一种靠泊机械手队列控制系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术提供了一种靠泊机械手队列控制系统(040)，用于控制一个或者多个靠泊机械手(010)，以将船舶(020)靠泊至码头(030)或堤岸，甚至其它船舶。控制系统(040)用于确定沿码头(030)以队列形式、间隔排布的多个机械手(010)中哪些是可用的，并控制这些机械手(010)对船舶(020)靠泊。队列控制系统(040)包括与每个机械手(010)相关联的接近传感器和接合传感器，以软件(060)形式构成的一组指令和控制器(050)。此外，已知的船舶信息可以与在码头(030)处停泊的其它船舶的已知信息相结合，以便对已经用于将船舶靠泊在码头上的机械手(010)进行重新定位，以优化机械手(010)的使用，并释放那些不能满足靠泊船舶(020)要求的机械手(010)。机械手(010)。机械手(010)。

【技术实现步骤摘要】
一种靠泊机械手队列控制系统及其工作方法


[0001]本专利技术涉及一种机械手控制系统，尤其是一种靠泊机械手队列控制系统，该系统用于控制一系列的靠泊机械手，以便将船舶靠泊至码头或堤岸，甚至其它船舶。

技术介绍

[0002]近年来随着海上运输需求越来越大，随之带来了船舶大型化、装卸效率提升、频繁的系靠泊作业等问题。船舶大型化使得靠泊缆绳增多，从而外载荷在缆绳中的不平衡分配显得越来越严重。靠泊期间的船舶必须不断调整缆绳长度，以保证船舶良好的靠泊，这不仅增大了船员的劳动强度，而且增大了事故发生的几率和风险。欧洲港务委员会(European Harbour Masters
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Committee)的统计数据表明，95％的人身伤害事件是由绳索和钢丝引起的，其中的60％发生在靠泊作业期间。在2010年至2014年之间，澳大利亚海事局(AMSA)收到了超过220起与靠泊相关的事故报告，其中22％造成了人员伤亡。为了减少人身伤亡，相关国际组织正在修订和更新靠泊法规和规范。SOLAS第II
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8条的修正案和船舶安全靠泊新指南已于2019年获得批准。修正后的法规和新指南预计将于2024年1月1日生效。自生效日起，所有新造船将被要求遵守靠泊装置的适当和安全使用设计的修订条例。所有现有营运船舶必须遵守靠泊设备和缆绳在役检查和维护制度的新规定，并提供相关文件。
[0003]另外，传统靠泊方式下的缆绳易受不稳定外力影响造成船舶不断移动，造成装卸困难，降低了装卸速度，增加了油耗和碳排放。据统计，在安装了自动靠泊系统的港口中，靠泊操作期间的二氧化碳排放量估计减少了98％；在集装箱港口安装自动靠泊系统可以使每标准箱运输的二氧化碳减少2.9公斤。
[0004]鉴于上述问题而做出本专利技术，以便有效地解决或者改善它们。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种靠泊机械手队列控制系统和方法，该系统和方法克服或至少改善了一些上述问题，或者至少为公众提供了有用的选择。
[0006]第一方面，本专利技术包括一种靠泊机械手队列控制系统，该系统适于控制多个靠泊机械手中的至少一个，以将船舶靠泊至码头或者其它船舶，所述队列控制系统包括：
[0007]·
与靠泊机械手相关的接近传感器，所述接近传感器能够产生表示船舶接近靠泊机械手的接近度的接近信号；
[0008]·
接合传感器，其构造成感测同一个靠泊机械手是否与船舶接合，并且能够根据感测结果产生接合信号；
[0009]·
指导处理器处理接近信号和接合信号以生成已处理信号的指令，该信号指示靠泊机械手是否适于靠泊船舶。
[0010]进一步地，所述指令被构造成用于指导控制器根据所产生的处理后的信号来控制所述靠泊机械手的操作。
[0011]进一步地，队列控制系统包括控制器，该控制器构造成根据指令来控制靠泊机械
手的操作。
[0012]进一步地，指令被构造成如果接合信号指示靠泊机械手已经与船舶接合，则指令控制器不控制靠泊机械手与船舶接合。
[0013]进一步地，指令被构造成如果接近信号指示船舶不在靠泊机械手的预定操作范围内时，则指示控制器不控制靠泊机械手与船接合。
[0014]进一步地，所述指令被构造成用于向用户指示一组建议的靠泊机械手适合于在船舶的靠泊中使用。
[0015]进一步地，所述指令被构造成：如果分配了布防状态，则如果接收到接近信号并且没有接收到接合信号，则识别出所述靠泊机械手可被控制。
[0016]进一步地，所述指令被构造成：如果分配了布防状态，则如果接收到接近信号并且接收到合适的接合信号，则识别出所述靠泊机械手可被控制。
[0017]进一步地，所述指令被构造成识别具有待命状态的靠泊机械手的可用性，以由所述控制器控制以靠泊船舶。
[0018]进一步地，处于布防模式的靠泊机械手将可用于靠泊船舶。
[0019]进一步地，所述指令被构造成指导处理器以规则的间隔接收多个靠泊机械手的接近信号和接合信号。进一步地，队列控制系统包括处理器。
[0020]进一步地，队列控制系统包括用于存储指令的存储装置。
[0021]进一步地，存储装置是数字存储装置。
[0022]进一步地，存储装置是选自数字盘，磁带，计算机硬盘，闪存等中的任何一种。
[0023]进一步地，队列控制系统包括接收装置，用于：
[0024]·
从接合传感器接收接合信号；
[0025]·
从接近传感器接收接近信号；
[0026]·
接收接合信号和接近信号。
[0027]进一步地，队列控制系统包括发送装置，用于根据处理后的信号将指令发送到靠泊机械手。
[0028]进一步地，接收装置和发送装置是通信网络。
[0029]进一步地，通信网络通过无线连接进行操作。或者，通信网络通过电缆运行。
[0030]进一步地，队列控制系统包括多个靠泊机械手。
[0031]进一步地，靠泊机械手沿着码头，堤岸，或者船舶侧面等能够靠泊船舶的位置规则地间隔开。进一步地，靠泊机械手可以相对于终端移动。
[0032]进一步地，靠泊机械手在控制器的控制下是可移动的。
[0033]进一步地，所述指令被构造成指导处理器确定至少一个可用的靠泊机械手的可能位置，用于靠泊船舶。
[0034]进一步地，所确定的可能位置至少部分地被优化以方便船舶靠泊。
[0035]进一步地，指令被构造成向用户展示所确定的可能靠泊的位置信号，以便用户输入信号以授权靠泊机械手向所推荐的运动位置，或输入其它位置。
[0036]进一步地，所述指令被构造成指导处理器确定靠泊机械手的多个可能位置，以方便船舶靠泊。进一步地，所述指令被构造成将所确定的可能位置的结果展示给用户作为推荐位置，以便用户输入信号。
[0037]授权其中一个推荐位置或输入其它位置。进一步地，所述指令被构造成从用户接收选择推荐位置中的至少一个或输入替代位置。
[0038]进一步地，指令被构造成接收关于船舶的信息，用于确定用于靠泊机械手的可能位置。
[0039]进一步地，所述指令被构造成通过自动识别系统(AIS)接收关于船舶的信息。
[0040]进一步地，这些指令被构造成使用接收到的关于要靠泊的船舶的标识来指导处理器确定靠泊机械手的可能位置：
[0041]进一步地，所述指令被构造成使用接收到的已经靠泊船舶的标识来指导处理器确定靠泊机械手的可能位置，以便在航站楼优化靠泊机械手的使用。
[0042]进一步地，所述指令被构造成指导控制器根据用户输入控制所述靠泊机械手的操作。
[0043]进一步地，接近传感器能够至少在接近传感器附近感测船舶轮廓，并且接近信号指示至少在接近传感器附近的船舶轮廓。
[0044]进一步地，由接近传感器感测到的轮廓指示船舶是否恰好是平面的，或者是否具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种靠泊机械手队列控制系统，适于控制用于将船舶靠泊到码头，堤岸，或者船舶侧面等能够靠泊船舶的位置的多个靠泊机械手中的至少一个，所述队列控制系统包括：i)与靠泊机械手关联的接近传感器，该接近传感器能够产生接近信号，该接近信号指示接近靠泊机械手的船舶的接近度；ii)接合传感器，其构造成感测同一靠泊机械手是否与船舶接合，并能够根据感测结果产生接合信号；iii)用于指导处理器处理接近信号和接合信号以产生经处理的信号的指令，该信号指示出靠泊机械手是否适合用于靠泊所述接近船舶；其中，所述指令被构造成用于指导控制器根据所产生的处理后的信号来控制所述靠泊机械手的操作；所述队列控制系统包括控制器，所述控制器构造成根据指令来控制靠泊机械手的运行；如果所述接合信号指示所述靠泊机械手已经与船舶接合，则指令被构造成指示所述控制器不控制所述靠泊机械手与船舶接合；所述指令被构造成：如果所述接近信号指示所述船舶不在靠泊机械手的预定操作范围内，则所述控制器不控制所述靠泊机械手与所述船舶接合；所述指令被构造成向用户指示一组建议的靠泊机械手，所述靠泊机械手适用于船舶的靠泊；所述指令被构造成展示给用户授权或修改一个或多个建议的靠泊机械手组；如果接收到接近信号而没有接收到接合信号，则所述指令被构造为通过分配靠泊机械手的布防状态，识别所述靠泊机械手对被控制的可用性；所述指令被构造成识别具有待命状态的靠泊机械手的可用性，所述待命状态由所述控制器控制以靠泊船舶；所述指令被构造成指导所述处理器以规则的间隔接收多个靠泊机械手的接近度信号和接合信号；所述队列控制系统包括处理器；所述队列控制系统包括用于存储指令的存储装置；所述存储装置是数字存储装置；所述存储装置是选自数字盘，磁带，计算机硬盘，闪存等中的任何一种。2.根据权利要求1中所述的靠泊机械手队列控制系统，其中，所述队列控制系统包括用于：i)从接合传感器接收接合信号；ii)或从接近传感器接收接近信号；iii)接收接合信号和接近信号；所述队列控制系统包括用于根据所处理的信号向所述靠泊机械手发送指令的发送装置；所述接收装置和所述发送装置是通信网络；所述通信网络通过无线连接进行操作；所述通信网络通过电缆进行操作；
所述队列控制系统包括靠泊机械手；所述队列控制系统包括多个靠泊机械手；所述靠泊机械手沿着码头，堤岸，或者船舶侧面等能够靠泊船舶的位置间隔开布置；所述靠泊机械手可相对于所述码头，堤岸，或者船舶侧面等能够靠泊船舶的位置移动；所述靠泊机械手在所述控制器的控制下是可移动的；所述指令被构造成指导所述处理器确定至少一个可用的靠泊机械手的可能位置，用于对所述船舶进行靠泊；所确定的可能位置至少部分地被优化以方便船舶的靠泊；所述指令被构造成向用户展示所述靠泊机械手的推荐位置，以便用户输入用于授权靠泊机械手移动到建议位置或输入替代位置的信号；所述指令被构造成指导所述处理器确定所述靠泊机械手的多个可能位置，以方便船舶的靠泊。3.根据权利要求1至2中所述的靠泊机械手队列控制系统，其中，所述指令被构造成向用户展示所述靠泊机械手的推荐位置，以便用户输入信号授权推荐位置之一或输入替代位置；所述指令被构造成接收来自用户的输入，用来选择至少一个所述推荐位置或输入替代位置；所述指令被构造成接收关于船舶的信息，用于确定用于靠泊机械手的重新定位的可能位置；所述指令被构造成通过自动识别系统(AIS)接收关于船舶的信息；所述指令被构造成使用接收到的关于待靠泊船舶的标识，来指导所述处理器确定所述靠泊机械手的可能位置；所述指令被构造成使用接收到的关于已经靠泊船舶的标识，来指导所述处理器确定所述靠泊机械手的可能位置，以便优化在码头上所述靠泊机械手的使用；所述指令被构造成指导控制器根据所述用户输入来控制所述靠泊机械手的操作；所述队列控制系统包括：i)接收手段i从接合传感器接收接合信号，该接合传感器构造成用于感测靠泊机械手是否与船舶接合，并且能够根据感测结果产生接合信号；ii从接近传感器接收接近信号，即与相同的靠泊机械手相关联，所述接近传感器能够产生指示船舶靠近靠泊机械手的接近信号。ii)指令，用于指导处理器处理接近信号和接合信号以生成处理信号，该处理信号指示多个靠泊机械手中的特定靠泊机械手是否适合靠泊船舶；所述队列控制系统包括发送装置，用于根据处理后的信号将信号发送到靠泊机械手；所述接收装置和/或所述发送装置是通信网络；所述队列控制系统包括与靠泊机械手相关联的接近传感器，所述接近传感器能够产生指示船舶接近所述靠泊机械手的接近信号；所述队列控制系统包括接合传感器，所述接合传感器构造成感测所述的靠泊机械手是否与船舶接合，并且能够根据所述感测结果生成接合信号；
所述指令被构造成用于指导控制器根据所生成的处理后信号来控制所述靠泊机械手的操作。4.根据权利要求1至3中任一项所述的靠泊机械手队列控制系统，其中，所述队列控制系统包括处理器所述队列控制系统包括控制器，所述控制器构造成根据所述指令控制所述靠泊机械手的操作；如果接合信号指示靠泊机械手已经与船舶接合，则所述指令被构造成避免指示控制器控制靠泊机械手与船舶接合；所述指令被构造成如果所述接近信号指示所述船舶不在所述靠泊机械手预定操作范围内，则避免指导所述控制器控制所述靠泊机械手与船舶接合；所述指令被构造成用于确定一组建议的靠泊机械手，所述一组拟议的靠泊机械手适用于根据处理后的信号来靠泊船舶；所述指令被构造成用于展示信号，该信号指示适于在船舶靠泊中使用的一组建议的靠泊机械手；所述指令被构造成展示建议的靠泊机械手组的信号，用于用户的一个或多个授权或修改；所述指令被构造成用于接收用户输入的授权，控制至少一个推荐的靠泊机械手；所述指令被构造成接收用于控制至少一个替代靠泊机械手的授权；所述指令被构造成：如果接收到接近信号并且未接收到接合信号，则识别所述靠泊机械手由所述控制器控制的可用性，为其分配布防状态；所述指令被构造成识别具有待命状态的靠泊机械手的可用性，所述待命状态由所述控制器控制以靠泊船舶；所述指令被构造成引导所述处理器以规则的间隔接收多个靠泊机械手的接近度信号和接合信号；所述队列控制系统包括用于存储指令的存储装置；所述存储装置是数字存储装置；所述存储装置是选自数字盘，磁带，计算机硬盘，闪存等中的任何一种。5.根据权利要求1至4中任一项所述的靠泊机械手队列控制系统，其中，所述接收装置和所述发送装置是通信网络；所述通信网络通过从无线连接和电缆网络中选择的一个或多个来操作；所述队列控制系统包括靠泊机械手；所述队列控制系统包括多个靠泊机械手；所述靠泊机械手沿着码头，堤岸，或者船舶侧面等能够靠泊船舶的位置间隔开布置；所述靠泊机械手能够相对于所述码头，堤岸，或者船舶侧面等能够靠泊船舶的位置移动；所述靠泊机械手在所述控制器的控制下是可移动的；所述指令被构造成指导所述处理器确定所述靠泊机械手的可能位置，以进行所述船舶的靠泊；所确定的可能位置是用于方便靠泊船舶的最佳位置；
所述指令被构造成展示至少一个确定的可能位置作为推荐位置的信号，以便用户输入信号，以授权靠泊机械手移动到推荐位置；所述指令被构造成指导所述处理器确定所述靠泊机械手的可能位置的数量，以方便船舶的靠泊；所述指令被构造成向用户展示所述确定的结果作为可能的位置，以便用户输入信号，选择可能位置其中之一；所述指令被构造成用于从用户接收输入，授权靠泊机械手向至少一个推荐位置运动；所述指令被构造成接收来自用户的输入，拒绝授权将靠泊机械手移动到至少一个建议的位置，并输入其它位置；所述指令被构造成接收关于船舶的信息，用于确定重新定位靠泊机械手的可能位置；所述指令被构造...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾广斌，孙福臻，
申请(专利权)人：北京机科国创轻量化科学研究院有限公司烟台分公司，
类型：发明
国别省市：