基于模糊PID 的智能气幕式围油栏控制系统研究

华秋浩，卢金树

(浙江海洋大学船舶与海运学院，浙江舟山 316022)

船舶运输业和海上石油开发等行业的发展，为经济发展带来积极作用的同时，也增加了溢油事故的发生，对海洋以及周边的生态环境造成了污染。气幕式围油栏由布置在水下，有若干孔的管道持续释放气泡产生，管道连接供气站。发生溢油事故时，气幕管道释放气泡，在水面形成连续不断的“凸起”，防止溢油扩散。

目前普遍认为气幕围油的围油机理与气幕防波堤类似。TAYLOR[1]提出了静止水中气泡幕的工作原理。BULSON[2]推导得到流速与水平流厚度的公式。张成兴[3]通过物理模型试验与数值模拟的方法，对消波性能与影响因素进行了探讨。MCCLIMANS,et al[4]在南加州近海开展海域气幕围油的试验得出结论，在动水环境下能有效围油，关键在于大面积的气泡羽流。进一步验证可行性。LU Jinshu,et al[5]通过数值模拟与水池中模型试验，总结得到了围油效果与通气孔径大小及其间距等参数之间的关系。彭华超[6]进行了岸边真实海况的试验，完成了应用系统的设计。近年来，CHENG Yixuan,et al[7]将气泡幕应用于疏浚工程，表明气泡幕能阻断水中指定区域与其他区域的物质交换，表明气泡幕能在其两侧产生向外的作用。对于围油的效果，目前没有明确的标准。LU Jinshu,et al[5]提出了根据气幕管道与溢油边界的水平最短距离衡量气幕围油的效果，但是测量不易。本文选择了更易获取的溢油边界与气泡幕边界的最短水平距离。同时，人为也能直观观察到围油的效果。……