[发明专利]全天候船舶系泊安全实时控制的软件产品及软件方法

说明书

本发明涉及船舶系泊技术领域，尤其是全天候船舶系泊安全实时控制的软件产品及软件方法，信息采集模块，信息集成模块，信息计算模块，命令输出模块，在系泊时，可有效保证各系泊缆绳实时受力均匀，达到船舶靠码头期间全程系固的目的，可对系泊过程进行实时监控，确保船舶靠泊安全，并且，在系泊后，可对环境条件进行预判，确保系泊后的船舶安全。

技术领域

本发明涉及船舶系泊技术领域，尤其是全天候船舶系泊安全实时控制的软件产品及软件方法。

背景技术

系泊，是指运用系缆设备使船停于泊位的作业过程。包括系靠码头、栈桥式泊位、桩柱、系泊浮筒和并靠他船等。系泊前必须充分考虑风、流、泊位的长度、方向及其特点等外界条件，还应掌握本船特性，预先做好全盘系泊计划。

传统系泊方式：船上的缆绳通过船载的绞车或缆桩系固到码头的缆桩上，依靠值班人员，目测缆绳的松紧程度，通过绞车人工收放缆绳以达到船舶糸固的目的。缺点是值班人员要时刻观察缆绳的松紧程度的工作量大，且目测时会因人员经验不同而产生较大的误差，使在船舶靠泊姿态发生了较大的改变后才做出的调整，潮差大或风浪大时经常出现缆绳及岸电电缆被扯断的情况发生，无法保证船舶安全。

CN109878635A提供了一种船舶系泊控制系统，用于船舶定位固定在码头或指定海域，船舶系泊控制系统包括多组系泊单元，多组系泊单元沿船舶的外侧间隔设置，各系泊单元均包括锚泊绞车、死绳固定器、船舶滑轮组件、系泊导绳组件以及系泊缆绳。本发明船舶系泊控制系统通过在船舶外侧间隔布置多组系泊单元，使得船舶系泊的稳定性提高，能够实现船舶的长期系泊。同时通过在船舶和码头、海上固定桩上布置船舶滑轮组件和系泊导绳组件，使系泊缆绳与滑轮接触，可以减少系泊缆绳与船舶、码头或海上固定桩的摩擦。

CN109878635A本发明涉及一种基于缆线安全的船舶系泊动力定位控制方法，步骤1：通过测量系统测量船舶的位置和艏向；步骤2：利用卡尔曼滤波器滤除掉波浪的高频干扰和量测传感器在测量船舶位置和艏向过程中产生的测量噪声，将得到的船舶真实的位置和艏向信息发送给状态反馈控制器；步骤3：计算系泊缆线张力，计算系泊缆线的可靠性因子；步骤4：基于系泊缆线的可靠性因子，状态反馈控制器获得基于缆线安全和约束函数的控制量，并将控制量发送执行机构；步骤5：执行机构即推进器执行指令，根据控制量将船舶移动到缆线安全下的期望位置。

上述专利可增加系泊缆绳的使用寿命，锚泊绞车与死绳固定器配合使用，在保证系泊稳定性的同时，还可简化系泊缆绳更换的操作，实现系泊缆绳的快速更换。以及能避免对系泊缆的破坏，又能降低对推进器的频繁使用带来的磨损，从而减少能耗。但是，上述专利在系泊时，无法保证各系泊缆绳实时受力均匀，不能达到船舶靠码头期间全程系固的目的，以及无法对系泊过程进行实时监控，确保船舶靠泊安全，并且，在系泊后，无法对环境条件进行预判，无法确保系泊后的船舶安全。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，提供了全天候船舶系泊安全实时控制的软件产品及软件方法，在系泊时，可有效保证各系泊缆绳实时受力均匀，达到船舶靠码头期间全程系固的目的，可对系泊过程进行实时监控，确保船舶靠泊安全，并且，在系泊后，可对环境条件进行预判，确保系泊后的船舶安全。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是，全天候船舶系泊安全实时控制的软件产品，包括：

信息采集模块：采集船位信号、船上绞缆机滚筒、出缆孔的3D位置信息，采集靠泊码头实时风速风向信息，采集水流实时流速、流向信息，以及采集码头各系缆桩的3D位置信息；

信息集成模块：根据采集到的船上绞缆机滚筒、出缆孔的3D位置信息，以及码头各系缆桩的3D位置信息进行建模，并读取当地潮汐信息及未来一周的气象信息；

信息计算模块：根据建模信息及潮汐信息计算出船舶随潮汐变化时，各缆绳实时的松紧变化值，以及船舶系泊时，风速风向，水流的流速流向对船舶实时产生的位置变化值；