[发明专利]一种利用DP协助船舶进出港的控制系统

说明书

本发明公开了一种利用DP协助船舶进出港的控制系统，包括测量部分、控制部分、动力部分及推力器部分，所述控制部分包括控制器，以及分别与控制器连接的用于驱动船舶航行的手动控制单元及自动控制单元，以及计算机软件系统，在港口或码头上设置有与所述控制部分通过无线信号连接的用于实时监测船舶逐渐靠近距离的激光定位系统，当实际船位参数达到预先设定的自动控制船舶移位的距离参数时，发送驱动船舶自动移位的信号至自动控制单元，同时发送停止手动操控的信号至手动控制单元，控制船舶自动平稳停靠至预先设定停靠点。本发明通过实时信号反馈，能够做到对主推进器及侧推进器的精准控制，实现了船舶最终停靠位置的准确性。

技术领域

本发明涉及船舶控制技术领域，尤其涉及一种利用DP协助船舶进出港的控制系统。

背景技术

船舶抵离港需要进行系离泊作业，这项工作具有一定的风险性,属于船舶关键操作。现有轮船的停泊，有的需要引航人员指挥，有的需要具有丰富经验的船长完成，没有一个统一的停泊方式，而在汽车行业中，汽车的停靠通过超声波来监测、通过左右视镜来完成停靠，但是船舶比汽车更大，而且汽车的停靠方式只能运用于近距离，其周边的停靠环境简单，而船舶停泊离码头的距离较远，通过这种类似于汽车的方式无法达到要求，并且船舶在停靠过程中还需考虑风浪流，如风的风速，水的流速等。传统的船舶靠码头一般是船长运用良好的船艺，提前摆好船位、找好入泊角度、控制好船速等，利用车、舵、拖轮、侧推、锚和缆绳等的配合才能顺利靠上码头。目前大多数船舶还是船长操控，靠码头时是船头、船尾轮流更靠近于码头，不停的控制螺旋桨的正转、反转，并操作舵的方向，使船头、船尾分别靠近码头，多次移动后，靠惯性做最后的停靠，实际上所有的船只在一定意义上都是依靠船舶在水中的惯性，并依靠舵的干预来实现的，大型船舶，位置不好的港口，船舶靠港需要花上相当长的时间。而且对与停船操作人员的经验要求极高，这里面对船长、引水的经验，特别是一些气象情况不良的情况下，这种靠泊方案受到的影响非常大。若由于船长技术不到位，对挂靠港口水文、气象等情况不熟悉，靠泊期间虽然使用了拖轮助拖，但由于指挥不当，船舶靠泊时船首与码头装卸桥吊相撞的事故。码头泊位前方虽然安装了一些防撞碰垫，由于船舶的惯性力远大于陆地上的汽车，制动性能依然比较差，在靠泊时，由于速度控制不当，造成船舶与码头接触时仍有巨大的撞击力，造成严重的后果。特别是海况不良时，在海上也发生了一些船与码头相撞的事故。

随着智能化越来越多地应用到各行各业，船舶智能化也成为是当前船舶、航运领域的创新课题，如何实现船舶的自动靠泊码头是其中关键技术之一。船舶智能化的现有技术中，无人艇的无人操控技术还是比较先进的，虽然有一些机械臂抓取的靠泊方式，但是靠泊岸边时还是少不了人工的参与，当船舶靠岸时，一般还是需要人工操作系缆、停泊。CN207529224 U公开了一种船舶自动靠泊系统，采用各方位的摄像头将码头停靠边沿的实时情况传达至控制系统，由控制系统根据码头情况对应相关参数，由控制系统调节推进系统的运行轨迹，以实现自动靠泊功能CN 107672745 A公开了一种船舶自动系泊装置及船舶，其中，所述船舶自动系泊装置包括固定柱、系泊组件、驱动装置以及控制器，固定柱具有朝前的台阶部；系泊组件包括安装筒和多个卡爪，多个卡爪的一端可翻转地安装于安装筒的前端，具有相互靠近的卡持位置以及相互远离的解扣位置，当处于卡持位置时，多个卡爪用以与固定柱的台阶部卡持，以使得系泊组件与固定柱固定，当处于解扣位置时，多个卡爪用以与固定柱解扣；驱动装置安装于安装筒，且驱动多个卡爪翻转，以使得多个卡爪在所述卡持位置和解扣位置之间切换；控制器与所述驱动装置电性连接，控制驱动装置运转。CN204825794 U一种船舶自动靠泊装置。主要解决船舶在靠泊时，时间长，成本高，效率低以及安全性低的技术问题。其特征在于，所述码头泊位上设有依次分布的前部电磁铁、中部电磁铁以及后部电磁铁，还包括控制前部电磁铁、中部电磁铁以及后部电磁铁通电或断电的控制机构，所述前部电磁铁、中部电磁铁以及后部电磁铁分别与船舶的首部、中部以及尾部磁吸配合。只需要接通电磁铁的电源，该电磁铁便会产生强大的磁性，依靠磁性吸引船体靠上码头。