中壓電纜岸電智能對接控制系統技術方案

本發明專利技術公開了中壓電纜岸電智能對接控制系統，涉及岸電智能對接技術領域，包括

【技術實現步驟摘要】
中壓電纜岸電智能對接控制系統


[0001]本專利技術涉及岸電智能對接
，具體為中壓電纜岸電智能對接控制系統
。

技術介紹

[0002]大型船舶特別是油船和集裝箱船靠港時通常使用燃油制品
(
多為重油
、
柴油
)
發電，來滿足船舶用電需求
。
重油和柴油在燃燒過程中產生大量硫化物和氮氧化物，對周邊環境造成污染
。
船舶使用柴油發電機組產生的噪聲也會對環境造成污染
。
目前，國際一些先進港口已經采用陸地電源對靠岸船舶供電，這種供電系統稱為靠岸船舶供電系統，傳統岸電對接采用船上電纜卷筒將電纜下放至碼頭上，人工拖拽至接電插座箱附近并插入插座箱里
。
[0003]但現有技術中，目前傳統的岸電對接操作中，由于岸電供電采用高壓電纜，電纜重量較重且尺寸大，每次接船需要多名碼頭操作人員搬運電纜，工作強度大，人工成本高且耗費較長時間，船舶岸電對接效率較低
。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的在于提供中壓電纜岸電智能對接控制系統，以解決上述
技術介紹
提出的目前傳統的岸電對接操作中，由于岸電供電采用高壓電纜，電纜重量較重且尺寸大，每次接船需要多名碼頭操作人員搬運電纜，工作強度大，人工成本高且耗費較長時間，船舶岸電對接效率較低的問題
。
[0005]為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：中壓電纜岸電智能對接控制系統，包括
3D
視覺識別模塊
>、
主動安全避障模塊
、
液壓驅動模塊
、
電纜控制模塊
、
下位機控制模塊和上位機控制模塊；
[0006]所述
3D
視覺識別模塊用于通過
3D
視覺識別對船舶船舷高度識別，獲取高度數據，并對插座柜進行厘米級
3D
定位，基于距離傳感器和角度傳感器實現實時定位電纜插頭位置；
[0007]所述主動安全避障模塊用于通過岸上吊臂上安裝的多組傳感器，實時檢測吊臂周邊障礙物，對吊臂運動過程中遇到障礙物時快速識別并實時調節運動路徑，在接電過程中，實時檢測水平伸縮臂到甲板之間的距離，若甲板浮動超出設定值時，調整設備高度并收放電纜；
[0008]所述液壓驅動模塊用于實現設備垂直伸縮臂升降
、
水平伸縮臂伸縮
、
水平回轉和吊臂俯仰動作，實現電纜及其插頭的位置移動；
[0009]所述電纜控制模塊用于電纜的收放控制
、
電纜長度檢測和電纜張力檢測；
[0010]所述下位機控制模塊用于控制各液壓驅動機構動作，包括電氣控制
、
無線遙控
、
極限位置報警
、
限位開關故障監測和終端信息交互；
[0011]所述上位機控制模塊用于通過智能運動算法，根據目標位置參數，提供最優化運行路徑，實現主機姿態自適應調節
。
[0012]優選的，所述液壓驅動模塊中垂直伸縮臂升降
、
水平伸縮臂伸縮和吊臂俯仰均采用工程油缸伸縮實現，水平回轉采用液壓回轉裝置帶動回轉支承實現
。
[0013]優選的，所述電纜的收放控制通過電纜卷筒實現電纜的自動收放，并通過力矩限制配合磁滯聯軸器實現電纜順利拉出；所述電纜長度檢測用于通過安裝在電纜卷筒上的傳感器，實時檢測電纜放出長度，并在受氣流和潮汐影響船舶時，電纜卷筒根據船舶在碼頭向前
、
向后或外側移動的狀態，自動放出電纜以適配船舶的移動；所述電纜張力檢測用于通過吊臂上安裝的電纜張力傳感器，實時檢測電纜張力，并設置電纜張力閾值，數值可通過觸摸屏上設置，在張力超過閾值時發出報警
。
[0014]優選的，所述電氣控制基于電控柜實現電機過載
、
短路等保護；所述無線遙控用于通過無線遙控器實現在自動動作過程遭受不可控因素發生故障提示后，可實現對岸電智能對接裝置的手動遙控功能，遙控有效距離0?
100m。
[0015]優選的，所述極限位置報警用于通過各位置傳感器實現極限位置的報警；所述限位開關故障監測用于自動對所有限位開關進行監測，在任一限位開關失效時發出報警
。
[0016]優選的，所述終端信息交互用于為各泊位控制室提供設備運行
/
停止
、
綜合故障報警
、
限位報警信號等無源開關量信號，也可提供用戶指定的通訊總線與
DCS
系統進行數據交互
。
[0017]優選的，所述上位機控制模塊中主機姿態自適應調節流程為，通過智能算法計算設備預擺放位置，驅動設備提前動作，垂直升降機構，水平伸縮及俯仰動作提前運動至合適位置，當操作人員下達自動動作指令后，設備按智能算法算出的路徑運動至目標位置，下放電纜到船舶甲板上，設備動作時間
≤5
分鐘
。
[0018]優選的，所述液壓驅動模塊中液壓缸配設有安全自鎖閥，液壓缸的進出口在對接管內失壓時或軟管突然破斷時快速關閉
。
[0019]優選的，所述下位機控制模塊中各報警信息均與外部信息顯示屏信息交互，通過信息顯示屏顯示報警信息，詳細顯示故障位置及原因，并且結合控制面板報警信號指示燈進行燈光警示
。
[0020]優選的，所述電纜控制模塊中電纜通過吊臂收放，利用水平伸縮臂上的距離傳感器，實時檢測船舶甲板到吊臂之間的距離，根據距離變化情況自動收放電纜
。
[0021]與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
[0022]本專利技術中，在船舶抵達港口后，能夠自主識別并精確定位船舶岸電插座箱，通過智能控制系統驅動主機各機構動作，通過智能控制算法對岸電智能對接裝置的運行路徑進行最優化規劃，將岸電電纜插頭快速
、
準確
、
安全的輸送到船舶插座箱附近，有效降低了人工使用成本，具有智能化水高，工作強度低，效率高，通過主動安全避障模塊實時檢測吊臂周邊障礙物，對吊臂運動過程中遇到障礙物時快速識別并實時調節運動路徑，具有較好的避障功能安全性高
。
附圖說明
[0023]圖1為本專利技術中壓電纜岸電智能對接控制系統的系統框圖
。
[0024]圖中：
1、3D
視覺識別模塊；
2、
主動安全避障模塊；
3、
液壓驅動模塊；
4、
電纜控制模塊；
5、
下位機控制模塊；
6、
上位機控制模塊
。
具體實施方式
[0025]下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚
、
完整的描述，顯然，所描述的實施條例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例
。
基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
中壓電纜岸電智能對接控制系統，其特征在于：包括
3D
視覺識別模塊
(1)、
主動安全避障模塊
(2)、
液壓驅動模塊
(3)、
電纜控制模塊
(4)、
下位機控制模塊
(5)
和上位機控制模塊
(6)
；所述
3D
視覺識別模塊
(1)
用于通過
3D
視覺識別對船舶船舷高度識別，獲取高度數據，并對插座柜進行厘米級
3D
定位，基于距離傳感器和角度傳感器實現實時定位電纜插頭位置；所述主動安全避障模塊
(2)
用于通過岸上吊臂上安裝的多組傳感器，實時檢測吊臂周邊障礙物，對吊臂運動過程中遇到障礙物時快速識別并實時調節運動路徑，在接電過程中，實時檢測水平伸縮臂到甲板之間的距離，若甲板浮動超出設定值時，調整設備高度并收放電纜；所述液壓驅動模塊
(3)
用于實現設備垂直伸縮臂升降
、
水平伸縮臂伸縮
、
水平回轉和吊臂俯仰動作，實現電纜及其插頭的位置移動；所述電纜控制模塊
(4)
用于電纜的收放控制
、
電纜長度檢測和電纜張力檢測；所述下位機控制模塊
(5)
用于控制各液壓驅動機構動作，包括電氣控制
、
無線遙控
、
極限位置報警
、
限位開關故障監測和終端信息交互；所述上位機控制模塊
(6)
用于通過智能運動算法，根據目標位置參數，提供最優化運行路徑，實現主機姿態自適應調節
。2.
根據權利要求1所述的中壓電纜岸電智能對接控制系統，其特征在于：所述液壓驅動模塊
(3)
中垂直伸縮臂升降
、
水平伸縮臂伸縮和吊臂俯仰均采用工程油缸伸縮實現，水平回轉采用液壓回轉裝置帶動回轉支承實現
。3.
根據權利要求1所述的中壓電纜岸電智能對接控制系統，其特征在于：所述電纜的收放控制通過電纜卷筒實現電纜的自動收放，并通過力矩限制配合磁滯聯軸器實現電纜順利拉出；所述電纜長度檢測用于通過安裝在電纜卷筒上的傳感器，實時檢測電纜放出長度，并在受氣流和潮汐影響船舶時，電纜卷筒根據船舶在碼頭向前
、
向后或外側移動的狀態，自動放出電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙瑞，蘆寧，林猷銳，王為周，陳迪秋，江桂利，張正宇，張勇，王宇，李捷，黃劍，李召輝，邢騰云，張峰，余運茂，郭照全，林明毅，賴均輝，
申請(專利權)人：連云港遠洋流體裝卸設備有限公司，
類型：發明
國別省市：