一种基于靠系泊的船舶停泊岸电系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于靠系泊的船舶停泊岸电系统及控制方法，系统包括系泊装置、岸电供电装置和控制装置，系泊装置包括至少两个靠系泊和至少一个趸船，趸船连接在相邻两个靠系泊之间；岸电供电装置包括岸电接口箱、配电箱和岸上接电箱，配电箱安装在与趸船连接的一个靠系泊的顶部，岸电接口箱安装在趸船上；每个靠系泊与趸船连接的一侧均设置有两条导槽，每个趸船与靠系泊连接的两侧分别设置有两条导轨，每个趸船通过导轨与相邻两个靠系泊的导槽滑动连接；每个靠系泊的两条导槽之间设置有浮动水位计，浮动水位计包括浮动件；每个趸船的两条导轨之间设置有防水摄像机，防水摄像机安装于趸船在水中的水面分界线位置。于趸船在水中的水面分界线位置。于趸船在水中的水面分界线位置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于靠系泊的船舶停泊岸电系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及船舶岸电使用
，具体涉及一种基于靠系泊的船舶停泊岸电系统及控制方法。

技术介绍

[0002]在港口岸电应用方面，据宜昌市港航建设维护中心统计，三峡坝区合法经营性码头港口岸电设施覆盖率达80％。2004年以前建设的老码头，建设初期未考虑港口岸电基础设施建设，现有岸电设施绝大部分为码头业主后期自行加装，设施相对简陋、存在安全隐患、使用不便捷，在供电容量、用电负荷及接入使用上也亟需规范。
[0003]现有岸电应用主要满足船舶停靠期间的用电需求，岸电接入率和停靠时间关系紧密。船舶停泊时间在12
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24小时且需过夜的，岸电接入需求率为80％左右；停靠时间48小时以上的，岸电接入需求率约为90％。
[0004]三峡坝区水流变化复杂、环境差别较大，待闸船舶种类全、数量多。无论是在港口、还是在锚地的推广应用都存在不同程度的技术难题，特别是锚地岸电设施建设，其难度更大。主要体现在：
[0005](1)港口岸电设施覆盖率虽高达80％，但现有设备应用水平远不能满足船舶靠泊接岸电需求，绝大部分港口码头岸电设施为业主后期自行加装，仅实现了通电功能，功率低、设备应用标准不统一，使用不便捷，船舶使用效率极低。
[0006](2)三峡坝区锚地目前仅沙湾建有岸电设施，且该岸电设施可应用条件有限，岸电设施基本闲置，其他锚地未配套建设岸电设备设施，坝区锚地岸电设施建设基本处于空白阶段。
[0007](3)三峡坝区坝上、坝间、坝下均有江中待闸锚地，目前船舶在江中锚地均采用抛锚自泊或并靠系泊方式锚泊，电缆接入无基础设施可依托，必须配置趸船设施，加之大容量远距离趸船供电技术难度高，岸电接入难度大。
[0008](4)三峡坝区部分码头、触坡锚地多为斜坡式分布，船舶停靠随水位变化而变化，如何在利用现有岸电桩的基础上解决电缆提升、船岸连接等问题，并形成可复制可推广应用技术尤为迫切。
[0009](5)靠系泊锚地水域范围小，船舶多采用并靠系泊方式停泊，加之该水域实时维护难度高，如何解决无人维护的岸电应用难度大。
[0010](6)目前，由于没有统一的低压岸电接口标准和船岸连接通信协议，接插件生产制造厂家采用的标准多种多样，各港口在配备岸电时多数只是为了解决有没有问题，单纯将电牵引至岸边岸电箱，而没有按照统一标准配套建设船岸供受电插件，很多插座与插头不匹配，带来不同船舶停泊不同港口码头时岸电接入通用性极低，影响了岸电的使用。
[0011](7)三峡坝区水上尚无可供岸电的趸船设备设施，急需设计并建造符合要求的供电趸船、并配套相应的设备设施。
[0012](8)长江航行的老旧船舶存量依然较多，该类船舶缺乏受电设备设施；新造船舶岸
电受电设施配布也存在差异，通用性不高。
[0013]经检索发现，公开号CN108321791A的中国专利于2018年7月24日公开了一种内河高桩靠泊船舶岸电接入系统及方法，该系统包括岸基电源装置、船岸交互装置和船舶受电装置，岸基电源装置设置在岸上，船岸交互装置设置在靠岸高桩上，船舶受电装置设置在船舶上，并且岸基电源装置通过电缆与船岸交互装置相连，当船舶接电成功时船岸交互装置和船舶受电装置也通过电缆相连；所述船岸交互装置包括旋转导轨平台，旋转导轨平台可在靠岸高桩上旋转，旋转导轨平台内设导轨，电缆穿过导轨，电缆上还接有电缆收放装置。该专利技术在高桩水域环境符合岸电接入的要求时工作，通过控制旋转导轨平台的旋转，将电缆送至受电船舶，并在船上工作人员将电缆接入船舶受电装置后对船舶输送岸电。
[0014]在该专利中，可编程逻辑控制器(PLC)通过串口(Modbus协议)通信实现电缆收放装置与导轨旋转平台的控制，但是PLC只能从监控中心获取的高桩水域水位信息，将水位信息划分为较低、较高等粗略的范围，根据粗略的水位信息判断释放电缆的长度，无法实现对岸电接口箱设备进行实时的水域维护。

技术实现思路

[0015]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种基于靠系泊的船舶停泊岸电系统，解决了船舶停靠在靠系泊时，船舶随水位变化而变化，监控趸船及趸船上设置的岸电接口箱位置随水位自动变化，避免岸电接口箱低于水位而造成损坏的问题。
[0016]本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：
[0017]本专利技术一方面提供一种基于靠系泊的船舶停泊岸电系统，包括系泊装置、岸电供电装置和控制装置，所述系泊装置包括至少两个靠系泊和至少一个趸船，所述趸船连接在相邻两个靠系泊之间；所述岸电供电装置包括岸电接口箱、配电箱和岸上接电箱，所述配电箱安装在与趸船连接的一个靠系泊的顶部，所述岸电接口箱安装在趸船上；每个所述靠系泊与趸船连接的一侧均设置有两条导槽，每个所述趸船与靠系泊连接的两侧分别设置有两条导轨，每个所述趸船通过导轨与相邻两个靠系泊的导槽滑动连接；每个所述靠系泊的两条导槽之间设置有浮动水位计，所述浮动水位计包括浮动件；每个所述趸船的两条导轨之间设置有防水摄像机，所述防水摄像机安装于趸船在水中的水面分界线位置，用于拍摄浮动件的图像，并将图像上传至控制装置。
[0018]上述技术方案中，每个所述靠系泊与受电船舶配置的缆绳连接，用于停靠系泊船舶；每个所述趸船上设置有岸电接口箱，所述岸电接口箱与受电船舶配置的船岸连接电缆连接，用于为船舶供应岸电；与所述趸船连接的每个靠系泊均设置有两条导轨，每个所述趸船通过四条导轨与相邻两个靠系泊滑动连接，每个所述趸船随着水位的变化在相邻两个靠系泊之间升高和下降，所述趸船及趸船上设置的岸电接口箱位置随水位自动变化，避免了岸电接口箱低于水位而造成损坏，且通过所述趸船在水中的水面分界线位置安装防水摄像机，拍摄在水中漂浮的浮动件的图像，分析图像中浮动件的偏移位置，监控趸船在水中的水面分界线与水位线之间的偏移，从而监控岸电接口箱是否低于水位。
[0019]进一步地，所述控制装置包括单片机、图像处理单元和报警单元，所述单片机分别与图像处理单元、报警单元连接，所述图像处理单元与防水摄像机连接。
[0020]具体地，所述防水摄像机将拍摄到的浮动件图片发送至图像处理单元，通过图像
处理单元将拍摄的图像与标准图像之间进行对比，从而计算浮动件偏离标准图像中心的距离，根据偏离标准图像中心的距离，判断趸船的在水中的水面分界线是否偏离水平面；若浮动件偏移标准图像中心的距离大于最大偏移距离，则确定趸船的在水中的水面分界线偏离水平面，所述单片机生成报警信号，并将报警信号发送至报警单元。
[0021]进一步地，所述配电箱与岸上接电箱之间通过电缆连接，所述电缆从岸上接电箱接出后，经过电缆管道通向至靠近靠系泊的近岸水域，再经过靠系泊的底部传送至靠系泊顶部的配电箱。
[0022]具体地，根据靠系泊靠泊船只的数量及船型，综合考虑运维及检修，采用400V江底电缆供电连接配电箱与岸上接电箱。一方面，在靠近靠系泊的近岸水域与岸基放置岸上接电箱的位置之间设置电缆通道，有利于方便快捷地将电缆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于靠系泊的船舶停泊岸电系统，其特征在于，包括系泊装置、岸电供电装置和控制装置，所述系泊装置包括至少两个靠系泊和至少一个趸船，所述趸船连接在相邻两个靠系泊之间；所述岸电供电装置包括岸电接口箱、配电箱和岸上接电箱，所述配电箱安装在与趸船连接的一个靠系泊的顶部，所述岸电接口箱安装在趸船上；每个所述靠系泊与趸船连接的一侧均设置有两条导槽，每个所述趸船与靠系泊连接的两侧分别设置有两条导轨，每个所述趸船通过导轨与相邻两个靠系泊的导槽滑动连接；每个所述靠系泊的两条导槽之间设置有浮动水位计，所述浮动水位计包括浮动件；每个所述趸船的两条导轨之间设置有防水摄像机，所述防水摄像机安装于趸船在水中的水面分界线位置，用于拍摄浮动件的图像，并将图像上传至控制装置。2.根据权利要求1所述的一种基于靠系泊的船舶停泊岸电系统，其特征在于，所述控制装置包括单片机、图像处理单元和报警单元，所述单片机分别与图像处理单元、报警单元连接，所述图像处理单元与防水摄像机连接。3.根据权利要求1所述的一种基于靠系泊的船舶停泊岸电系统，其特征在于，所述配电箱与岸上接电箱之间通过电缆连接，所述电缆从岸上接电箱接出后，经过电缆管道通向至靠近靠系泊的近岸水域，再经过靠系泊的底部传送至靠系泊顶部的配电箱。4.根据权利要求1所述的一种基于靠系泊的船舶停泊岸电系统，其特征在于，所述趸船上固定放置有电缆卷盘，所述电缆卷盘内卷绕有电缆，所述电缆卷盘内电缆的收放端与配电箱连接，所述电缆卷盘内电缆的输出端与岸电接口箱连接。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘林，林慧，张高上，
申请(专利权)人：武汉理工大学青岛研究院，
类型：发明
国别省市：