[发明专利]一种基于现场实时反馈的岸基智能系泊系统及方法

说明书

本发明涉及船舶停靠技术领域，尤其涉及了一种基于现场实时反馈的岸基智能系泊系统及方法，包括液压控制系统、拉力传感器、伸缩臂阈值设计模块、高强度缆绳选取模块和拉力阈值设计模块，液压控制系统与外界主控制器信号连接，拉力传感器的输出端与液压控制系统的输入端信号连接，伸缩臂阈值设计模块与外界主控制器信号连接。该基于现场实时反馈的岸基智能系泊系统及方法，通过设置拉力传感器，可以清楚的了解到缆绳所承受的拉力，因此可以通过液压控制系统控制缆绳进行放线或收线操作，使缆绳一直处于设定的安全拉力范围内，既避免缆绳松弛情况的出现，也避免了缆绳拉力过大情况的出现，保证了缆绳的安全使用。

技术领域

本发明涉及船舶停靠技术领域，具体为一种基于现场实时反馈的岸基智能系泊系统及方法。

背景技术

系泊安全性影响因素因素十分复杂，既有自然条件的风、浪、流等外界自然条件的影响，也受船舶、码头及系泊形式等自身参数的影响。在码头和船舶一定的条件下，系泊缆和外界环境条件对系泊安全性起决定性的作用。在某些波浪条件作用下，船舶某些自由度的运动量变化幅度会非常大，这样缆绳会出现松弛张紧反复交替的现象，缆绳间的缆力非常不均匀，并且极易产生较大的冲击张力，造成缆绳疲劳，从而引发断缆的风险。

国内外一些港口多次发生断缆事故，严重影响码头作业及安全。恒张力系泊系统作为一种可以改善长周期水域中船舶系泊条件的手段，不仅可以减小船体的晃动，使作业时船舶更加稳定，提升作业效率，也可以通过改善船体的晃动程度，提高作业条件，增加现行标准下的允许作业天数。作为一种在长周期水域中应用的较为新颖的系泊减摇手段，恒张力系泊系统能够很好地对于现有码头进行改造提升，改造成本投入相对较小，具有节约环保的特性，在长周期波浪水域的码头作业中必将具有广阔的前景。

目前的恒张力系泊系统大多是系泊绞车，通过缓慢收绳子与放绳子，保持恒张力不变，在小幅运动时为了保持恒定张力比较有效，但这种结构对系泊系统与浮体组成的耦合系统的固有周期影响较小，多应用在吊装作业等过程。当系泊船舶运动幅度较大时，不适宜采用该结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于现场实时反馈的岸基智能系泊系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于现场实时反馈的岸基智能系泊系统，包括液压控制系统、拉力传感器、伸缩臂阈值设计模块、高强度缆绳选取模块和拉力阈值设计模块，所述液压控制系统与外界主控制器信号连接，所述拉力传感器的输出端与液压控制系统的输入端信号连接，所述伸缩臂阈值设计模块与外界主控制器信号连接，所述高强度缆绳选取模块与外界主控制器信号连接，所述拉力阈值设计模块的输出端与外界主控制器信号连接。

优选的，所述液压控制系统包括液压伸缩杆、快速脱离卡扣和高强度缆绳，所述液压伸缩杆安装于港口地面，所述快速脱离卡扣安装于伸缩臂的输出端，所述高强度缆绳的一端与快速脱离卡扣连接。

优选的，所述液压伸缩杆与伸缩臂阈值设计模块信号连接，所述伸缩臂的输出端安装有拉力传感器，所述拉力传感器与快速脱离卡扣信号连接，当拉力达到一定程度后，拉力传感器便会启动快速脱离卡扣，所述高强度缆绳远离快速脱离卡扣的一端与船舶连接。

一种基于现场实时反馈的岸基智能系泊方法，包括以下步骤：

S1、收集数据

建立泊位处的波浪数学和潮流数学模型，获得泊位处的波浪条件和潮流条件；并搜集泊位的风速、风向数据。

S2、获取停靠船舶的水动力参数

建立船舶、护舷与系泊系统的数学模型，得到船舶的附加质量m、静水刚度K_S以及系泊系统的总刚度K_m；

S3、选取缆绳