[发明专利]一种船舶用智能码头系泊系统

说明书

本发明公开了一种船舶用智能码头系泊系统，包括单片机控制系统模块、系泊力监测模块和若干个系泊子单元模块；单片机控制系统模块用于获取系泊船舶的六维姿态运动数据和系泊力监测模块传输的系泊力数据，获取的数据由单片机控制系统模块的程序分析处理，所得数字输出信号经D/A转换接口直接驱动若干个系泊子单元模块；若干个系泊子单元模块根据系泊船舶的六维姿态运动进行自由度拉力调整控制，以实现稳定系泊。采用本技术方案，系泊系统通过若干个系泊子单元模块吸附码头并自适应随船舶摇晃进行适应调整，实现船舶自身摇晃产生的巨大能量回收利用，以及同时可以对船舶摇晃动能进行阻抗稳定，以实现稳定系泊。

技术领域

本发明涉及一种船舶用智能码头系泊系统，属于船舶行业的技术领域。

背景技术

现代船舶特别是大型船舶如集装箱船、油船、散货船等，船舶在系泊过程中，受到风、浪、水体流动等自然因素影响船舶自身的运动停靠，为了保障船舶作业效率和码头装卸设备及人员安全，传统的方式是采用缆绳将船舶和码头的系船支架连接，从而在一定作业范围内限制船舶停靠在码头前的运动，停靠完成的船舶大都能在数小时内装卸万吨以上货物，以致船舶吃水迅速变化，缆绳的系缆力无法适应调节，因船舶自身在作业范围内因风、浪、水体流动等自然因素影响，船舶存在六个自由度方向上不规则运动，此时对于缆绳适应调节往往根据工作人员经验取得，需要安排特定人员管理缆绳系泊作业，而船舶系缆力的大小直接影响船舶停泊、装卸作业以及码头结构物的安全，传统的缆绳系泊技术已经无法满足船舶停靠使用。

现有技术中，公开号为CN106143799B的中国专利公开了“一种可代替缆绳兼具护舷功能的智能化轻型系靠泊系统”，该系统根据实时检测的系泊船舶六维运动姿态对真空吸附盘和所述伺服电机电动缸进行控制，通过调整系泊系统的伸缩和扭转幅度以适应船舶运动，并在系泊系统承载能力范围内适时限制较大的运动以满足船舶的运动量满足系泊或作业要求，从而实现船舶和码头间的稳定系泊；该系统具体涉及的机构是通过电动缸伸缩真空吸附盘有6个运动自由度，可以在横向、纵向和垂直方向上自动拉伸和扭转，以调整位置适应船舶停靠；该现有技术中涉及的靠泊系统在使用过程中，船舶在作业范围内的运动通过6个维度上自由运动的电动缸进行限定，而船舶因吃水变化，并受到风、浪、水体流动等自然因素影响船舶自身的运动，船舶自身摇晃会对电动缸进行拉伸和扭转，船舶自身摇晃的巨大能量由电动缸刚性接收并消耗，电动缸刚性强度要求高，且船舶自身摇晃频繁作用在电动缸上，极易造成电动缸寿命缩短，从而对船舶安全系波和安全作业造成影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船舶用智能码头系泊系统，解决了船舶系泊过程中自身摇晃而造成系泊子单元机构自动拉伸和扭转损坏，以及解决船舶自身摇晃产生的巨大能量消耗浪费。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种船舶用智能码头系泊系统，包括单片机控制系统模块、系泊力监测模块和若干个系泊子单元模块；

单片机控制系统模块用于获取系泊船舶的六维姿态运动数据和系泊力监测模块传输的系泊力数据，获取的数据由单片机控制系统模块的程序分析处理，所得数字输出信号经D/A转换接口直接驱动若干个系泊子单元模块；

若干个系泊子单元模块根据系泊船舶的六维姿态运动进行自由度拉力调整控制，以实现稳定系泊；

若干个系泊子单元模块均是通过液压油缸带动具有6个自由度运动的真空吸附盘和码头支架吸附固定，液压油缸的油路系统吸收船舶摇晃运动产生的动能，油路系统中吸收动能的油液转化成液压能，再通过电液马达带动发电机将液压能转化成电能，电能通过电源储能模块收集，以实现船舶摇晃能量的回收。

进一步地，还包括船舶辅助监测模块，所述船舶辅助监测模块通过激光测量船舶和码头之间的系泊距离数据，以及获取船舶的运动速度数据，实时监测数据并反馈至单片机控制系统模块。

进一步地，还包括水位环境监测模块，所述水位环境监测模块通过测量和记录码头系泊环境的气象和水位数据，实时监测数据并反馈至单片机控制系统模块。