Технологическая схема экспериментальной установки отслеживания положения судна на базе микропроцессорных устройств

Имеющиеся на рынке системы управления электроприводом для передачи грузов на суда в условиях волнения моря основаны на контактном измерении расстояния между палубой принимающего судна или грузовой платформой и грузом с помощью натянутых тросов или металлических балок. Закрепление устройств слежения занимает много времени и в большинстве случаев является небезопасным для персонала. Предлагаемая экспериментальная установка лишена данных недостатков. Разработаны функциональные схемы систем управления электроприводом грузового крана, а также экспериментальной установки. Экспериментальная установка реализации передачи грузов на качающуюся платформу в целом состоит из микроконтроллера Arduino, ультразвукового датчика измерения расстояния HS-SR04, инфракрасного датчика измерения расстояния Sharp, трехосевого акселерометра MMA7361 и модуля беспроводной связи ZigBEE. В состав установки входят два экспериментальных комплекса. Комплекс № 1 – с использованием сигналов с ультразвуковых датчиков, обеспечивает замедление скорости опускания груза при приближении к платформе/палубе и (или) индикацию машинисту крана. Применение данного комплекса возможно в широком диапазоне погодных условий при выгрузке груза на платформу (плоскость платформы стационарна) и только частично – при погрузке груза с платформы на палубу судна, особенно при сильном волнении водной поверхности (плоскость судна испытывает продольное, поперечное и вертикальное смещение). Комплекс № 2 – с использованием интегрального трехосевого акселерометра емкостного типа в качестве регистратора данных о движении судна и груза на нем. Акселерометры представляют собой датчики линейного ускорения. Подвергнув выходной сигнал однократному или двукратному интегрированию, можно получить скорость и смещение. Осуществляя архивирование данных на бортовом компьютере в реальном времени (а также с момента выхода из точки отправления до точки прибытия), можно получить трехмерную модель (векторную) перемещения датчика и, соответственно, судна. Используя полученные данные, можно оценить динамические воздействия на судно (на различные элементы судна при увеличении количества датчиков) и спрогнозировать необходимость замены крепежных элементов судна.