一种船舶使用岸电的自动连接装置及方法

技术领域

本发明属于船舶岸电技术领域，具体涉及一种船舶使用岸电的自动连接装置，还涉及到一种船舶使用岸电的自动连接方法。

背景技术

船舶岸电技术是指船舶在靠港期间接入码头侧的电网，从岸上电源获得其水泵、通信、通风、照明和其他设施所需的电力，从而关闭自身的柴油发电机。船舶接岸电后可有效地减少废气的排放，具有节能环保的显著优点，可减少发电机组运行产生的噪音污染，降低成本，因此，政府及其交通部门、航运企业、港口企业都大力推行岸电的使用，在船舶进行靠岸的时候，需要将船舶与岸电进行电性连接，使得岸电能够实现对船舶进行有效的供电运行，减少船舶的资源消耗，然而市面上各种的船舶岸电仍存在各种各样的问题。

如授权公告号为CN107732900A所公开的一种船舶接岸电方法及系统，其虽然实现了能够根据船舶是否配备有船上变压器、是否配备有无缝接岸电接口、船舶配电标准的船舶信息，准确判断船舶采用何种方式接岸电，大大提高船舶接岸电的效率，但是并未解决现有岸电系统在进行电性连接的时候，不能够实现自动电性连接，不能够快速的实现对船舶进行三维定位等的问题，为此我们提出一种船舶使用岸电的自动连接装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船舶使用岸电的自动连接装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种船舶使用岸电的自动连接装置，包括船舶本体和电塔，所述船舶本体上固定安装有激光反射板，所述船舶本体上固定设有船体控制器，所述船体控制器电性连接有第一信号处理，所述第一信号处理电性连接有可触发超声波发射器，所述船体控制器电性连接有特制的接电插座，所述电塔上固定安装有平移轨道，所述平移轨道上活动设有插头输送机构，所述插头输送机构上固定连接有推动电缸，所述电塔上设有电塔控制器，所述电塔控制器上电性连接有第二信号处理和第三信号处理，所述第二信号处理电性连接有超声波发射器，所述第三信号处理电性连接有超声波接收器。

优选的，所述插头输送机构通过所述推动电缸在所述平移轨道上移动调节。

优选的，所述第一信号处理、所述第二信号处理和所述第三信号处理中均包括有信号接收、信号处理、信号滤波和信号增益。

优选的，所述信号接收用于对超声波信号进行接收，所述信号处理用于对超声波信号进行解码，所述信号滤波用于对超声波信号进行滤除杂波，所述信号增益用于对超声波信号进行放大处理。

优选的，所述船体控制器和所述电塔控制器内均镶嵌设置有复位电路和时钟晶振电路。

优选的，所述船体控制器和所述电塔控制器内均镶嵌设置有存储模块，所述存储模块分别至少设有两组，一组所述存储模块为ROM存储模块，另一组所述存储模块为RAM存储模块，所述ROM存储模块用于存储系统运行程序体，所述RAM存储模块用于存储系统运行日志。

优选的，所述超声波接收器包括有三组，三组所述超声波接收器中的两个安装在电塔两端，且另一个安装在所述推动电缸的伸缩杆端部。

本发明还提供了一种船舶使用岸电的自动连接方法，包括有以下步骤：

S1、船舶靠上码头，抛锚，系缆，且船舷离岸在1m之内，船上接电点与岸电接电臂垂直回转轴沿码头岸方向距离在1m之内，船上接电点与码头相对高度在1m之内；

S2、符合接电距离要求后船舶通过可触发超声波发射器自主发出接电请求；

S3、电塔上的3个超声波接收器都收到信号后，码头上的超声波发射器发出触发信号；

S4、电塔上的3个超声波接收器都接收到超声波信号后，计算船舶超声波发射器相对岸电接电装置的3维坐标；

S5、电塔根据算出的数据参数，船舶超声波发射器的坐标平移伸缩臂，直到伸缩臂的X坐标与船舶上插座的X坐标相同，伸缩臂伸出，使插头的Y坐标与船舶上插座的Y坐标相同；

S6、放下电缆，电缆头打开插座上方的防雨盖，特制的接电插座上的导向杆插入插头上的导向孔，继续放下特制的接电插座，插头插入特制的接电插座内；

S7、当插头上的主电缆接通信号闭合后，插头停止插入；

S8、启动电缆松紧自动管理系统、然后进行送电。

优选的，所述特制的接电插座内固定安装有电永磁吸盘励磁，所述电永磁吸盘励磁稳定吸附插头，此时伸缩臂缩回，使伸缩臂端部退出船舷立面。

优选的，所述可触发超声波发射器接收到电塔发射的超声波触发信号后，立即触发，受控发射超声波时长为10.00ms，以后每隔1000.00ms重复发射。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过多组超声波发射器实现对船舶和电塔之间进行距离控制，并且通过电塔上的三组超声波发射器实现对特制的接电插座进行定位，进而可以实现电塔上的插头实现对特制的接电插座进行电性连接，进而能够实现精准定位，实现电性连接。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的步骤流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种船舶使用岸电的自动连接装置，包括船舶本体和电塔，所述船舶本体上固定安装有激光反射板，所述船舶本体上固定设有船体控制器，所述船体控制器电性连接有第一信号处理，所述第一信号处理电性连接有可触发超声波发射器，所述船体控制器电性连接有特制的接电插座，所述电塔上固定安装有平移轨道，所述平移轨道上活动设有插头输送机构，所述插头输送机构上固定连接有推动电缸，所述电塔上设有电塔控制器，所述电塔控制器上电性连接有第二信号处理和第三信号处理，所述第二信号处理电性连接有超声波发射器，所述第三信号处理电性连接有超声波接收器。

为了实现对插头输送机构进行推动，完成对插头和特制的接电插座之间的电性连接，本实施例中，优选的，所述插头输送机构通过所述推动电缸在所述平移轨道上移动调节。

为了实现对超声波信号进行有效的处理，进而实现对超声波信号的接收、处理和放大，本实施例中，优选的，所述第一信号处理、所述第二信号处理和所述第三信号处理中均包括有信号接收、信号处理、信号滤波和信号增益，所述信号接收用于对超声波信号进行接收，所述信号处理用于对超声波信号进行解码，所述信号滤波用于对超声波信号进行滤除杂波，所述信号增益用于对超声波信号进行放大处理。

为了使得船体控制器和电塔控制器在出现错误的时候，能够及时实现复位，正常运行，本实施例中，优选的，所述船体控制器和所述电塔控制器内均镶嵌设置有复位电路和时钟晶振电路。

为了实现对船体控制器和电塔控制器中的运行程序体进行存储，以及实现对系统的运行日志进行存储，本实施例中，优选的，所述船体控制器和所述电塔控制器内均镶嵌设置有存储模块，所述存储模块分别至少设有两组，一组所述存储模块为ROM存储模块，另一组所述存储模块为RAM存储模块，所述ROM存储模块用于存储系统运行程序体，所述RAM存储模块用于存储系统运行日志。

为了实现对船舶进行三维定位，本实施例中，优选的，所述超声波接收器包括有三组，三组所述超声波接收器中的两个安装在电塔两端，且另一个安装在所述推动电缸的伸缩杆端部。

请参阅图2，一种船舶使用岸电的自动连接方法，包括有以下步骤：

S1、船舶靠上码头，抛锚，系缆，且船舷离岸在1m之内，船上接电点与岸电接电臂垂直回转轴沿码头岸方向距离在1m之内，船上接电点与码头相对高度在1m之内；

S2、符合接电距离要求后船舶通过可触发超声波发射器自主发出接电请求；

S3、电塔上的3个超声波接收器都收到信号后，码头上的超声波发射器发出触发信号；

S4、电塔上的3个超声波接收器都接收到超声波信号后，计算船舶超声波发射器相对岸电接电装置的3维坐标；

S5、电塔根据算出的数据参数，船舶超声波发射器的坐标平移伸缩臂，直到伸缩臂的X坐标与船舶上插座的X坐标相同，伸缩臂伸出，使插头的Y坐标与船舶上插座的Y坐标相同；

S6、放下电缆，电缆头打开插座上方的防雨盖，特制的接电插座上的导向杆插入插头上的导向孔，继续放下特制的接电插座，插头插入特制的接电插座内；

S7、当插头上的主电缆接通信号闭合后，插头停止插入；

S8、启动电缆松紧自动管理系统、然后进行送电。

为了实现对插头进行吸附，实现稳定的电性连接，本实施例中，优选的，所述特制的接电插座内固定安装有电永磁吸盘励磁，所述电永磁吸盘励磁稳定吸附插头，此时伸缩臂缩回，使伸缩臂端部退出船舷立面。

为了使得超声波信号能够实现稳定的数据传输，本实施例中，优选的，所述可触发超声波发射器接收到电塔发射的超声波触发信号后，立即触发，受控发射超声波时长为10.00ms，以后每隔1000.00ms重复发射。

本发明使用流程：

第一步、船舶靠上码头，抛锚，系缆，且船舷离岸在1m之内，船上接电点与岸电接电臂垂直回转轴沿码头岸方向距离在1m之内，船上接电点与码头相对高度在1m之内；

第二步、符合接电距离要求后船舶通过可触发超声波发射器自主发出接电请求；

第三步、电塔上的3个超声波接收器都收到信号后，码头上的超声波发射器发出触发信号；

第四步、电塔上的3个超声波接收器都接收到超声波信号后，计算船舶超声波发射器相对岸电接电装置的3维坐标；

第五步、电塔根据算出的数据参数，船舶超声波发射器的坐标平移伸缩臂，直到伸缩臂的X坐标与船舶上插座的X坐标相同，伸缩臂伸出，使插头的Y坐标与船舶上插座的Y坐标相同；

第六步、放下电缆，电缆头打开插座上方的防雨盖，特制的接电插座上的导向杆插入插头上的导向孔，继续放下特制的接电插座，插头插入特制的接电插座内；

第七步、当插头上的主电缆接通信号闭合后，插头停止插入；

第八步、启动电缆松紧自动管理系统、然后进行送电。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。