一種應用于小艇收放的波浪測量預報系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種應用于小艇收放的波浪測量預報系統。
【背景技術】
[0002]具有艉滑道系統的母船可以通過艉滑道系統來收放小艇。在靜水或海況條件較好的條件下，由于母船在水中穩定性好，母船姿態變化小，而新型艉滑道系統經過改進，增加了副滑道，避免了小艇收放時的沖排，可以穩定地實現小艇的收放，在此條件下安全實現小艇收放是完全可行的。然而在較高海況下(四級海況)，由于母船受風浪的影響，處于隨機的搖擺狀態，小艇收放受到嚴重影響。要保證小艇能夠安全收放，即至少要保證小艇進入到副滑道后副滑道的吃水深度要大于小艇的吃水深度，否則就會造成小艇同副滑道的碰撞，輕則影響小艇回收成功率，重則造成小艇損壞和人員安全問題。
[0003]具有波浪測量預報系統的母船可以很好的解決這個問題。波浪測量系統能實時的監控波浪高度，從而可以計算出副滑道的吃水深度。波浪測量系統通過副滑道的吃水深度判斷出小艇的收放時機。
[0004]現有的波浪測量系統只能得到當前時刻的波浪高度信息，通過簡單的閾值判斷得出當前時刻小艇的收放時機。而小艇的收放工作需要操作人員的操作時間和反應時間。因此需要預測出未來一段時間的波浪情況，才能有效的判斷出小艇的收放時機。
[0005]在實際應用中，由于海浪的起伏不定和船體的自由搖晃，雷達測距傳感器不能始終保持與水平面垂直的狀態，由于雷達測距傳感器是通過雷達波的反射獲得測量距離的，因此雷達測距傳感器在搖晃情況下獲得的測量信息不準。
[0006]此外，現有的波浪測量系統沒有考慮母船的航行姿態，縱搖、橫搖等因素對副滑道吃水深度的影響。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型其目的就在于提供一種應用于小艇收放的波浪測量預報系統，可實時地對大量波浪數據進行采集、處理、運算和對短期的波浪進行預報，正確指導帶有艉滑道系統的母船進行小艇收放工作。
[0008]實現上述目的而采取的技術方案，所述波浪測量預報系統包括雷達測距傳感器、傳感器支架、電子水尺、系統控制器、甲板信號燈，所述傳感器支架安裝固定在母船艉門上，雷達測距傳感器安裝在傳感器支架上，雷達測距傳感器在母船運動狀態下始終垂直于水平面，所述雷達測距傳感器把采集到的距離信息傳給系統控制器，所述電子水尺安裝固定在母船的副滑道上，用以測量副滑道的吃水深度，并把吃水深度信息傳給控制器。
[0009]有益效果
[0010]與現有技術相比本實用新型具有以下優點。
[0011]可實時地對大量波浪數據進行采集、處理、運算和對短期的波浪進行預報，正確指導帶有艉滑道系統的母船進行小艇收放工作。
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳述。
[0013]圖1為本裝置結構示意圖。
[0014]圖2為本裝置控制器原理示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，所述波浪測量預報系統包括雷達測距傳感器2、傳感器支架1、電子水尺3、系統控制器4、甲板信號燈5，所述傳感器支架I安裝固定在母船艉門上，雷達測距傳感器2安裝在傳感器支架I上，雷達測距傳感器2在母船運動狀態下始終垂直于水平面，所述雷達測距傳感器2把采集到的距離信息傳給系統控制器4，所述電子水尺3安裝固定在母船的副滑道上，用以測量副滑道的吃水深度，并把吃水深度信息傳給控制器。
[0016]如圖2所示，所述系統控制器4包括運算核心板、PLC控制器，運算核心板用來接收和處理雷達測距傳感器2與電子水尺(3)采集到的波浪數據，經過預測算法后預測出未來10秒的波浪數據，并找出適合母船收放小艇的時機，最后把運算的結果數據和預報信息傳送給PLC控制器；PLC控制器根據傳來的波浪和預報信息進行波浪顯示、人機交互和甲板信號燈5的控制。
實施例
[0017]如圖1所示，所述波浪測量預報系統包括雷達測距傳感器2、傳感器支架1、電子水尺3、系統控制器4、甲板信號燈5，所述傳感器支架I安裝固定在母船艉門上，雷達測距傳感器2安裝在傳感器支架I上，雷達測距傳感器2在母船運動狀態下始終垂直于水平面，所述雷達測距傳感器2把采集到的距離信息傳給系統控制器4，所述電子水尺3安裝固定在母船的副滑道上，用以測量副滑道的吃水深度，并把吃水深度信息傳給控制器。
[0018]如圖2所示，所述系統控制器4包括運算核心板、PLC控制器，運算核心板用來接收和處理雷達測距傳感器2與電子水尺3采集到的波浪數據，經過預測算法后預測出未來10秒的波浪數據，并找出適合母船收放小艇的時機，最后把運算的結果數據和預報信息傳送給PLC控制器；PLC控制器根據傳來的波浪和預報信息進行波浪顯示、人機交互和甲板信號燈5的控制。
[0019]結合圖1，本裝置由傳感器支架1、雷達測距傳感器2、電子水尺3、報警指示燈5、系統控制器4組成。結合圖2，系統控制器由運算核心板和PLC控制器組成。
[0020]雷達測距傳感器安裝在雷達測距傳感器支架上，最大限度的保證母船在航行過程中雷達測距傳感器垂直的指向水面。
[0021]雷達測距傳感器測量得到傳感器距離水面的距離，輸出4~20mA電流信號。系統控制器經過AD轉換，得到該距離信息。
[0022]系統控制器通過網口接收母船以UDP協議發來的船向、船速、橫搖、縱搖等母船的姿態信息。根據距離信息、姿態信息和雷達測距傳感器到水平面的安裝距離、副滑道長度、副滑道寬度，計算出副滑道的吃水深度H2。
[0023]系統控制器讀取電子水尺信息，經過電子水尺的安裝角度修正計算出電子水尺測量的副滑道吃水深度HI。若Hl與H2在一定的誤差范圍內，證明雷達信息是有用的，存儲該H2的值。
[0024]系統控制器每隔0.5秒存儲一個H2，在系統控制器接收到一定個數的H2時，通過預測算法進行預測，預測出后10秒的H2。在完成首次預測后，以后每隔10秒預測一次。
[0025]根據設定的副滑道吃水深度閾值和最少持續時間，在預測出來10秒的H2中找尋符合要求的時間窗。若沒有符合要求的時間窗，則報警指示燈亮紅燈，表示禁止小艇收放工作。若存在時間窗，但當前時刻時間窗還未到來，則報警指示燈亮黃燈，等待時間窗的到來，表示小艇的收放工作需等待。若當前時刻符合時間窗的要求，則報警指示燈亮綠燈，表示可以進行小艇的收放工作。
[0026]系統控制器可接收越控信息，對甲板信號燈進行人工干預，強制使信號燈變成紅或黃或綠燈。
[0027]系統控制器檢測母船的各種航行狀態，對不滿足小艇收放的條件進行判斷并顯示，這些條件包括:波浪過大、母船航速高、母船航速低、母船航向不穩、滑道故障、人為干預等。
[0028]結合圖2:本實用新型的系統控制器由運算核心板和PLC控制器組成，他們之間串口通信的方式建立連接。運算核心板接收雷達測距傳感器信息、電子水尺信息、導航信息、越控信息和滑道故障信息；PLC控制器控制報警指示燈和輸出系統故障信息。
[0029]系統控制器對自身運行設備進行監控，若持續2分鐘PLC控制器沒有收到正確的通信信息幀，波浪測量控制器將給出控制器故障信息。
【主權項】
1.一種應用于小艇收放的波浪測量預報系統，其特征在于，所述波浪測量預報系統包括雷達測距傳感器(2)、傳感器支架(1)、電子水尺(3)、系統控制器(4)、甲板信號燈(5)，所述傳感器支架(1)安裝固定在母船艉門上，雷達測距傳感器(2)安裝在傳感器支架(1)上，雷達測距傳感器(2)在母船運動狀態下始終垂直于水平面，所述雷達測距傳感器(2)把采集到的距離信息傳給系統控制器(4)，所述電子水尺(3)安裝固定在母船的副滑道上，用以測量副滑道的吃水深度，并把吃水深度信息傳給控制器。2.根據權利要求1所述的一種應用于小艇收放的波浪測量預報系統，其特征在于，所述系統控制器(4)包括運算核心板、PLC控制器，運算核心板用來接收和處理雷達測距傳感器(2)與電子水尺(3)采集到的波浪數據，經過預測算法后預測出未來10秒的波浪數據，并找出適合母船收放小艇的時機，最后把運算的結果數據和預報信息傳送給PLC控制器；PLC控制器根據傳來的波浪和預報信息進行波浪顯示、人機交互和甲板信號燈(5)的控制。
【專利摘要】一種應用于小艇收放的波浪測量預報系統，所述波浪測量預報系統包括雷達測距傳感器、傳感器支架、電子水尺、系統控制器、甲板信號燈，所述傳感器支架安裝固定在母船艉門上，雷達測距傳感器安裝在傳感器支架上，雷達測距傳感器在母船運動狀態下始終垂直于水平面，所述雷達測距傳感器把采集到的距離信息傳給系統控制器，所述電子水尺安裝固定在母船的副滑道上，用以測量副滑道的吃水深度，并把吃水深度信息傳給控制器。可實時地對大量波浪數據進行采集、處理、運算和對短期的波浪進行預報，正確指導帶有艉滑道系統的母船進行小艇收放工作。
【IPC分類】B63B23/00, G01S13/88
【公開號】CN204956859
【申請號】CN201520654703
【發明人】潘勇, 鄭文彬, 李豐
【申請人】九江精密測試技術研究所
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年8月27日