一种自动岸电连接系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自动岸电连接系统及方法。该系统包括机械臂、相机、电磁铁、位置传感器、岸边岸电箱、电缆、插头固定模块、岸电插头、柔性连接模块、船只岸电箱、上位机，所述相机、电磁铁置于机械臂的末端，所述电缆与岸边岸电箱相连，电缆另一端连接岸电插头，所述柔性连接模块置于船只岸电箱的插座口处；本系统及方法显著提高了岸电连接的自动化程度和作业效率，提高了工作精度，实现了岸电作业的无人化改造。改造。改造。

【技术实现步骤摘要】
一种自动岸电连接系统及方法


[0001]本专利技术涉及船舶岸电
，具体地说是一种自动岸电连接系统及方法。

技术介绍

[0002]长期以来，港口是全球供应链的关键节点，对全球经济的发展有着极为重要的促进作用，但其产生的污染物也是港口的主要来源。当前船舶采用传统的辅机发电方式生产电力，产生的废气污染较为严重。船用岸电技术是船舶在靠泊期间停止使用副机而改用岸上电源供电，从而获得其泵组、通风、照明、通讯和其他设施所需电力。其工作的根本是在靠港期间实现电能对化石燃料的替换为“以电代油”的新能源使用模式。港口的船舶岸电技术不仅可以实现节能减排、控制大气污染、还可以降低船舶靠港成本。随着2015年国家电网全力推进电能替代战略，船舶用电由原来的燃煤供电转化为依靠港口电缆供电。我国目前正在大力推进岸电技术的研究、应用及其推广，故使用船舶岸电技术是一个重要的发展趋势，其发展前景非常广阔。
[0003]目前岸基向船舶供电电缆设备主要是电缆臂架式提送系统，通过伸缩臂架将电缆一端运送到船上，另一端与码头岸电箱相连接。码头电源需通过电缆配送到船舶机组，而传统岸电电缆一般通过人力或者起重机等方式输送至船上。通常的岸电系统包括：岸电箱、线缆卷筒、起重机等。电缆的一端与码头岸电箱相连接，经过线缆卷筒，通过起重机将岸电插头另一端运送至船上，再通过人力将岸电插头与船舶连接。当起重机将岸电插头运送至船舶上时，通过卷筒将电缆进行收或者放。当供电结束后，依旧以人工的方式将插头取下，再由起重机向下运送插头或者给下一船只进行供电。
[0004]该领域现有技术存在以下不足：1)起重机需要完成较多精确的运送任务，对起重机要求较高；2)起重机需要人为的操作；3)起重机一次只能运送一条线缆，等供电结束后，才可以对下一个船只进行供电，使用效率低；4)起重机将岸电插头运送至船舶上后，依旧需要人为的将插头的一端与船舶相连接；5)船只在水中会随水波动，工人在船只上难控制重量较大的岸电插头。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足之处，提出一种自动岸电连接系统及方法。旨在实现岸船供电中的精确放缆，且无人化、精确控制电缆运输、对多船只同时进行供电，提升供电效率。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种自动岸电连接系统包括：机械臂、相机、电磁铁、位置传感器、岸边岸电箱、电缆、插头固定模块、岸电插头、柔性连接模块、船只岸电箱、上位机，所述相机、电磁铁置于机械臂的末端，所述电缆与岸边岸电箱相连，电缆另一端连接岸电插头，所述柔性连接模块置于船只岸电箱的插座口处；
[0008]所述柔性连接模块包括自动锁松机构、上挡板、标记物、阻挡板、前挡轮、竖直减震
弹簧、拉伸减震弹簧、线性模组、侧挡板，所述自动锁松机构铰接于线性模组上并可转动，所述自动锁松机构顶部为拉钩，所述竖直减震弹簧、拉伸减震弹簧均安装于自动锁松机构和线性模组之间，所述前挡轮置于自动锁松机构的外端，所述上挡板、侧挡板构成岸电插头的行进轨道空间，用于对岸电插头的准确插入进行导引；
[0009]所述插头固定模块包括插头固定模块标记物、伸出杆、插头固定外壳，所述岸电插头安装于插头固定模块上；
[0010]所述上位机分别与线性模组、位置传感器、机械臂、相机、电磁铁分别电连接，上位机与船只充电管理系统具备信号通讯连接。
[0011]作为优选，所述线性模组有两套，每套线性模组上均安装有自动锁松机构，每套自动锁松机构下面均设有竖直减震弹簧、拉伸减震弹簧。
[0012]作为优选，所述固定模块标记物的数量为两个以上，所述固定模块标记物的形状为长方形或圆形。
[0013]作为优选，所述插头固定模块还包括插头固定板、上滑轮、侧滑轮。
[0014]作为优选，所述岸电插头安装于插头固定模块上的插头固定板上。
[0015]作为一种实施方式，所述位置传感器安装于岸电插头末端。
[0016]作为另一种实施方式，所述位置传感器安装于船只岸电箱插座口处。
[0017]作为第三种实施方式，所述位置传感器安装于线性模组两端，通过自动锁松机构、插头固定模块在线性模组轨道方向上的位移来确定岸电插头的位置。
[0018]一种自动岸电连接方法，采用上面所述的自动岸电连接系统进行连接，包括以下步骤：
[0019]当船只停靠在港口等待供电时，给岸电系统上位机发送指令请求供电；上位机收到船只信号后，发送指令给机械臂与相机，机械臂由初始位在垂直平面内上下左右移动，给相机提供更大的视野范围，当相机识别到插头固定模块中的插头固定模块标记物时，上位机控制机械臂改变运动方式，向插头固定模块靠近；当机械臂靠近到一定距离时，发送信号给上位机，上位机发出指令启动电磁铁，电磁铁吸住插头固定模块中的插头固定外壳，岸电插头已经预先固定在插头固定模块上；
[0020]吸住插头固定外壳后，上位机发送指令使机械臂回到初始位，机械臂再次在垂直平面内上下左右移动直到相机捕捉到船只上的柔性连接模块中的柔性连接模块标记物，发送信号给上位机；
[0021]上位机控制机械臂改变运动方式，向柔性连接模块方向移动，当机械臂到达指定位置时，发送信号给上位机，上位机发出指令断开电磁铁，此时插头固定模块及其上的岸电插头由于重力原因下坠，插头固定模块的伸出杆落至柔性连接模块的自动锁松机构上部的钩槽中，同时，机械臂退回至初始位，并给上位机发送信号；
[0022]上位机收到信号后，给柔性连接模块中的线性模组发送信号，线性模组驱动自动锁松机构向船只岸电箱方向移动，使插头固定模块进入导正区域，由柔性连接模块中的上挡板、侧挡板，完成对插头进行上下左右导正，并插入船只岸电箱内的插座孔，当插入到位，位置传感器被触发并向上位机发送信号，由岸边岸电箱开始送电，电流经过电缆后到达船只充电管理系统中；
[0023]完成供电后，由船只充电管理系统发送“供电完成”的信号至上位机，上位机控制
线性模组运动，使得插头固定模块、岸电插头远离船只岸电箱插座处，上位机发送指令启动机械臂上的电磁铁，吸住插头固定外壳，随后，机械臂携带插头固定模块、岸电插头按照指定轨迹回到初始位，关闭电磁铁，并与插头固定模块脱离，完成自动岸电连接过程。
[0024]作为优选，所述插头固定模块在进入导正区域后，插头固定模块中的上滑轮、侧滑轮分别在柔性连接模块中的上挡板、侧挡板处移动，完成导正过程。
[0025]采用上述技术方案后，本专利技术相比现有技术有以下有益效果：
[0026]本专利技术将传统的起重机更换为可以精确控制的工业机械臂，再将工业机械臂与相机相结合、精确控制，达到了精确的放缆效果。使用电磁铁控制，完成了岸电插头高效插拔的动作。同时避免了对起重机的精确设计与需要人工的操作起重机的问题。显著提高了岸电连接的自动化程度和作业效率，提高了工作精度，实现了岸电作业的无人化改造。设计了一种柔性连接的方式，解决了船只会随着波浪运动，而导致连接困难与插头脱离的问题。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动岸电连接系统，其特征在于：包括：机械臂、相机、电磁铁、位置传感器、岸边岸电箱、电缆、插头固定模块、岸电插头、柔性连接模块、船只岸电箱、上位机，所述相机、电磁铁置于机械臂的末端，所述电缆与岸边岸电箱相连，电缆另一端连接岸电插头，所述柔性连接模块置于船只岸电箱的插座口处；所述柔性连接模块包括自动锁松机构、上挡板、标记物、阻挡板、前挡轮、竖直减震弹簧、拉伸减震弹簧、线性模组、侧挡板，所述自动锁松机构铰接于线性模组上并可转动，所述自动锁松机构顶部为拉钩，所述竖直减震弹簧、拉伸减震弹簧均安装于自动锁松机构和线性模组之间，所述前挡轮置于自动锁松机构的外端，所述上挡板、侧挡板构成岸电插头的行进轨道空间，用于对岸电插头的准确插入进行导引；所述插头固定模块包括插头固定模块标记物、伸出杆、插头固定外壳，所述岸电插头安装于插头固定模块上；所述上位机分别与线性模组、位置传感器、机械臂、相机、电磁铁分别电连接，上位机与船只充电管理系统具备信号通讯连接。2.根据权利要求1所述的自动岸电连接系统，其特征在于：所述线性模组有两套，每套线性模组上均安装有自动锁松机构，每套自动锁松机构下面均设有竖直减震弹簧、拉伸减震弹簧。3.根据权利要求1所述的自动岸电连接系统，其特征在于：所述固定模块标记物的数量为两个以上，所述固定模块标记物的形状为长方形或圆形。4.根据权利要求1所述的自动岸电连接系统，其特征在于：所述插头固定模块还包括插头固定板、上滑轮、侧滑轮。5.根据权利要求1所述的自动岸电连接系统，其特征在于：所述岸电插头安装于插头固定模块上的插头固定板上。6.根据权利要求1所述的自动岸电连接系统，其特征在于：所述位置传感器安装于岸电插头末端。7.根据权利要求1所述的自动岸电连接系统，其特征在于：所述位置传感器安装于船只岸电箱插座口处。8.根据权利要求1所述的自动岸电连接系统，其特征在于：所述位置传感器安装于线性模组两端，通过自动锁松机构、插头固定模块在线性模组轨道方向上的位移来确定岸电插头的位置。9.一种自动岸电连接方法，其特征在于：采用上面所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘源泂，蒋国忠，黄益斌，程管，
申请(专利权)人：江苏健龙岸电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：