用于操作起锚绞车的方法及起锚绞车技术

一种用于操作起锚绞车的方法以及一种用于船舶(100)的起锚绞车，所述起锚绞车包括绞车卷筒(20)及电驱动器(30、40、41)，电驱动器(30、40、41)构造成通过由电机(30)驱动绞车卷筒(20)以升高锚(11)，电驱动器(30、40、41)构造成检测由电机(30)产生的高于第一预定扭矩阈值的扭矩的第一次增大、由电机(30)产生的持续至少预定时间阈值的扭矩的随后的减小并且在减小期间减小的速率是在预定范围内以及由电机(30)产生的高于第二预定扭矩阈值的扭矩的随后的第二次增大，并且响应于对第二次增大的检测，判断锚(11)已经升高至水体的水面(200)上方。

A method for operating a winch and winch

A method for operating a winch and a ship (100) for the anchor winch, the anchor winch comprises a winch drum (20) and electric drive (30, 40, 41), electric drive (30, 40, 41) constructed by motor driven winch drum (30) (20) in order to increase the anchor (11), electric drive (30, 40, 41) configured to detect the motor (30) is higher than the first predetermined threshold torque generated by the torque for the first time, increased by a motor (30) generated for at least a predetermined time threshold value of the torque and the decrease rate of subsequent decreases in the period is reduced in a predetermined range, the motor (30) produced more than second predetermined threshold torque the torque of the subsequent second times increases, and in response to the detected second times increase, judge the anchor (11) has increased to the water surface (200).

【技术实现步骤摘要】
用于操作起锚绞车的方法及起锚绞车
本专利技术涉及一种用于操作起锚绞车的方法以及一种起锚绞车。
技术介绍
起锚绞车可以用于将船舶的锚降低至水体的底部以及将船舶的锚从水体的底部升高。该船舶可以是例如轮船、划艇或通常设计成用于水路运输的船。水体的示例包括大海、海洋、湖泊、河流、海峡、运河或上述的任何部分。起锚绞车可以包括绞车卷筒，绞车卷筒能够围绕其旋转轴线旋转并且可以用于卷绕可卷绕的中间物以升高或降低连接至可卷绕的中间物的端部的锚。可卷绕的中间物可以包括例如缆绳、绳索、金属线或链条。起锚绞车还可以包括构造成在可卷绕的中间物的卷绕或解绕期间将绞车卷筒围绕自身旋转轴线进行旋转的电机。因此，通过适当地驱动对绞车卷筒进行驱动的电机可以控制可卷绕的中间物的卷绕或解绕并以此控制锚的升高及降低。当以可能的全速从水体的底部将船舶的锚升高或提升至水体的水面上方时，存在锚脱离水体的时刻，即升高超过水面。在该时刻期间或在该时刻之后不久，可取的是在锚接近船舶时至少降低锚的速度或者甚至停止锚，以便锚能以可控的方式抵达船舶。锚抵达船舶的最终靠近及停止可以在锚的减速或停止之后手动或自动地执行。因此，为了能够在锚脱离水体时或在锚脱离水体之后进行锚的减速或停止，应以某种方式检测到锚脱离水体的时刻。一种可能的解决方案是使用与绞车卷筒相连接的传感器以连续地确定可卷绕的中间物卷绕脱离的量，并且以该方式确定锚脱离水体并靠近船舶的时刻。与使用这种传感器相关的问题是：在例如恶劣环境条件的海洋应用或相似的环境中会造成传感器可靠性操作的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方法以及实施该方法的装置，以便解决或至少减轻上述的问题。本专利技术的目的是通过具有在独立权利要求中所阐述的特征的方法及绞车而实现。在从属权利要求中描述了本专利技术优选的实施方式。本专利技术基于在锚的升高期间监测驱动起锚绞车的电机的扭矩的想法，以及基于在监测期间根据所检测的扭矩的变化以判断锚已经升高至水面上方的想法。本专利技术的优点是，在不使用例如接近开关或传感器的任何附加的外部元件的情况下，本专利技术能够检测两个端部位置中的一个端部位置的接近。这提高了绞车操作的可靠性。附图说明在下文中，将参照附图结合优选的实施方式更加详细地描述本专利技术，在图中：图1示出了根据实施方式的绞车的图；以及图2示出了根据实施方式的电机扭矩曲线的图。具体实施方式图1示出了根据实施方式的船舶100的起锚绞车的简化图。该图仅示出用于理解各种实施方式的必要的部件。船舶100可以是例如轮船、划艇、木筏或通常设计成用于水路运输的船。示例性绞车包括用于卷绕可卷绕的中间物10的绞车卷筒20，该绞车卷筒20可以围绕旋转轴线21进行旋转。可卷绕的中间物10可以包括例如缆绳、绳索、金属线或链条，或上述的组合。可卷绕的中间物10具有连接至可卷绕的中间物10的端部的锚11。术语锚通常涉及能够用来将船舶连接至水体的底部300，即床部的设备，水体是例如大海、海洋、湖泊、河流、海峡或运河等。通过由绞车卷筒20卷绕可卷绕的中间物10，锚11能够根据卷绕的方向而升高或降低。在图1的示例中，绞车还包括绞车驱动器，在该示例中，电动驱动器包括能够使绞车卷筒20旋转的电机30。因此，在卷绕或解绕可卷绕的中间物10期间，电机30构造成使绞车卷筒20围绕自身的旋转轴线21旋转。驱动绞车卷筒20的电机30能够是任何类型的，例如异步交流电机、感应电机、同步交流电机或直流电机。应当注意的是，本文中描述的实施实施方式不限于例如采用任何特定基本频率或任何特定电平的系统。在图1的示例中，电机30是感应电机，并且电驱动器还包括用于从直流电源50中给电机30供电的逆变器40。逆变器是用于例如控制电机的设备。例如，可以通过逆变器40可靠地实施对电机30的控制，使得电机30精确地执行期望的速度或扭矩的指令。电驱动器能够替代地包括例如从交流电源中供电的变频器以控制电机30。示例性实施方式还包括电驱动器的单独的控制单元41，单独的控制单元41可以用于控制逆变器40并因此控制电机30以操作绞车。控制单元41还可以是例如逆变器40或一些其它单元的一部分。控制单元41可以包括以有线或无线的方式连接至控制单元41的适合的I/O(输入-输出)装置，例如，键盘及显示单元或其他单独的终端单元。因此，系统的操作者或使用者能够通过该I/O装置操作绞车。根据实施方式，当船舶100的锚11将要从水体的底部300升高至水体的水面200上方时，能够如下地操作绞车。通过由电机30驱动绞车卷筒20以卷绕可卷绕的中间物10，将锚11从水体的底部300升高至所述水体的水面200上方，并且在锚11的所述升高期间，监测由电机30产生的扭矩或指示所述扭矩的量。这一指示电机30产生的扭矩的量可以是例如供应至电机30的电流或电功率。例如，可以由电驱动器的控制单元41和/或逆变器40、或者一些另外的可能的单独的装置或系统来执行对由电机30产生的扭矩或指示由电机30产生的扭矩的量的监控。对由电机30产生的扭矩或指示由电机30产生的扭矩的量的监控可以包括适当的滤波以过滤掉扭矩中的可能波动。首先，在将锚从水体的底部300升高至所述水体的水面200上方的期间，检测由电机30产生的扭矩的第一次增大，该第一次增大具有高于第一预定扭矩阈值的值。其次，在将锚从水体的底部300升高至所述水体的水面200上方的期间以及在检测到第一次增大之后，检测由电机30产生的扭矩的减小，该减小持续至少预定时间阈值并且在该减小期间由电机产生的扭矩的减小速率在预定范围内。第三，在将锚从水体的底部300升高至所述水体的水面200上方的期间以及在检测到减小之后，检测由电机30产生的扭矩的第二次增大，该第二次增大具有高于第二预定扭矩阈值的值。最后，响应于对第二次增大的检测，能够判断锚11已经升高至所述水体的水面200上方。因此，基于在锚11的升高期间监控对起锚绞车进行驱动的电机30的扭矩能够判断锚11升高到所述水体的水面200的上方。根据实施方式，响应于对锚已经升高至所述水体的水面200上方的判断，锚11的升高能够停止，或者锚11升高的速度能够降低并且能够以所降低的速度继续升高锚。例如，锚11升高的速度最初可以是由锚绞车提供的最大速度或接近最大速度，并且在已经判断锚已经升高至所述水体的水面200上方之后，该速度可以降低至初始速度的一部分，或者可以完全停止锚11的升高。以这种方式，能够以可控的方式实现将锚升高进入船舶100或升高至船舶100附近，以及能够在不需要手动控制绞车的情况下由绞车自动地执行将锚升高进入船舶100或升高至船舶100附近的操作。根据实施方式，在判断锚已经升高至所述水体的水面200上方之后，基本上能够立即降低锚11升高的速度或停止锚的升高。替代地，根据实施方式，在判断锚已经升高至所述水体的水面200上方之后的预定延迟之后，能够降低锚11升高的速度或停止锚的升高。例如，基于在停止锚11的升高之前或者降低锚11升高的速度之前锚11在所述水体的水面200上方要被提升多高可以确定预定的延迟。这可以取决于例如所讨论的船舶100的高度。图2示出了根据实施方式的电机扭矩曲线的示例性图表。应当注意的是，在图2中所示的扭矩曲线仅是示例，并且实际的扭矩曲线将取决于所讨论的系统的特征，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作船舶(100)的起锚绞车的方法，所述起锚绞车包括绞车卷筒(20)以及电机(30)，所述绞车卷筒用于卷绕可卷绕的中间物(10)以升高或降低所述可卷绕的中间物具有的连接至所述可卷绕的中间物的端部的锚(11)，所述电机构造成在卷绕或解绕所述可卷绕的中间物的期间使所述绞车卷筒围绕自身的旋转轴线(21)旋转，所述方法包括：通过所述电机(30)驱动所述绞车卷筒(20)以卷绕所述可卷绕的中间物(10)而将所述锚(11)从水体底部(300)升高至水体水面(200)的上方；以及在将所述锚(11)从所述水体底部(300)升高至所述水体水面(200)的上方的期间，监控由所述电机(30)产生的扭矩或指示由所述电机(30)产生的所述扭矩的量，其中，所述方法还包括：在将所述锚(11)从所述水体底部(300)升高至所述水体水面(200)的上方的期间，检测由所述电机(30)产生的所述扭矩的第一次增大，所述第一次增大具有高于第一预定扭矩阈值的值；在将所述锚(11)从所述水体底部(300)升高至所述水体水面(200)的上方的期间以及在检测到所述第一次增大之后，检测由所述电机(30)产生的所述扭矩的减小，所述减小至少持续预定时间阈值，并且在所述减小期间所述电机产生的所述扭矩的减小速率在预定范围内；在将所述锚(11)从所述水体底部(300)升高至所述水体水面(200)的上方的期间以及在检测到所述减小之后，检测由所述电机(30)产生的所述扭矩的第二次增大，所述第二次增大具有高于第二预定扭矩阈值的值；以及响应于检测到所述第二次增大，判断所述锚(11)已经升高至所述水体水面(200)的上方。...

【技术特征摘要】
2015.11.19 EP 15195337.91.一种用于操作船舶(100)的起锚绞车的方法，所述起锚绞车包括绞车卷筒(20)以及电机(30)，所述绞车卷筒用于卷绕可卷绕的中间物(10)以升高或降低所述可卷绕的中间物具有的连接至所述可卷绕的中间物的端部的锚(11)，所述电机构造成在卷绕或解绕所述可卷绕的中间物的期间使所述绞车卷筒围绕自身的旋转轴线(21)旋转，所述方法包括：通过所述电机(30)驱动所述绞车卷筒(20)以卷绕所述可卷绕的中间物(10)而将所述锚(11)从水体底部(300)升高至水体水面(200)的上方；以及在将所述锚(11)从所述水体底部(300)升高至所述水体水面(200)的上方的期间，监控由所述电机(30)产生的扭矩或指示由所述电机(30)产生的所述扭矩的量，其中，所述方法还包括：在将所述锚(11)从所述水体底部(300)升高至所述水体水面(200)的上方的期间，检测由所述电机(30)产生的所述扭矩的第一次增大，所述第一次增大具有高于第一预定扭矩阈值的值；在将所述锚(11)从所述水体底部(300)升高至所述水体水面(200)的上方的期间以及在检测到所述第一次增大之后，检测由所述电机(30)产生的所述扭矩的减小，所述减小至少持续预定时间阈值，并且在所述减小期间所述电机产生的所述扭矩的减小速率在预定范围内；在将所述锚(11)从所述水体底部(300)升高至所述水体水面(200)的上方的期间以及在检测到所述减小之后，检测由所述电机(30)产生的所述扭矩的第二次增大，所述第二次增大具有高于第二预定扭矩阈值的值；以及响应于检测到所述第二次增大，判断所述锚(11)已经升高至所述水体水面(200)的上方。2.根据权利要求1所述的方法，包括：响应于对所述锚(11)已经升高至所述水体水面(200)上方的判断，停止升高所述锚，或降低所述锚升高的速度并且以降低的所述速度继续升高所述锚。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在判断所述锚已经升高至所述水体水面(200)上方之后，基本上立即执行停止升高所述锚或降低所述锚升高的速度。4.根据权利要求2所述的方法，其中，在判断所述锚已经升高至所述水体水面(200)上方之后的预定延迟之后，执行停止升高所述锚或降低所述锚升高的速度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，指示由所述电机(30)产生的所述扭矩的所述量是供应至所述电机的电流或电功率。6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，电驱动器包括用于驱动所述电机(30)的逆变器(40)或变频器。7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述可卷绕的中间物(10)包括缆绳、绳索、金属线及链条中的至少一者。8.一种用于船舶(100)的起...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍姆伯格·米卡埃尔，荣格·瓦西里，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI