一种x型主动式减摇水舱装置和方法
技术领域
1.本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种x型主动式减摇水舱装置和方法。


背景技术：

2.减摇水舱是减少船舶横摇的装置之一，它能在船舶任意航速下发挥作用，被广泛应用于各种类型舰船上。国内外对减摇水舱的研究在结构形式上千差万别，但都可以归结到u型水舱和槽型水舱两大类。减摇从工作原理可分为被动式减摇水舱、被动可控式减摇水舱和主动式减摇水舱三种，其中主要以被动式减摇或被动可控式减摇为主。被动可控式减摇水舱主要采用变量泵、空气压缩机、鼓风机等设备，通过调节阀门开关，控制水舱边舱液位，改变舱内水的振荡周期，虽然可达到减摇效果，但针对大型船舶减摇效率低。主动式减摇水舱是通过控制系统根据船舶摇摆情况实时迅速实现舱内水的变化，从而主动达到减摇效果，但因其能量消耗大，具体实现存在一定技术困难，该方案采用较少。


技术实现要素：

3.为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种x型主动式减摇水舱装置和方法，其为一种利用电液伺服系统主动控制液体在船舶水舱中转移，以减少船舶横摇运动的设备，以解决船舶在航行和停泊时的横摇问题，有别于传统u型水舱和槽型水舱，进一步提高了减摇水舱的性能。
4.本发明的具体技术方案如下：
5.一种x型主动式减摇水舱装置，其特征在于，所述减摇水舱装置包括左上层水舱、右上层水舱、左下层水舱、右下层水舱、左导水管道、右导水管道、液压
‑
水缸机组、水缸驱动液压系统、减摇控制系统；
6.所述左上层水舱和所述左下层水舱分别布置在船体左舷的上部区域和下部区域，所述右上层水舱和所述右下层水舱分别布置在所述船体右舷的上部区域和下部区域；所述左上层水舱通过所述左导水管道与所述右下层水舱相连通；所述右上层水舱通过所述右导水管道与所述左下层水舱相连通；所述左下层水舱和所述右下层水舱通过所述液压
‑
水缸机组相连；
7.所述减摇控制系统通过所述水缸驱动液压系统控制所述液压
‑
水缸机组向左推压时，所述左上层水舱和所述左下层水舱分别向所述右下层水舱、所述右上层水舱排水；所述减摇控制系统通过所述水缸驱动液压系统控制所述液压
‑
水缸机组向右推压时，所述右上层水舱和所述右下层水舱分别向所述左下层水舱、所述左上层水舱排水。
8.进一步地，所述液压
‑
水缸机组包括左水缸、右水缸、长液压油缸、活塞结构；所述长液压油缸的油缸活塞杆的左右两端分别通过所述活塞结构与所述左水缸和所述右水缸分别相连，所述左水缸嵌入所述左下层水舱与所述左下层水舱相连通；所述右水缸嵌入所述右下层水舱与所述右下层水舱相连通；所述长液压油缸通过所述油缸活塞杆驱动所述活塞结构推压所述左水缸或所述右水缸中的水，调节所述左上层水舱和所述左下层水舱、所
述右上层水舱和所述右下层水舱中的水量。
9.进一步地，所述活塞结构包括左夹具架、右夹具架、左侧延长推拉杆、右侧延长推拉杆、法兰、左水缸活塞杆、右水缸活塞杆、支撑、左水缸活塞、右水缸活塞；
10.所述油缸活塞杆左端通过所述左夹具架与所述左侧延长推拉杆夹紧连接；所述左侧延长推拉杆通过所述法兰与所述左水缸活塞杆相连；所述左水缸活塞杆通过周向环绕设置的所述支撑与所述左水缸活塞相连，所述左水缸活塞嵌入套接所述左水缸；
11.所述油缸活塞杆右端通过所述右夹具架与所述右侧延长推拉杆夹紧连接；所述右侧延长推拉杆通过所述法兰与所述右水缸活塞杆相连；所述右水缸活塞杆通过周向环绕设置的所述支撑与所述右水缸活塞相连，所述右水缸活塞嵌入套接所述右水缸。
12.进一步地，所述活塞结构还包括密封圈，在所述支撑与所述左水缸活塞相接处、所述支撑与所述右水缸活塞相接处分别设置所述密封圈。
13.进一步地，所述液压
‑
水缸机组还包括支架、油缸支座、导轨；所述支架相对所述船体横向设置，位于所述液压
‑
水缸机组中间位置，所述长液压油缸两端分别通过所述油缸支座固定在所述支架上，两组所述导轨对称铺设在所述支架上表面的左右两侧；所述左夹具架通过滚轮置于左侧所述导轨上；所述右夹具架通过滚轮置于所述右侧导轨上。
14.进一步地，所述水缸驱动液压系统包括油箱、第一液压泵组、第二液压泵组、第一高压滤器、第二高压滤器、伺服阀、电磁阀；
15.所述第一液压泵组和所述第二液压泵组的输入端分别通过油路与所述油箱相连；所述第一液压泵组和所述第二液压泵组的输出端分别通过油路与所述第一高压滤器和所述第二高压滤器的输入油路相连，所述第一高压滤器和所述第二高压滤器的输出油路与所述伺服阀、所述电磁阀分别相连通；
16.所述伺服阀和所述电磁阀分别具有第一输出油路、第二输出油路；所述伺服阀和所述电磁阀的所述第一输出油路相连通后与所述长液压油缸相连，所述伺服阀和所述电磁阀的所述第二输出油路相连通后与所述长液压油缸相连。
17.进一步地，所述减摇控制系统包括减摇控制箱、液压启动柜、传感器组、电源装置；所述减摇控制箱与所述液压启动柜、所述传感器组、所述水缸驱动液压系统分别相连；
18.所述减摇控制箱接收所述传感器组采集的船舶信息，并控制所述水缸驱动液压系统动作；所述液压启动柜与所述第一液压泵组和所述第二液压泵组分别相连，用于启动所述第一液压泵组和所述第二液压泵组；所述传感器组用于采集船舶的状态信息；所述电源装置为所述减摇控制箱、所述液压启动柜、所述传感器组及所述水缸驱动液压系统分别供电。
19.进一步地，所述减摇控制箱设有操纵面板、显示器、减摇控制器；
20.所述操纵面板用于输入控制指令，所述操纵面板上设有自动/手动转换开关、电机启/停自锁按钮、减摇启停自锁按钮、生摇自锁按钮、左倾按钮、右倾按钮等，其中电机启/停自锁按钮、减摇启停自锁按钮、生摇自锁按钮、左倾按钮、右倾按钮；所述电机启/停自锁按钮与所述液压启动柜通过信号线相连，所述自动/手动转换开关、所述减摇启停自锁按钮、所述生摇自锁按钮、所述左倾按钮、所述右倾按钮与所述减摇控制器通过信号线相连接；
21.所述显示器与所述减摇控制器相连，用于显示减摇控制信息及所述船体状态；
22.所述减摇控制器与所述操纵面板、所述传感器组、所述伺服阀、所述电磁阀分别相
连接，用于控制所述伺服阀、所述电磁阀的开口大小和方向。
23.本发明还公开了一种根据上述中任一项所述的x型主动式减摇水舱装置的主动式减摇方法，其特征在于，所述减摇水舱装置通过减摇控制系统实现船舶的主动式减摇方法如下：
24.s1、电源装置为减摇控制系统供电，检查减摇水舱装置无异常后，启动第一液压泵组和第二液压泵组；
25.s2、减摇控制器将控制船舶的左倾信号或右倾信号传输给水缸驱动液压系统，通过控制伺服阀和电磁阀的开口大小和方向，驱动油缸活塞杆运动；
26.接收到左倾信号时，油缸活塞杆向右侧运动，推动右水缸的水进入右下层水舱，右下层水舱中的水通过左导水管道注入左上层水舱中；右上层水舱中的水通过右导水管道进入左下层水舱中；解除左倾信号后，停止向左舷的左上层水舱、左下层水舱注水；
27.接收到右倾信号时，油缸活塞杆向左侧运动，推动左水缸的水进入左下层水舱，左下层水舱中的水通过右导水管道注入右上层水舱中，左上层水舱的水通过左导水管道进入右下层水舱中；解除右倾信号后，停止向右上层水舱、右下层水舱注水；
28.s3、在显示器显示图形表格数据界面上实时显示船舶的状态信息。
29.进一步地，所述减摇控制系统通过手动作业模式或自动平衡作业模式实现所述船舶的主动式减摇；其中，自动平衡作业模式时油缸活塞杆运动的控制方法如下：
30.s1、减摇控制器根据陀螺传感器船舶横摇角度信号φ计算船舶横摇趋势φ’；
31.s2、油缸活塞杆运动的相位x与船舶横摇趋势φ’相差180
°
，油缸活塞杆在船舶有横摇趋势时开始运动；减摇控制器通过水缸驱动液压系统控制油缸活塞杆往复运动，过程如下：
32.当船舶横摇趋势φ’为正且有增大趋势时，减摇控制器通过水缸驱动液压系统控制油缸活塞杆向右舷快速移动，船舶横摇趋势φ’达到最大值时停止；当船舶横摇趋势φ’为正且有减小趋势时，减摇控制器通过水缸驱动液压系统控制油缸活塞杆向左舷快速移动，并在船舶横摇趋势φ’减少到0时，油缸活塞杆移动至行程的中间位置，位移相位x＝0；
33.当船舶横摇趋势φ’为负且绝对值有增大趋势时，减摇控制器通过水缸驱动液压系统控制油缸活塞杆向右舷快速移动，船舶横摇趋势φ’达到最大值时停止；当船舶横摇趋势φ’为负且绝对值有减小趋势时，减摇控制器通过水缸驱动液压系统控制油缸活塞杆向右舷快速移动，并在船舶横摇趋势φ’减少到0时，油缸活塞杆移动至行程的中间位置，位移相位x＝0。
34.本发明的有益效果：
35.本发明有别于传统u型水舱和槽型水舱，采用x型水舱结构，利用计算机控制技术、电液伺服控制技术和水舱减摇控制技术成倍地提高减摇功效，并适应不同横摇，具有抗复杂海况横摇性能好的优点，使船舶无论在静止或航行中，均具有主动式抗横摇功能，而且具有主动生摇功能。
36.本发明减摇控制系统根据传感器组采集的船舶状态信息，实时调整对水缸驱动液压系统的控制指令，驱动长液压油缸的油缸活塞杆左右往复移动，以调整船体左右舷水舱的水量，可实时迅速主动达到减摇效果。另外，液压
‑
水缸机组中左夹具架、右夹具架分别通过滚轮置于导轨上，通过滚动移动，可减小水缸驱动液压系统的能量消耗。
37.另外，本发明通过调整x型水舱结构中左上层水舱、左下层水舱、右上层水舱、右下层水舱的水量，调整船舶左舷、右舷的配重，实现对船舶的主动式减摇，其不仅减少了各水舱中水量的调整量，提高减摇效率，还通过对重力、吸力的利用缩短长液压油缸的行程，节省了使用成本。减摇控制系统的手动和自动作业模式可在行驶或停泊作业时根据不同海况选择快速的减摇方式，以提高减摇效率。而自动平衡作业模式时对油缸活塞杆运动的控制，能够根据海况情况实时自动快速调整船舶的水平姿态，大大降低了人工成本。
附图说明
38.图1为本发明x型主动式减摇水舱装置的结构框图；
39.图2为本发明x型主动式减摇水舱装置的立体结构示意图；
40.图3为本发明中x型主动式减摇水舱装置的液压
‑
水缸机组立体结构示意图；
41.图4为本发明中左舷水缸
‑
水舱立体结构示意图；
42.图5为本发明中x型主动式减摇水舱装置驱动液压系统原理图；
43.图6为本发明中主动式海上船舶平台姿态控制装置电控系统示意图；
44.图7为本发明中x型主动式减摇水舱装置控制箱及箱体面板示意图；
45.图8为本发明x型主动式减摇水舱装置的自动减摇控制策略示意图。
46.其中：1
‑
左上层水舱、2
‑
右上层水舱、3
‑
左下层水舱、4
‑
右下层水舱、5
‑
左导水管道、6
‑
右导水管道、7
‑
第一下端开口、8
‑
第二下端开口、9
‑
第一上侧部开口、10
‑
第二上侧部开口、11
‑
导气管、12
‑
船体、13
‑
液压
‑
水缸机组、14
‑
漏水槽、15
‑
左水缸、16
‑
右水缸、17
‑
支架、18
‑
长液压油缸、19
‑
油缸支座、20
‑
油缸活塞杆、21
‑
左夹具架、22
‑
右夹具架、23
‑
左侧延长推拉杆、24
‑
右侧延长推拉杆、25
‑
法兰、26
‑
左水缸活塞杆、27
‑
右水缸活塞杆、28
‑
支撑、29
‑
密封圈、30
‑
左水缸活塞、31
‑
右水缸活塞、32
‑
导轨、33
‑
油箱、34
‑
第一液压泵、35
‑
第二液压泵、36
‑
第一电机、37
‑
第二电机、38
‑
第一高压滤器、39
‑
第二高压滤器、40
‑
伺服阀、41
‑
电磁阀、42
‑
蓄能器、43
‑
溢流阀、44
‑
单向阀、45
‑
减摇控制箱、46
‑
液压启动柜、47
‑
传感器组、48
‑
电源装置、49
‑
操纵面板、50
‑
显示器、51
‑
减摇控制器、52
‑
自动/手动转换开关、53
‑
电机启/停自锁按钮、54
‑
减摇启/停自锁按钮、55
‑
生摇自锁按钮、56
‑
左倾按钮、57
‑
右倾按钮、58
‑
加速度传感器、59
‑
陀螺传感器、60
‑
位移传感器。
具体实施方式
47.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
48.本技术文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
49.本发明中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
50.本实施例记载了一种x型主动式减摇水舱装置和方法，减摇水舱装置通过将计算机控制技术、电液伺服控制技术、水舱减摇控制技术融合，在海上作业时，调节船舶上下两层、左右两舷布置的水舱的水量，重新分配左右两舷配重，人为控制船舶左右倾斜的一维水平姿态，实现船舶在任意航速下抗横摇的功能。
51.如图1和图2所示，减摇水舱装置包括左上层水舱1、右上层水舱2、左下层水舱3、右下层水舱4、左导水管道5、右导水管道6、导气管11、液压
‑
水缸机组13、漏水槽14、水缸驱动液压系统、减摇控制系统。
52.左上层水舱1和左下层水舱3分别布置在船体12左舷的上部区域和下部区域，右上层水舱2和右下层水舱4分别布置在船体12右舷的上部区域和下部区域。左上层水舱1的第一下端开口7通过左导水管道5与右下层水舱4的第二上侧部开口10相连通。右上层水舱2的第二下端开口8通过右导水管道6与左下层水舱3的第一上侧部开口9相连通。左上层水舱1与右上层水舱2上部通过导气管11相连通，液压
‑
水缸机组13布置在左下层水舱3与右下层水舱4之间的中部区域，在液压
‑
水缸机组13下方，漏水槽14设置在船体12上，以防溢出的水散落在船体12上。减摇控制系统通过水缸驱动液压系统控制液压
‑
水缸机组13调节船舶左右舷水舱中的水量。
53.本实施例中液压
‑
水缸机组13布置在船舶下层机舱中部平台的漏水槽14上方，如图3和图4所示，液压
‑
水缸机组13包括左水缸15、右水缸16、支架17、长液压油缸18、油缸支座19、活塞结构、导轨32。
54.支架17相对船体12横向设置，位于液压
‑
水缸机组13中间位置，四根导轨32分成两组，对称铺设在支架17上表面的左右两侧。长液压油缸18与船体12横向设置在支架17上表面的中心，长液压油缸18两端分别通过油缸支座19固定在支架17上。长液压油缸18的油缸活塞杆20的左右两端分别通过活塞结构与左水缸15和右水缸16相连，长液压油缸18通过油缸活塞杆20驱动活塞结构推压左水缸15或右水缸16中的水。
55.本实施例中活塞结构包括左夹具架21、右夹具架22、左侧延长推拉杆23、右侧延长推拉杆24、法兰25、左水缸活塞杆26、右水缸活塞杆27、支撑28、密封圈29、左水缸活塞30、右水缸活塞31。
56.油缸活塞杆20左端与左夹具架21右端夹紧连接，左夹具架21通过滚轮置于左侧导轨32上，并可沿导轨32滑动，左夹具架21的左端与左侧延长推拉杆23右端夹紧连接，左侧延长推拉杆23的左端通过法兰25与左水缸活塞杆26右端连接，左水缸活塞杆26左端通过周向环绕设置的支撑28与左水缸活塞30相连，且相接处通过密封圈29实现密封，左水缸活塞30嵌入套接左水缸15。左水缸15左端嵌入左下层水舱3的右端面开口，与左下层水舱3相连通。
57.油缸活塞杆20右端与右夹具架22左端夹紧连接，右夹具架22通过滚轮置于右侧导轨32上，并可沿导轨32滑动，右夹具架22的右端夹紧连接右侧延长推拉杆24左端，右侧延长推拉杆24的轴向右端通过法兰25与右水缸活塞杆27连接。右水缸活塞杆27右端通过周向环绕设置的支撑28与右水缸活塞31相连，且相接处通过密封圈29实现密封，右水缸活塞31嵌入套接右水缸16。右水缸16右端嵌入右下层水舱4的左端面开口，与右下层水舱4相连通。
58.水缸驱动液压系统用于长液压油缸18驱动油缸活塞杆20的左右移动，如图5所示，包括油箱33，油箱33可采用不锈钢油箱。油箱33通过两条油路与长液压油缸18的左右两侧分别相连。
59.在两条油路上，第一液压泵组34和第二液压泵组35的输入端分别通过油路与油箱33相连，第一液压泵组34和第二液压泵组35分别通过第一电机36、第二电机37提供动力。第一液压泵组34和第二液压泵组35的输出端分别通过油路与第一高压滤器38和第二高压滤器39的输入油路相连，第一高压滤器38和第二高压滤器39的输出油路与大通径的伺服阀40、电磁阀41分别相连通。同时，第一高压滤器38和第二高压滤器39的输出油路相连通，连通的油路两端分别连接蓄能器42、溢流阀43。伺服阀40和电磁阀41均具有第一输出油路、第二输出油路，伺服阀40和电磁阀41的第一输出油路相连通后与长液压油缸18相连，伺服阀40和电磁阀41的第二输出油路相连通后与长液压油缸18相连。伺服阀40和电磁阀41的回油端口以及溢流阀43的输出端通过回油管路汇合后连接单向阀44，经单向阀44后回油管路进入油箱33底部。
60.减摇控制系统与水缸驱动液压系统相连，输出控制指令的同时显示减摇状态参数。如图1和图6所示，减摇控制系统包括减摇控制箱45、液压启动柜46、传感器组47、电源装置48。减摇控制箱45、液压启动柜46、传感器组47及水缸驱动液压系统分别通过电源装置48供电。
61.减摇控制箱45用于采集船舶的控制信息，并根据指令信号控制水缸驱动液压系统动作。减摇控制箱45与液压启动柜46、传感器组47以及水缸驱动液压系统中的伺服阀40和电磁阀41分别相连，液压启动柜46与水缸驱动液压系统中第一液压泵组34和第二液压泵组35相连。减摇控制箱45设有操纵面板49、显示器50、减摇控制器51，操纵面板49和显示器50分别与减摇控制器51相连。
62.操纵面板49用于输入控制指令，可选择线控或遥控方式与减摇控制器51相连。如图7所示，操纵面板49上设有自动/手动转换开关52、电机启/停自锁按钮53、减摇启停自锁按钮54、生摇自锁按钮55、左倾按钮56、右倾按钮57等，其中电机启/停自锁按钮53、减摇启停自锁按钮54、生摇自锁按钮55、左倾按钮56、右倾按钮57等按钮均可采用带指示灯按钮，当按下按钮时，指示灯点亮。其中，电机启/停自锁按钮53与液压启动柜46通过信号线相连，自动/手动转换开关52、减摇启停自锁按钮54、生摇自锁按钮55、左倾按钮56、右倾按钮57与减摇控制器51通过信号线相连接。
63.显示器50用于显示减摇控制信息及船体12状态等参数信息。
64.减摇控制器51与操纵面板49、传感器组47、伺服阀40、电磁阀41分别相连接，减摇控制器51根据操纵面板49及传感器组47采集的信息，控制伺服阀40、电磁阀41的开口大小和方向。
65.液压启动柜46用于启动水缸驱动液压系统中的第一电机36、第二电机37。
66.传感器组47中的各传感器用于采集船舶的状态信息。本实施例中传感器组47包括加速度传感器58、陀螺传感器59、位移传感器60、压力传感器、液位传感器等，加速度传感器58安装在船舶左右舷，陀螺传感器59安置在船舶左右舷之间的中间位置上，用于监测船舶的左右舷加速度信息和船舶横摇的倾斜角度信息，左水缸15、右水缸16靠近水舱的位置分别安装压力传感器，压力传感器用于检测水缸中的水压，左上层水舱1、右上层水舱2、左下层水舱3和右下层水舱4分别利用液位传感器监控水水量。
67.该减摇水舱装置利用减摇控制系统对船舶主动式减摇的控制方式可分为：手动作业模式和自动平衡作业模式两种。
68.在减摇水舱装置作业前，电源装置48为减摇控制系统供电，显示器50上显示各设备工作状态和设置参数，按下电机启/停自锁按钮53，启动第一电机36、第二电机37，驱动相应的第一液压泵组34和第二液压泵组35运行，启动后，电机启/停自锁按钮53的指示灯常亮。
69.手动作业模式：
70.1、待第一液压泵组34和第二液压泵组35启动后，旋转自动/手动转换开关52至手动作业模式。
71.2、按下左倾按钮56将左倾信号从操作面板49传输到减摇控制器51。减摇控制器51将控制船舶左倾信号传输给水缸驱动液压系统，通过控制伺服阀40和电磁阀41的开口大小和方向，驱动油缸活塞杆20向右侧运动，同时，通过左夹具架21、右夹具架22、左侧延长推拉杆23、右侧延长推拉杆24、法兰25和左水缸活塞杆26、右水缸活塞杆27带动左水缸活塞30、右水缸活塞31一起向右运行。
72.当右水缸活塞31向右运动时，推动右水缸16的水进入右下层水舱4，并通过左导水管道5注入相应左上层水舱1中。同时，左水缸活塞30向右运动，右上层水舱2中的水在重力和吸引力作用下，通过右导水管道6进入左下层水舱3中。此时，左上层水舱1和左下层水舱3均处于注水状态，右上层水舱2和右下层水舱4处于排水状态，船舶由于左上层水舱1和左下层水舱3的水量增加，右上层水舱2和右下层水舱4的水量减少，使得船舶向左舷侧倾斜。当松开左倾按钮56时，停止向左舷水舱注水，并保持当前左右两舷上下水舱水量。
73.按下右倾按钮57将右倾信号从操作面板49传输到减摇控制器51。减摇控制器51将控制船舶右倾信号传输给水缸驱动液压系统，通过控制伺服阀40和电磁阀41的开口大小和方向，驱动油缸活塞杆20向左侧运动，同时，通过左夹具架21、右夹具架22、左侧延长推拉杆23、右侧延长推拉杆24、法兰25和左水缸活塞杆26、右水缸活塞杆27带动左水缸活塞30、右水缸活塞31一起向左运行。
74.当左水缸活塞30向左运动时，推动左水缸15的水进入左下层水舱3，并通过右导水管道6注入右上层水舱2中，同时，右水缸活塞31向左运动，左上层水舱1的水在重力和吸引力作用下，通过左导水管道5进入右下层水舱4中。此时，右上层水舱2和右下层水舱4均处于注水状态，左上层水舱1和左下层水舱3处于排水状态。船舶由于右上层水舱2和右下层水舱4的水量增加，左上层水舱1和左下层水舱3的水量减少，使得船舶向右舷侧倾斜。当松开右倾按钮57时，停止向右舷注水，并保持当前两舷水舱水量。
75.3、在手动作业时，传感器组47采集左右舷水舱液位信号、左右舷倾斜角度信号等信息，均在显示器50显示图形表格数据界面上实时显示，并保存相关检测信息。
76.自动平衡作业模式：
77.1、第一液压泵组34和第二液压泵组35启动后，旋转自动/手动转换开关52至自动平衡作业模式。
78.2、按下减摇启停自锁按钮54，减摇启停自锁按钮54的指示灯亮起，减摇控制器51采集船舶左右舷加速度传感器58和陀螺传感器59信号后，经减摇控制器51计算控制指令信号，并将该控制指令信号传输到水缸驱动液压系统，通过控制伺服阀40和电磁阀41的开口和方向，长液压缸18驱动油缸活塞杆20往复运动，油缸活塞杆20的往复运动通过左夹具架21、右夹具架22、左侧延长推拉杆23、右侧延长推拉杆24、法兰25和左水缸活塞杆26、右水缸
活塞杆27带动左水缸活塞30、右水缸活塞31在导轨32上一起同向往复运动。
79.减摇控制系统具体地自动控制油缸活塞杆20运动的方法如下：
80.减摇控制器51接收陀螺传感器59船舶横摇角度信号φ，通过求导，计算出船舶横摇趋势φ＇。减摇控制器51通过水缸驱动液压系统控制油缸活塞杆20(油缸活塞杆中间位置位移x为0)往复运动。如图8所示，控制过程中，油缸活塞杆20运动的相位x(图8中曲线x1、x2，其中的横线值指油缸活塞杆20的最大位移量)与船舶横摇趋势φ＇相差180
°
(即油缸活塞杆20运动方向与船舶横摇趋势相反)，油缸活塞杆20在船舶有横摇趋势时开始运动。当船舶在较大幅度横摇过程中，船舶横摇趋势φ＇为正且有增大趋势时，减摇控制器51通过水缸驱动液压系统控制油缸活塞杆20向右舷快速移动，船舶横摇趋势φ＇达到最大值时停止；当船舶横摇趋势φ＇为正且有减小趋势时，减摇控制器51通过水缸驱动液压系统控制油缸活塞杆20向左舷快速移动，并在船舶横摇趋势φ＇减少到0时，油缸活塞杆20到达行程的中间位置(x＝0)，即油缸活塞杆20在长液压油缸18中行程的中间位置，也为油缸活塞杆20的初始位置。当船舶横摇趋势φ＇为负且绝对值有增大趋势时，减摇控制器51通过水缸驱动液压系统控制油缸活塞杆20向右舷快速移动，船舶横摇趋势φ＇达到最大值时停止；当船舶横摇趋势φ＇为负且绝对值有减小趋势时，减摇控制器51通过水缸驱动液压系统控制油缸活塞杆20，按图8中所示曲线向右舷快速移动，并在船舶横摇趋势φ＇减少到0时，油缸活塞杆20到达行程的中间位置(x＝0)。当船舶左右舷横摇幅度较小时，如图8所示，减摇水舱控制器51通过水缸驱动液压系统控制降低油缸活塞杆20的运动速度，达到船舶小幅度横摇减摇的目的。
81.在自动控制时水舱中水的流动过程如下：
82.当左水缸活塞30向左运动时，推动左水缸15的水进入左下层水舱3，并通过右导水管道6向右上层水舱2注水，同时，右水缸活塞31向左运动，左上层水舱1的水在重力和吸引力作用下，通过左导水管道5进入右下层水舱4中。当船舶向左横摇时，因右上层水舱2和右下层水舱4的水量增加，左上层水舱1和左下层水舱3的水量减少，使得船舶具有抗左横摇功能。
83.当右水缸活塞31向右运动时，推动右水缸16的水进入右下层水舱4，并通过左导水管道5将水注入左上层水舱1中，同时，左水缸活塞30向右运动，右上层水舱2的水在重力和吸引力作用下通过右导水管道6进入左下层水舱3中。当船舶向右横摇时，因左上层水舱1和左下层水舱3的水量增加，右上层水舱2和右下层水舱4的水量减少，使得船舶具有抗右横摇功能。
84.减摇水舱装置通过主动控制左右舷水舱水量的周期改变，使得水舱水量与船舶横摇左右倾周期变化相反向，以减少船舶横摇的现象，即抗横摇功能。
85.3、再次按下减摇启停自锁按钮54，自动减摇功能解除，即取消船舶自动减摇作业，同时，减摇启停自锁按钮54的指示灯熄灭。
86.4、按下生摇自锁按钮55，生摇自锁按钮55的指示灯亮起。生摇与减摇控制相反，若初始船舶处于平衡位置，无左右摇摆，减摇控制器51采集船舶左右舷上加速度传感器58和陀螺传感器59的监测信号，根据传感器信号，向水缸驱动液压系统发出控制伺服阀40和电磁阀41指令信号。当船舶横摇有右倾趋势时，通过伺服阀40和电磁阀41控制油缸活塞杆20向左移动，并带动与之相连的左水缸活塞30、右水缸活塞31一起向左运动，分别向右舷的右
上层水舱2和右下层水舱4开始注水，同时，左舷的左上层水舱1和左下层水舱3开始排水，增加横摇向右倾的趋势。
87.当右倾将要越过最大倾角，船舶需有向左倾趋势时，减摇控制器51向伺服阀40和电磁阀41发出左倾的指令信号，驱动油缸活塞杆20向右移动，并带动与之相连的左水缸活塞30、右水缸活塞31一起向右运动，分别向左舷的左上层水舱1和左下层水舱3开始注水，同时右舷的右上层水舱2和右下层水舱4开始排水，增加船舶横摇向左倾斜的趋势。
88.减摇水舱装置通过主动控制左右舷水舱中水量的周期改变，使得水舱中水量与船舶横摇左右倾周期变化相一致，并产生共振现象，使得船舶具备生摇功能。
89.5、再次按下生摇自锁按钮55，生摇功能解除，即取消船舶生摇作业，生摇自锁按钮55的指示灯熄灭。
90.6、在自动作业的减摇和生摇两种工作模式下，传感器组47采集左右舷水舱液位信号、左右舷倾斜角度信号等信息，均在显示器50显示图形表格数据界面上实时显示，并保存相关检测信息。
91.虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。