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申请/专利权人：大连海事大学

摘要：本发明提供一种极地船舶甲板快速除冰装置及其控制方法，装置包括收集单元、热水喷射单元、热气吹除单元、机器视觉识别单元和智能控制单元；所述收集单元对清理积冰过程中产生的融水或溅淋水进行抽吸并过滤，将过滤后的水输送至热水喷射单元；所述热水喷射单元对过滤后的水进行加热并将加热后的水通过热水喷嘴喷出以清理积冰；所述热气吹除单元喷出加热后的空气以清理积冰；本发明提供的装置及控制方法主要针对极地船舶甲板积冰清除作业，在功能上可以智能、高效、快速地清除甲板积冰，并可有效避免溅水及融水的二次结冰危害。

主权项：1.一种极地船舶甲板快速除冰装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据工作需求，在人机交互界面中设定甲板积冰去除所需时间；S2、机器视觉识别单元（1）对甲板积冰位置、积冰面积以及积冰厚度进行定位、识别，并将检测结果发送至智能控制单元（2）；S2中，机器视觉识别单元（1）检测小车（30）行走过后的甲板位置是否存在未清除完全的积冰、是否存在未完全抽吸干净的融水或溅淋水、甲板表面潮湿程度和柔性管路（17）内部冻结情况；机器视觉识别单元（1）的检测结果包括：情况一：甲板表面仅存在积冰；情况二：甲板表面仅存在融水或溅淋水；情况三：甲板表面潮湿或者柔性管路（17）内部冻结；情况四：甲板表面存在积冰并且甲板表面存在融水或溅淋水；情况五：甲板表面存在融水或溅淋水且甲板表面潮湿或者柔性管路（17）内部冻结；情况六：甲板表面存在积冰且甲板表面潮湿或者柔性管路（17）内部冻结；情况七：甲板表面存在积冰并且甲板表面存在融水或溅淋水而且甲板表面潮湿或者柔性管路（17）内部冻结；S3、智能控制单元（2）对收到的信息进行数据分析并向小车（30）发送控制信号、控制小车（30）运行至积冰清理位置；S4、智能控制单元（2）对收到的检测结果进行数据分析并生成相应的控制指令发送至热水喷射单元（4）、热气吹除单元（5）以及收集单元（3）；当S4中的检测结果为情况一时，执行策略一；策略一如下：减小喷嘴与竖直线间角度，机器视觉识别单元（1）第二次检测出检测结果，当第二次检测结果仍为情况一时，降低喷嘴距离积冰的高度，机器视觉识别单元（1）第三次检测出检测结果，当第三次检测结果仍为情况一时，增加热水喷射单元（4）中喷嘴喷射热水的流量；当S4中的检测结果为情况二时，执行策略二；策略二如下：加大抽吸电机（22）的功率，增加地面吸嘴（21）的抽吸能力；当S4中的检测结果为情况三时，执行策略三；策略三如下：加大热气吹除单元（5）的功率；当S4中的检测结果为情况四时，若是，则同时执行策略一和策略二；当S4中的检测结果为情况五时，若是，则同时执行策略二和策略三；当S4中的检测结果为情况六时，若是，则同时执行策略一和策略三；当S4中的检测结果为情况七时，若是，则同时执行策略一、策略二和策略三；S5、热水喷射单元（4）、热气吹除单元（5）以及收集单元（3）接收控制指令并开始进行除冰；S6、S5除冰后，机器视觉识别单元（1）对除冰后的甲板表面进行识别检测，并将检测信息发送至智能控制单元（2）；S7、智能控制单元（2）接收检测信息，若除冰不合格，则返回S4；若除冰合格，则除冰结束；极地船舶甲板快速除冰装置的控制方法通过极地船舶甲板快速除冰装置实现，极地船舶甲板快速除冰装置包括收集单元（3）、热水喷射单元（4）、热气吹除单元（5）、机器视觉识别单元（1）和智能控制单元（2）；所述收集单元（3）对清理积冰过程中产生的融水或溅淋水进行抽吸并过滤，将过滤后的水输送至热水喷射单元（4）；所述收集单元（3）接收控制信号并根据控制信号执行控制指令；所述热水喷射单元（4）对过滤后的水进行加热并将加热后的水通过热水喷嘴（18）喷出以清理积冰；所述热水喷射单元（4）接收控制信号并根据控制信号执行控制指令；所述热气吹除单元（5）喷出加热后的空气以清理积冰并将融水或溅淋水进行吹除；所述热气吹除单元（5）接收控制信号并根据控制信号执行控制指令；所述机器视觉识别单元（1）对船舶甲板上的积冰位置和面积进行识别，并将识别信号发送至智能控制单元（2）；所述智能控制单元（2）接收识别信号并对识别信号进行判断，生成相应的控制信号发送至收集单元（3）、热水喷射单元（4）、热气吹除单元（5）；所述极地船舶甲板快速除冰装置的前部为清理模块，所述极地船舶甲板快速除冰装置的后部为小车（30），所述清理模块通过连接框架与小车（30）相连；所述收集单元（3）包括若干个地面吸嘴（21）、抽吸电机（22）和过滤器（23）；所述地面吸嘴（21）与抽吸电机（22）电连接，所述地面吸嘴（21）通过柔性管路（17）与过滤器（23）相连，所述过滤器（23）通过柔性管路（17）与加热保温水箱（20）相连；所述地面吸嘴（21）位于清理模块上，所述抽吸电机（22）和过滤器（23）位于小车（30）上；所述热水喷射单元（4）包括第一伺服电机（7）、热水管路分流器（9）、第一丝杠（11）、热水喷嘴固定架（13）、第一液压推杆（15）、若干个热水喷嘴（18）、高压水泵（19）和加热保温水箱（20）；所述第一伺服电机（7）与第一丝杠（11）相连，所述加热保温水箱（20）与高压水泵（19）相连，所述加热保温水箱（20）通过柔性管路（17）与热水管路分流器（9）相连，所述热水管路分流器（9）与热水喷嘴（18）相连，所述热水喷嘴（18）设置于热水喷嘴固定架（13）上，所述热水喷嘴固定架（13）上设置有用以调整热水喷嘴（18）角度的第一液压推杆（15），所述热水喷嘴固定架（13）的上部通过第一丝杠（11）固定于连接框架上；所述第一伺服电机（7）、热水管路分流器（9）、第一丝杠（11）、热水喷嘴固定架（13）、第一液压推杆（15）和热水喷嘴（18）位于清理模块上，所述高压水泵（19）和加热保温水箱（20）位于小车（30）上；所述热气吹除单元（5）包括第二伺服电机（8）、热气管路分流器（10）、第二丝杠（12）、热气喷嘴固定架（14）、第二液压推杆（16）、若干个热气喷嘴（28）、空气加热器（26）和高压气泵（27），所述第二伺服电机（8）与第二丝杠（12）相连，所述高压气泵（27）通过柔性管路（17）与空气加热装置相连，所述空气加热装置通过柔性管路（17）与热气管路分流器（10）相连，所述热气管路分流器（10）通过柔性管路（17）与热气喷嘴（28）相连，所述热气喷嘴（28）设置于热气喷嘴固定架（14）上，所述热气喷嘴固定架（14）上设置有用以调整热气喷嘴（28）角度的第二液压推杆（16），所述热气喷嘴固定架（14）的上部通过第二丝杠（12）固定于连接框架上；所述第二伺服电机（8）、热气管路分流器（10）、第二丝杠（12）、热气喷嘴固定架（14）、第二液压推杆（16）和热气喷嘴（28）位于清理模块上，所述高压气泵（27）和空气加热器（26）位于小车（30）上。

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