述劃分方式，對(duì)每個(gè)小區(qū)域進(jìn)行多次的劃分，進(jìn)而將所述氣墊船的船底劃分為多個(gè)相等的基本四方形區(qū)域；

將多個(gè)壓力傳感器，布置于所有基本四方形區(qū)域的四個(gè)角處。

進(jìn)一步，對(duì)于未布置所述壓力傳感器的位置，采用補(bǔ)償壓力計(jì)算以獲取對(duì)應(yīng)的氣壓值，包括采用如下公式獲?。?/p>

p_(1,2)＝(p₁+p₂)/2

p_(1,3)＝(p₁+p₃)/2

p_(3,4)＝(p₃+p₄)/2

p_(2,4)＝(p₂+p₄)/2

$\stackrel{\‾}{p}=(p_1+p_2+p_3+p_4)/4$

${\stackrel{\‾}{p}}_1=(p_1+p_{(1,2)}+p_{(1,3)}+\stackrel{\‾}{p})/4$

${\stackrel{\‾}{p}}_2=(p_{(1,2)}+p_2+p_{(2,4)}+\stackrel{\‾}{p})/4$

${\stackrel{\‾}{p}}_3=(p_3+p_{(1,3)}+p_{(3,4)}+\stackrel{\‾}{p})/4$

${\stackrel{\‾}{p}}_4=(p_4+p_{(2,4)}+p_{(3,4)}+\stackrel{\‾}{p})/4$

其中，

p₁為所述基本四方形區(qū)域中的一個(gè)角位置處的氣壓值；

p₂為所述基本四方形區(qū)域中與p₁所在角位置處相鄰的一個(gè)角位置處的氣壓值；

p₃為所述基本四方形區(qū)域中與p₁所在角位置處相鄰的另一個(gè)角位置處的氣壓值；

p₄為所述基本四方形區(qū)域中與p₁所在角位置處相對(duì)的角位置處的氣壓值；

p_(1,2)為p₁所在位置處和p₂所在位置處之間的中點(diǎn)位置處的氣壓值；

p_(1,3)為p₁所在位置處和p₃所在位置處之間的中點(diǎn)位置處的氣壓值；

p_(3,4)為p₃所在位置處和p₄所在位置處之間的中點(diǎn)位置處的氣壓值；

p_(2,4)為p₂所在位置處和p₄所在位置處之間的中點(diǎn)位置處的氣壓值；

為所述基本四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值；

為由p₁所在位置處、p_(1,2)所在位置處、p_(1,3)所在位置處和所在位置處所構(gòu)成的四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值；

為由p_(1,2)所在位置處、p₂所在位置處、p_(2,4)所在位置處和所在位置處所構(gòu)成的四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值；

為由p₃所在位置處、p_(1,3)所在位置處、p_(3,4)所在位置處和所在位置處所構(gòu)成的四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值；

為由p₄所在位置處、p_(2,4)所在位置處、p_(3,4)所在位置處和所在位置處所構(gòu)成的四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值。

進(jìn)一步，對(duì)于損壞而無法進(jìn)行氣壓值測量的壓力傳感器所在位置，采用補(bǔ)償壓力計(jì)算以獲取對(duì)應(yīng)的氣壓值，包括：

采用就近原則，將損壞而無法進(jìn)行氣壓值測量的壓力傳感器所在位置處相鄰的四個(gè)壓力傳感器的氣壓值取平均值，作為該損壞而無法進(jìn)行氣壓值測量的壓力傳感器所在位置處的氣壓值。

進(jìn)一步，根據(jù)船底各處所測量的氣壓值計(jì)算船底各部分的氣壓平均值以及整個(gè)船底的氣壓平均值，包括：

采用如下公式獲取所述氣墊船的船底的四個(gè)一級(jí)區(qū)域的平均氣壓值：

${\stackrel{\‾}{P}}_A=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\stackrel{\‾}{P}}_{Ai}}{N}$

${\stackrel{\‾}{P}}_B=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\stackrel{\‾}{P}}_{Bi}}{N}$

${\stackrel{\‾}{P}}_C=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\stackrel{\‾}{P}}_{Ci}}{N}$

${\stackrel{\‾}{P}}_D=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\stackrel{\‾}{P}}_{Di}}{N}$

其中，

為一級(jí)區(qū)域A中的第i個(gè)基本四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值，

為一級(jí)區(qū)域B中的第i個(gè)基本四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值，

為一級(jí)區(qū)域C中的第i個(gè)基本四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值，

為一級(jí)區(qū)域D中的第i個(gè)基本四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值，

為一級(jí)區(qū)域A的平均氣壓值，為一級(jí)區(qū)域B的平均氣壓值，為一級(jí)區(qū)域C的平均氣壓值，為一級(jí)區(qū)域D的平均氣壓值，

N為每個(gè)一級(jí)區(qū)域中的基本四方形區(qū)域的個(gè)數(shù)，i為從1到N的整數(shù)，

一級(jí)區(qū)域A、一級(jí)區(qū)域B、一級(jí)區(qū)域C和一級(jí)區(qū)域D為所述四個(gè)一級(jí)區(qū)域；

采用如下公式獲取所述氣墊船的整個(gè)船底的氣壓平均值：

$\stackrel{\‾}{P}=({\stackrel{\‾}{P}}_A+{\stackrel{\‾}{P}}_B+{\stackrel{\‾}{P}}_C+{\stackrel{\‾}{P}}_C)/4$

其中，為所述氣墊船的整個(gè)船底的氣壓平均值。

進(jìn)一步，根據(jù)船底各部分的氣壓平均值以及整個(gè)船底的氣壓平均值，判斷所述氣墊船的穩(wěn)定程度，包括：

根據(jù)如下公式確定所述四個(gè)一級(jí)區(qū)域平均氣壓偏離度：

$S_A=\left(\right|{\stackrel{\‾}{P}}_A-\stackrel{\‾}{P}|/\stackrel{\‾}{P})\×100\%$

$S_B=\left(\right|{\stackrel{\‾}{P}}_B-\stackrel{\‾}{P}|/\stackrel{\‾}{P})\×100\%$

$S_C=\left(\right|{\stackrel{\‾}{P}}_C-\stackrel{\‾}{P}|/\stackrel{\‾}{P})\×100\%$

$S_D=\left(\right|{\stackrel{\‾}{P}}_D-\stackrel{\‾}{P}|/\stackrel{\‾}{P})\×100\%$

其中，

S_A為一級(jí)區(qū)域A的平均氣壓偏離度，

S_B為一級(jí)區(qū)域B的平均氣壓偏離度，

S_C為一級(jí)區(qū)域C的平均氣壓偏離度，

S_D為一級(jí)區(qū)域D的平均氣壓偏離度；

設(shè)定氣墊船船體不穩(wěn)定等級(jí)閾值，當(dāng)S_A、S_B、S_C、S_D中任意一項(xiàng)達(dá)到所述不穩(wěn)定等級(jí)閾值時(shí)，判斷所述氣墊船不穩(wěn)定，并報(bào)告所述不穩(wěn)定等級(jí)。

進(jìn)一步，設(shè)定氣墊船船體不穩(wěn)定等級(jí)閾值，當(dāng)S_A、S_B、S_C、S_D中任意一項(xiàng)達(dá)到所述不穩(wěn)定等級(jí)閾值時(shí)，判斷所述氣墊船不穩(wěn)定，并報(bào)告所述不穩(wěn)定等級(jí)，包括：

設(shè)定氣墊船船體不穩(wěn)定等級(jí)閾值為三級(jí)，分別為不平衡等級(jí)閾值、嚴(yán)重等級(jí)閾值和停船檢修等級(jí)閾值；

當(dāng)S_A、S_B、S_C、S_D中任意一項(xiàng)達(dá)到停船檢修等級(jí)閾值，則報(bào)告停船檢修等級(jí)；

當(dāng)S_A、S_B、S_C、S_D中任意一項(xiàng)達(dá)到嚴(yán)重等級(jí)閾值并小于停船檢修等級(jí)閾值，則報(bào)告嚴(yán)重等級(jí)；

當(dāng)S_A、S_B、S_C、S_D中任意一項(xiàng)達(dá)到不平衡等級(jí)閾值并小于嚴(yán)重等級(jí)閾值，則報(bào)告不平衡等級(jí)。

進(jìn)一步，設(shè)定氣墊船船體不穩(wěn)定等級(jí)閾值，當(dāng)S_A、S_B、S_C、S_D中任意一項(xiàng)達(dá)到所述不穩(wěn)定等級(jí)閾值時(shí)，判斷所述氣墊船不穩(wěn)定，并報(bào)告所述不穩(wěn)定等級(jí)，包括：

設(shè)定氣墊船船體不穩(wěn)定等級(jí)閾值為三級(jí)，分別為不平衡等級(jí)閾值、嚴(yán)重等級(jí)閾值和停船檢修等級(jí)閾值；

所述不平衡等級(jí)閾值為3％；

所述嚴(yán)重等級(jí)閾值為5％；

所述停船檢修等級(jí)閾值為8％。

進(jìn)一步，當(dāng)S_A、S_B、S_C、S_D均不大于所述不穩(wěn)定等級(jí)閾值時(shí)，報(bào)告氣墊船船體穩(wěn)定。

從上述方案可以看出，本發(fā)明的氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測方法，在氣墊船的船底均勻地布置多個(gè)壓力傳感器以測量船底各處的氣壓值，進(jìn)而利用補(bǔ)償計(jì)算方式可獲得整個(gè)船底任意位置的氣壓值，進(jìn)而可及時(shí)快速獲取氣墊船船底各處局部以及整體的壓力狀況，當(dāng)某區(qū)域發(fā)生氣壓值過大的變化時(shí)，便能夠及時(shí)的進(jìn)行反饋。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了通過各個(gè)離散點(diǎn)的測量和計(jì)算進(jìn)而獲取整個(gè)氣墊船底各處的壓力值，使得氣墊船在航行過程中可實(shí)施查看氣墊的壓力情況，免去了人工檢查的麻煩，并且避免了氣墊船行駛時(shí)的危險(xiǎn)發(fā)生。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測裝置的面板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測方法流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的壓力傳感器的布置分布示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的一個(gè)基本四方形區(qū)域的補(bǔ)償壓力計(jì)算示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中的一種報(bào)警界面示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測裝置包括壓力傳感器101和控制及數(shù)據(jù)處理單元102。其中，所述壓力傳感器101為多個(gè)，多個(gè)所述壓力傳感器101均勻地布置于所述氣墊船的船底，以測量所述船底各處的氣壓值。所述控制及數(shù)據(jù)處理單元102控制所述壓力傳感器101的開啟和關(guān)閉，并接收所述壓力傳感器101所測量的氣壓值，根據(jù)所接收的氣壓值計(jì)算所述氣墊船的船底的氣壓分布數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述壓力傳感器101為無線壓力傳感器，這樣可省去在氣墊船船體進(jìn)行布線的麻煩，并且，也可以避免檢修的繁瑣。為配合所述無線壓力傳感器，同時(shí)，本發(fā)明中，所述氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測裝置還包括無線通信單元103，所述無線通信單元103電連接于所述控制及數(shù)據(jù)處理單元102，并且所述無線通信單元103與所述壓力傳感器101，即所述無線壓力傳感器進(jìn)行無線通信，進(jìn)而所述控制及數(shù)據(jù)處理單元102通過所述無線通信單元103控制所述壓力傳感器101的開啟和關(guān)閉以及接收所述壓力傳感器101所測量的氣壓值。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測裝置還包括存儲(chǔ)單元104，所述存儲(chǔ)單元104電連接于所述控制及數(shù)據(jù)處理單元102，以存儲(chǔ)所述氣壓值和氣壓分布數(shù)據(jù)。

為了地面站能夠及時(shí)接收行駛時(shí)的氣墊船的狀態(tài)，需要本發(fā)明實(shí)施例能夠提供與地面站之間進(jìn)行信息交互的功能，進(jìn)而本發(fā)明實(shí)施例的氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測裝置還包括衛(wèi)星通訊單元105，所述衛(wèi)星通訊單元105電連接于所述控制及數(shù)據(jù)處理單元102，并通過衛(wèi)星與地面監(jiān)控站進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。對(duì)應(yīng)地，所述控制及數(shù)據(jù)處理單元102通過所述衛(wèi)星通訊單元將所述氣壓值和氣壓分布數(shù)據(jù)傳送給所述地面監(jiān)控站。

另外，為了便于查看和控制，所述氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測裝置還包括顯示屏106和數(shù)據(jù)采集控制按鍵107。其中，所述顯示屏106電連接于所述控制及數(shù)據(jù)處理單元102，以顯示所述氣壓值以及氣壓分布數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)采集控制按鍵107電連接于所述控制及數(shù)據(jù)處理單元102，以指令所述控制及數(shù)據(jù)處理單元102控制所述壓力傳感器101的開啟和關(guān)閉并進(jìn)行所述氣壓值的采集和所述氣壓分布數(shù)據(jù)的計(jì)算。

本發(fā)明中，所述氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測裝置還包括USB接口108，所述USB接口108電連接于所述控制及數(shù)據(jù)處理單元102，并且，所述USB接口108可連接外部設(shè)備，以使所述控制及數(shù)據(jù)處理單元102通過所述USB接口108與所述外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，例如將氣壓值和氣壓分布數(shù)據(jù)通過USB接口108傳送給外部設(shè)備，或者通過USB接口108從外部設(shè)備獲取計(jì)算程序等。

另外，為了更加直觀簡潔地報(bào)告氣墊船氣壓狀態(tài)，本發(fā)明的氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測裝置還具有狀態(tài)指示單元109，所述狀態(tài)指示單元109電連接于所述控制及數(shù)據(jù)處理單元102，所述控制及數(shù)據(jù)處理單元102通過所述狀態(tài)指示單元109指示氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例中，所述狀態(tài)指示單元109包括狀態(tài)指示燈和蜂鳴器。

本發(fā)明實(shí)施例中，還包括電源管理單元(圖中未示出)，用于給各個(gè)單元進(jìn)行供電。為了隨時(shí)掌握氣墊船的位置信息，本發(fā)明實(shí)施例中，還可增加GPS單元，所述GPS單元電連接于所述控制及數(shù)據(jù)處理單元102，以獲取當(dāng)前所述氣墊船所處的位置，進(jìn)而控制及數(shù)據(jù)處理單元102可將氣墊船當(dāng)前所處的位置和當(dāng)前氣壓值以及所述氣壓分布數(shù)據(jù)進(jìn)行合并存儲(chǔ)，進(jìn)而可為后期的數(shù)據(jù)收集、分析和診斷提供一手?jǐn)?shù)據(jù)。

圖2示出了氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測裝置面板一個(gè)實(shí)施例示的控制面板布局，當(dāng)然還可以采用其它中布局方式。如圖2所示，該控制面板具有外殼201，顯示屏106、開關(guān)按鍵202、采集控制按鍵203、無線控制按鍵204、無線通信單元天線205、衛(wèi)星通訊單元天線206、狀態(tài)指示燈207、蜂鳴器208、USB接口108以及供電接口209均安裝于該面板，進(jìn)而整個(gè)面板整體非常簡潔，并且易于操作和監(jiān)控。

為了能夠獲取船底整體和各個(gè)局部的氣壓信息，多個(gè)壓力傳感器101需要在氣墊船船底進(jìn)行精心布置。本發(fā)明實(shí)施例中，各個(gè)所述壓力傳感器101對(duì)稱地布置于所述氣墊船的船底，這樣可以采用一種方式獲取船底每個(gè)地方的氣壓值。

本發(fā)明的氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測裝置，通過在氣墊船的船底均勻地布置多個(gè)壓力傳感器以測量船底各處的氣壓值，在氣墊船行駛的過程中可實(shí)時(shí)監(jiān)測和計(jì)算出船底各處的氣壓值，若船底氣壓值出現(xiàn)不均勻的情況便可以及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，進(jìn)而可避免危險(xiǎn)的發(fā)生，同時(shí)本發(fā)明實(shí)施例還可通過衛(wèi)星與地面站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，進(jìn)而地面站可實(shí)施監(jiān)測氣墊船的船底的氣壓分布情況，若氣墊船出現(xiàn)故障等問題，地面站可第一時(shí)間獲知，進(jìn)而提升了營救相應(yīng)效率。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測方法，如圖3所示，包括：

步驟1、在所述氣墊船的船底均勻地布置多個(gè)壓力傳感器，以測量所述船底各處的氣壓值；

步驟2、對(duì)于未布置所述壓力傳感器的位置以及損壞而無法進(jìn)行氣壓值測量的壓力傳感器所在位置，采用補(bǔ)償壓力計(jì)算以獲取對(duì)應(yīng)的氣壓值；

步驟3、根據(jù)船底各處所測量的氣壓值計(jì)算船底各部分的氣壓平均值以及整個(gè)船底的氣壓平均值；

步驟4、根據(jù)船底各部分的氣壓平均值以及整個(gè)船底的氣壓平均值，判斷所述氣墊船的穩(wěn)定程度。

其中，步驟1中的在所述氣墊船的船底均勻地布置多個(gè)壓力傳感器包括：

將所述氣墊船的船底按中線劃分為四個(gè)一級(jí)區(qū)域；

對(duì)于每個(gè)一級(jí)區(qū)域再次按中線劃分為四個(gè)小區(qū)域；

重復(fù)上述劃分方式，對(duì)每個(gè)小區(qū)域進(jìn)行多次的劃分，進(jìn)而將所述氣墊船的船底劃分為多個(gè)相等的基本四方形區(qū)域；

將多個(gè)壓力傳感器，布置于所有基本四方形區(qū)域的四個(gè)角處。

例如，如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例中，將所述氣墊船的船底按中線劃分為四個(gè)一級(jí)區(qū)域，分別為區(qū)域A、區(qū)域B、區(qū)域C、區(qū)域D；對(duì)于區(qū)域A再次按中線劃分為四個(gè)小區(qū)域，分別為區(qū)域A1、區(qū)域A2、區(qū)域A3、區(qū)域A4，區(qū)域B、區(qū)域C和區(qū)域D同樣如此劃分，后續(xù)不再贅述；重復(fù)上述劃分方式，對(duì)區(qū)域A1再次劃分為區(qū)域A11、區(qū)域A12、區(qū)域A13、區(qū)域A14，對(duì)區(qū)域B1再次劃分為區(qū)域B11、區(qū)域B12、區(qū)域B13、區(qū)域B14，對(duì)區(qū)域C1再次劃分為區(qū)域C11、區(qū)域C12、區(qū)域C13、區(qū)域C14，對(duì)區(qū)域D1再次劃分為區(qū)域D11、區(qū)域D12、區(qū)域D13、區(qū)域D14，可以如此多次進(jìn)一步劃分。

將多個(gè)壓力傳感器，布置于所有基本四方形區(qū)域的四個(gè)角處，如圖4中的黑點(diǎn)所示，在每個(gè)基本四方形區(qū)域的四個(gè)角處各布置一個(gè)壓力傳感器，對(duì)于任意一個(gè)基本四方形區(qū)域來說，其至少還有三個(gè)相鄰的基本四方形區(qū)域，因此，每個(gè)基本四方形區(qū)域的四個(gè)角處與相鄰的每個(gè)基本四方形區(qū)域的對(duì)應(yīng)的角處共用一個(gè)壓力傳感器，例如對(duì)于圖4的區(qū)域A14，其左上角的同時(shí)相鄰于區(qū)域A11、區(qū)域A12和區(qū)域A13，那么在區(qū)域A14的左上角的壓力傳感器也是區(qū)域A11的右下角、區(qū)域A12的左下角和區(qū)域A13的右上角的壓力傳感器。

如圖5所示，為一個(gè)基本四方形區(qū)域，本發(fā)明中，采用如下方法獲得船底任意一點(diǎn)的氣壓值，即，步驟2中，對(duì)于未布置所述壓力傳感器的位置，采用補(bǔ)償壓力計(jì)算以獲取對(duì)應(yīng)的氣壓值，包括采用如下公式獲取：

p_(1,2)＝(p₁+p₂)/2

p_(1,3)＝(p₁+p₃)/2

p_(3,4)＝(p₃+p₄)/2

p_(2,4)＝(p₂+p₄)/2

$\stackrel{\‾}{p}=(p_1+p_2+p_3+p_4)/4$

${\stackrel{\‾}{p}}_1=(p_1+p_{(1,2)}+p_{(1,3)}+\stackrel{\‾}{p})/4$

${\stackrel{\‾}{p}}_2=(p_{(1,2)}+p_2+p_{(2,4)}+\stackrel{\‾}{p})/4$

${\stackrel{\‾}{p}}_3=(p_3+p_{(1,3)}+p_{(3,4)}+\stackrel{\‾}{p})/4$

${\stackrel{\‾}{p}}_4=(p_4+p_{(2,4)}+p_{(3,4)}+\stackrel{\‾}{p})/4$

其中，

p₁為所述基本四方形區(qū)域中的一個(gè)角位置處的氣壓值，p₂為所述基本四方形區(qū)域中與p₁所在角位置處相鄰的一個(gè)角位置處的氣壓值，p₃為所述基本四方形區(qū)域中與p₁所在角位置處相鄰的另一個(gè)角位置處的氣壓值，p₄為所述基本四方形區(qū)域中與p₁所在角位置處相對(duì)的角位置處的氣壓值，p_(1,2)為p₁所在位置處和p₂所在位置處之間的中點(diǎn)位置處的氣壓值，p_(1,3)為p₁所在位置處和p₃所在位置處之間的中點(diǎn)位置處的氣壓值，p_(3,4)為p₃所在位置處和p₄所在位置處之間的中點(diǎn)位置處的氣壓值，p_(2,4)為p₂所在位置處和p₄所在位置處之間的中點(diǎn)位置處的氣壓值，為所述基本四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值，為由p₁所在位置處、p_(1,2)所在位置處、p_(1,3)所在位置處和所在位置處所構(gòu)成的四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值，為由p_(1，2)所在位置處、p₂所在位置處、p_(2,4)所在位置處和所在位置處所構(gòu)成的四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值，為由p₃所在位置處、p_(1,3)所在位置處、p_(3,4)所在位置處和所在位置處所構(gòu)成的四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值，為由p₄所在位置處、p_(2,4)所在位置處、p_(3,4)所在位置處和所在位置處所構(gòu)成的四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值。

從中可以看出，采用上述方法，可將基本四方形區(qū)域通過計(jì)算的方式無限地細(xì)分下去，進(jìn)而可獲得詳細(xì)的氣墊船船底氣壓值數(shù)據(jù)。

步驟2中，對(duì)于損壞而無法進(jìn)行氣壓值測量的壓力傳感器所在位置，采用補(bǔ)償壓力計(jì)算以獲取對(duì)應(yīng)的氣壓值，包括：

采用就近原則，將損壞而無法進(jìn)行氣壓值測量的壓力傳感器所在位置處相鄰的四個(gè)壓力傳感器的氣壓值取平均值，作為該損壞而無法進(jìn)行氣壓值測量的壓力傳感器所在位置處的氣壓值。

該方法可仿照上述未布置所述壓力傳感器的位置的氣壓值獲取公式計(jì)算，例如，圖4中，若區(qū)域A14的左下角處的壓力傳感器如果損壞，可將區(qū)域A14左上角、區(qū)域A14右下角、區(qū)域A31左上角和區(qū)域A31右下角四處壓力傳感器的氣壓值取平均來近似作為A14的左下角處的氣壓值。

本發(fā)明實(shí)施例的步驟3中，根據(jù)船底各處所測量的氣壓值計(jì)算船底各部分的氣壓平均值以及整個(gè)船底的氣壓平均值，采用如下計(jì)算方法：

采用如下公式獲取所述氣墊船的船底的四個(gè)一級(jí)區(qū)域的平均氣壓值：

${\stackrel{\‾}{P}}_A=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\stackrel{\‾}{P}}_{Ai}}{N}$

${\stackrel{\‾}{P}}_B=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\stackrel{\‾}{P}}_{Bi}}{N}$

${\stackrel{\‾}{P}}_C=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\stackrel{\‾}{P}}_{Ci}}{N}$

${\stackrel{\‾}{P}}_D=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\stackrel{\‾}{P}}_{Di}}{N}$

其中，為一級(jí)區(qū)域A(即上述區(qū)域A)中的第i個(gè)基本四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值，為一級(jí)區(qū)域B(即上述區(qū)域B)中的第i個(gè)基本四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值，為一級(jí)區(qū)域C(即上述區(qū)域C)中的第i個(gè)基本四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值，為一級(jí)區(qū)域D(即上述區(qū)域D)中的第i個(gè)基本四方形區(qū)域的中心位置處的氣壓值，為一級(jí)區(qū)域A的平均氣壓值，為一級(jí)區(qū)域B的平均氣壓值，為一級(jí)區(qū)域C的平均氣壓值，為一級(jí)區(qū)域D的平均氣壓值，N為每個(gè)一級(jí)區(qū)域中的基本四方形區(qū)域的個(gè)數(shù)，i為從1到N的整數(shù)，一級(jí)區(qū)域A、一級(jí)區(qū)域B、一級(jí)區(qū)域C和一級(jí)區(qū)域D為所述四個(gè)一級(jí)區(qū)域，即上述區(qū)域A、區(qū)域B、區(qū)域C、區(qū)域D。若進(jìn)行三級(jí)劃分，即每個(gè)一級(jí)區(qū)域下再分成四個(gè)子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域再下分四個(gè)基本區(qū)域(即基本四方形區(qū)域)，則N＝4×4×4＝64，可參照?qǐng)D4所示，若要進(jìn)行更多級(jí)劃分，則基本四方形區(qū)域的數(shù)量還會(huì)呈幾何級(jí)數(shù)上升，當(dāng)然所測量和計(jì)算的精度會(huì)更加準(zhǔn)確。

采用如下公式獲取所述氣墊船的整個(gè)船底的氣壓平均值：

$\stackrel{\‾}{P}=({\stackrel{\‾}{P}}_A+{\stackrel{\‾}{P}}_B+{\stackrel{\‾}{P}}_C+{\stackrel{\‾}{P}}_D)/4$

其中，為所述氣墊船的整個(gè)船底的氣壓平均值。

步驟4中，根據(jù)船底各部分的氣壓平均值以及整個(gè)船底的氣壓平均值，判斷所述氣墊船的穩(wěn)定程度，包括采用如下方法實(shí)現(xiàn)：

根據(jù)如下公式確定所述四個(gè)一級(jí)區(qū)域平均氣壓偏離度：

$S_A=\left(\right|{\stackrel{\‾}{P}}_A-\stackrel{\‾}{P}|/\stackrel{\‾}{P})\×100\%$

$S_B=\left(\right|{\stackrel{\‾}{P}}_B-\stackrel{\‾}{P}|/\stackrel{\‾}{P})\×100\%$

$S_C=\left(\right|{\stackrel{\‾}{P}}_C-\stackrel{\‾}{P}|/\stackrel{\‾}{P})\×100\%$

$S_D=\left(\right|{\stackrel{\‾}{P}}_D-\stackrel{\‾}{P}|/\stackrel{\‾}{P})\×100\%$

其中，S_A為一級(jí)區(qū)域A的平均氣壓偏離度，S_B為一級(jí)區(qū)域B的平均氣壓偏離度，S_C為一級(jí)區(qū)域C的平均氣壓偏離度，S_D為一級(jí)區(qū)域D的平均氣壓偏離度。

設(shè)定氣墊船船體不穩(wěn)定等級(jí)閾值，當(dāng)S_A、S_B、S_C、S_D中任意一項(xiàng)達(dá)到所述不穩(wěn)定等級(jí)閾值時(shí)，判斷所述氣墊船不穩(wěn)定，并報(bào)告所述不穩(wěn)定等級(jí)。

更具體地，本發(fā)明實(shí)施例中，通過設(shè)定多級(jí)氣墊船船體不穩(wěn)定等級(jí)閾值，以實(shí)現(xiàn)多程度的預(yù)警。例如，設(shè)定氣墊船船體不穩(wěn)定等級(jí)閾值為三級(jí)，分別為不平衡等級(jí)閾值、嚴(yán)重等級(jí)閾值和停船檢修等級(jí)閾值。

其中，當(dāng)S_A、S_B、S_C、S_D中任意一項(xiàng)達(dá)到停船檢修等級(jí)閾值，則報(bào)告停船檢修等級(jí)，即若

max{S_A,S_B,S_C,S_D}≥η₃％

則報(bào)告停船檢修等級(jí)，其中，η₃％為停船檢修等級(jí)閾值。

當(dāng)S_A、S_B、S_C、S_D中任意一項(xiàng)達(dá)到嚴(yán)重等級(jí)閾值并小于停船檢修等級(jí)閾值，則報(bào)告嚴(yán)重等級(jí)，即若

η₂％≤max{S_A,S_B,S_C,S_D}＜η₃％

則報(bào)告嚴(yán)重等級(jí)，其中，η₂％為嚴(yán)重等級(jí)閾值。

當(dāng)S_A、S_B、S_C、S_D中任意一項(xiàng)達(dá)到不平衡等級(jí)閾值并小于嚴(yán)重等級(jí)閾值，則報(bào)告不平衡等級(jí)，即若

η₁％≤max{S_A,S_B,S_C,S_D}＜η₂％

本發(fā)明實(shí)施例中，所述不平衡等級(jí)閾值為3％，即η₁％＝3％，所述嚴(yán)重等級(jí)閾值為5％，即η₂％＝5％，所述停船檢修等級(jí)閾值為8％，即η₃％＝8％。

當(dāng)S_A、S_B、S_C、S_D均不大于所述不穩(wěn)定等級(jí)閾值(即η₁％＝3％)時(shí)，則報(bào)告氣墊船船體穩(wěn)定。

圖6所示為本發(fā)明實(shí)施例中的一種報(bào)警界面示意圖，為了直觀展示氣墊船船底的氣壓分布狀態(tài)，可近似可將報(bào)警界面近似模仿成船底輪廓，在船底各個(gè)區(qū)域中采用亮點(diǎn)(亮斑)的顏色變化表示船底各處(區(qū)域)的氣壓值狀況，比如用綠色表示不大于所述不穩(wěn)定等級(jí)閾值的氣壓值，即用綠色表示正常氣壓值范圍，用不同色深的紅色表示不同等級(jí)的不穩(wěn)定等級(jí)，以表示船底氣壓值的不正常狀況。若整個(gè)船底的氣壓值均處于正常氣壓值范圍內(nèi)，則在報(bào)警界面中心用一較大的綠色圓點(diǎn)(或者圓圈、圓餅等)表示船底氣壓正常。

本發(fā)明的氣墊船的氣墊壓力監(jiān)測方法，在氣墊船的船底均勻地布置多個(gè)壓力傳感器以測量船底各處的氣壓值，進(jìn)而利用補(bǔ)償計(jì)算方式可獲得整個(gè)船底任意位置的氣壓值，進(jìn)而可及時(shí)快速獲取氣墊船船底各處局部以及整體的壓力狀況，當(dāng)某區(qū)域發(fā)生氣壓值過大的變化時(shí)，便能夠及時(shí)的進(jìn)行反饋。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了通過各個(gè)離散點(diǎn)的測量和計(jì)算進(jìn)而獲取整個(gè)氣墊船底各處的壓力值，使得氣墊船在航行過程中可實(shí)施查看氣墊的壓力情況，免去了人工檢查的麻煩，并且避免了氣墊船行駛時(shí)的危險(xiǎn)發(fā)生。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。