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斗轮式挖泥船挖掘轨迹控制及综合监控研究

许国华  
【摘要】:新型的斗轮式挖泥船既具有链斗式挖泥船开挖能力强、泥土泄漏较少和挖槽平整的优点,又具有绞吸式挖泥船采用水力管道运输,挖、运、卸连接生产和生产成本低的优点,而且挖掘硬质土、粘性土、密实沙等具有绞刀所无法比拟的功能,同时斗轮在挖泥作业左、右横移时均能连续、均匀、有效地进行切割和挖掘,保持比较均衡的生产率。本文针对斗轮式挖泥船的特点,实现了斗轮式挖泥船挖掘轨迹控制及其挖泥作业的综合监控。 第一章 回顾了国内外挖泥船的应用和发展概况;介绍了斗轮式挖泥船在具体应用中体现出的特点;指出了斗轮式挖泥船的发展潜力;最后提出了本课题的研究背景、意义和主要内容。 第二章 详细阐述了斗轮式挖泥船斗轮施工作业流程以及挖泥船液压控制系统的工作原理。根据实际施工作业要求,对挖掘轨迹控制及其综合监控系统的硬件整体结构进行设计,并论述了系统中各个监控环节的工作原理以及系统各传感器件间的数据传输及通信方式。 第三章 阐述了挖泥船斗轮挖掘轨迹控制的目标。通过疏浚作业的要求建立了斗轮挖掘剖面坐标系统数学模型;选取合适的斗轮挖掘轨迹控制方案,实现了斗轮的挖掘轨迹的监测与控制。使斗轮按照预定的挖槽剖面进行施工,显著了提高挖泥船的挖掘精度。 第四章 在实现挖泥船斗轮挖掘轨迹控制及原有挖泥船作业过程监控系统的基础上,开发了斗轮式挖泥船综合监控系统。利用面向对象程序设计方法,合理划分了系统软件各功能模块,应用Microsoft Office Access创建施工水深及坐标数据库,采用ADO数据库访问技术作为数据库与用户界面图形系统的接口,实现了施工水深查询。 第五章 基于模糊数学的综合评判模型,提出了斗轮式挖泥船施工技术方案的综合评价模型。利用经验数据和专家提供的语言模糊信息,能够比较全面、合理地选择出适合工程特点的技术方案,从而克服挖泥船施工过程中的复杂性和客观存在的模糊性,能够显著提高施工的安全性和降低施工操作人员的盲目性,并减少施工的成本。 第六章 归纳总结本课题,并对相关工作进行了展望。


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