一种浮式防坡堤智能锚链系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种浮式防坡堤智能锚链系统及控制方法，该系统所设计的控制过程包括以下两个步骤，步骤一：获取防波提迎浪面受到波浪冲击时的波浪力F

【技术实现步骤摘要】
一种浮式防坡堤智能锚链系统及控制方法


[0001]本专利技术属于海洋工程锚泊装置领域，具体涉及一种浮式防坡堤智能锚链系统及控制方法。

技术介绍

[0002]由于浮式防波堤可适应水深较大、地基软弱、大潮差等情况，且具有建造速度快、造价低、不影响周边海洋水体和生物活动、可移动和重复使用率高等优点，其在港口海岸工程、海洋工程领域具有广阔应用前景。
[0003]传统浮式防波堤锚泊系统主要有两种形式：垂直导桩锚泊和锚链锚泊。垂直导桩锚泊主要由固定于海底的垂直导桩限制防波堤的运动，主要适用于港口等空间狭小且船只经常经过的海域，在深水、地基软弱海域应用较少。锚链锚泊主要通过连接防波堤与海底的锚链的恢复力限制防波堤的运动。
[0004]现有的锚链锚泊形式大多都是锚链自由连接于浮式防波堤与锚块之间，具有一定的拖地长度，且常处于曲线状态，总长太长材料耗费多。锚链较长导致浮式防波堤运动受波浪影响较大，运动范围不受限制，堤身不稳定，消浪效果差。锚链弯曲自由导致其在大波浪来袭时，容易瞬间绷紧，受到较大的瞬间拉力，有断裂或走锚的危险。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提出一种能够通过迎面浪的分析调节锚链长度的浮式防坡堤智能锚链系统，并提出了相应的控制方法。
[0006]实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种对浮式防坡堤智能锚链系统的控制方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一：获取防波提迎浪面受到波浪冲击时的波浪力F
>波
；
[0009]步骤二：根据波浪力F波的大小和其相对于防坡堤迎浪面的方向调节锚链的长度。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，步骤二，所述调节锚链的长度，包括以下步骤：
[0011](2.1)判断波浪力F
波
的方向是否朝向防坡堤的迎浪面，若否进行收链，缩短锚链的长度；
[0012]若是
[0013](2.2)进一步判断波浪力F
波
的大小超过设定的阈值，若否，锚链长度保持不变；
[0014]若是，进行放链，增长锚链的长度。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(2.2)，还包括判定波浪力F
波
和锚链所能承受的最大波浪力F
wmax
之间的比值大小μ＝F
波
/F
wmax
，根据μ的大小划分不同的等级，并根据对应的等级调节放链速度v
链
。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，还包括对波浪波速v
波
的检测，所述的放链速度v
链
在水平方向的分速度小于或等于波速v
波
。
[0017]本专利技术还提供了一种浮式防坡堤智能锚链系统，设于防坡堤的迎浪面，包括所述
数据检测装置，用于检测防波提所受到迎面浪冲击的波浪力F
波
；
[0018]所述锚链控制装置，用于根据波浪力F
波
相对于防坡堤迎浪面的方向和大小调节锚链的长度。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述锚链控制装置包括
[0020]信号接收装置，获取数据检测装置所检测的波浪力F
波
数据；
[0021]锚链管，锚链绕接在锚链管上；
[0022]驱动装置，与锚链管的旋转轴相连，用于驱动锚链管的旋转；
[0023]还包括分析模块，与信号接收装置相连，根据所获取的波浪力F
波
数据分析波浪力F波的大小和其相对于防坡堤迎浪面的方向，根据分析的结果控制驱动装置调节锚链的长度。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，所述分析模块判断波浪力F
波
相对于防坡堤迎浪面的方向，若远离防坡堤迎浪面的方向，则发送收链信号；若朝向防坡堤迎浪面的方向，则进一步判断波浪力F
波
的大小超过设定的阈值，若是，则发送放链信号。
[0025]作为本专利技术的进一步改进，还包括速度控制模块，所述的速度控制模块的输入端与所述的分析模块相连，输出端与所述的驱动装置相连；
[0026]所述的分析模块还用于进一步判断波浪力F
波
和锚链所能承受的最大波浪力F
wmax
之间的比值大小μ＝F
波
/F
wmax
，根据μ的大小划分不同的等级，并根据对应的等级获取放链速度v
链
结果，并将所获取的结果发送至速度控制模块，所述的速度控制模块根据所接收到的结果调节驱动装置的驱动速度。
[0027]作为本专利技术的进一步改进，所述数据检测装置，还用于对波浪波速v
波
的检测，
[0028]所述的分析模块，用于根据所检测到的波速v
波
调节放链速度v
链
在水平方向的分速度小于或等于波速v
波
。
[0029]作为本专利技术的进一步改进，所述的锚链控制装置还包括设置在锚链管中的发电装置，所述发电装置用于将波浪的动能转换为电能，为锚链控制装置的运行提供电能。
[0030]本专利技术的有益效果：
[0031]1.本专利技术实时观测波浪力并以此判断是否需要启动迎浪面锚链控制装置，智能调控浮式防波堤的迎浪面锚链长度，此锚链系统具备更高的稳定性，相比于传统锚链锚泊，它可控制被锚浮式防波堤的运动速度及范围，减小波浪对浮式防波堤运动的影响，使堤身更稳定，消浪效果更好。
[0032]2.本专利技术中锚链处于直线状态，且无拖地长度，相比于传统弯曲状态，节省了锚链耗材。
[0033]3.本专利技术根据工程所在地波浪大小，通过迎浪面锚链控制装置会控制迎浪面锚链的长度，在大风浪来袭时放链，利用缓冲效应减小锚链受力，延长锚链使用寿命。
附图说明
[0034]图1为本专利技术的锚链系统在初始状态的示意图；
[0035]图2为本专利技术的锚链系统在放链状态示意图；
[0036]图3为实施例的锚链系统中的锚链控制装置局部放大示意图；
[0037]图4为实施例的锚链系统工作原理流程图；
[0038]其中：1、防波堤；2、背浪面锚链；3、背浪面锚块；4、迎浪面锚链；5、迎浪面锚块；6、锚链控制装置；7、数据检测装置；8、信号发送装置；9、信号接收装置；10、分析模块；11、驱动装置；12、速度控制模块；13、发电装置；14、锚链管。
具体实施方式
[0039]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0040]下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细的描述。
[0041]如图1-图3所示的浮式防波堤结构，包括浮式防波堤1、背浪面锚链2、背浪面锚块3、迎浪面锚链4、迎浪面锚块5。本专利技术的智能锚链系统设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对浮式防坡堤智能锚链系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：获取防波提迎浪面受到波浪冲击时的波浪力F
波
；步骤二：根据波浪力F
波
的大小和其相对于防坡堤迎浪面的方向调节锚链的长度。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：步骤二，所述调节锚链的长度，包括以下步骤：(2.1)判断波浪力F
波
的方向是否朝向防坡堤的迎浪面，若否，进行收链，缩短锚链的长度；若是(2.2)进一步判断波浪力F
波
的大小超过设定的阈值，若否，锚链长度保持不变；若是，进行放链，增长锚链的长度。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：所述步骤(2.2)，还包括判定波浪力F
波
和锚链所能承受的最大波浪力F
wmax
之间的比值大小μ＝F
波
/F
wmax
，根据μ的大小划分不同的等级，并根据对应的等级调节放链速度v
链
。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：还包括对波浪波速v
波
的检测，所述的放链速度v
链
在水平方向的分速度小于或等于波速v
波
。5.一种浮式防坡堤智能锚链系统，其特征在于：设于防坡堤的迎浪面，包括所述数据检测装置，用于检测防波提所受到迎面浪冲击的波浪力F
波
；所述锚链控制装置，用于根据波浪力F
波
相对于防坡堤迎浪面的方向和大小调节锚链的长度。6.根据权利要求5所述的一种浮式防坡堤智能锚链系统，其特征在于：所述锚链控制装置包括信号接收装置，获取数据检测装置所检测的波浪力F
波
数据；锚链管，锚链绕接在锚链管上；驱动装置，与锚链管的旋转轴相连，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王露，陈达，赵亚州，李小军，宣庐峻，俞梅欣，高加云，
申请(专利权)人：中船第九设计研究院工程有限公司，
类型：发明
国别省市：