一种靠港船舶接用岸电的智能化管理系统

技术领域

本发明涉及靠港船舶供电技术领域，尤其涉及一种靠港船舶接用岸电的智能化管理系统。

背景技术

岸电电源，即岸用变频电源，又称为电子静止式岸电电源。它是专门针对船上、岸边码头等高温、高湿、高腐蚀性、大负荷冲击等恶劣使用环境而特别设计制造的大功率变频电源设备。所有PCB电路板采用涂层固化处理；正弦滤波器、输出变压器采用整体真空浸渍绝缘漆和喷涂高温防护漆处理，具有较高的绝缘级别和防护能力；完全符合中国船级社CCS的船用产品认证标准。广泛应用于船上、船舶制造及修理厂、远洋钻井平台、岸边码头等需要由50Hz工业用电变为60Hz高质量稳频稳压电源，对船舶用电设备进行供电的场合。

现有的码头和船舶的电力连接缺乏对船舶岸电数据进行实时监控和远程通讯及控制的功能，造成使用者无法实时对船舶岸电系统工作状态进行了解，当需要对系统进行调控或者安全故障发生时，无法做到即时指挥或紧急应对。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种靠港船舶接用岸电的智能化管理系统，其能够在各种天气情况下识别船体的到位与否，同时提供监控录像，且控制机实现监控控制配电箱的运行，也能在异常情况下手动操作，以便于紧急应对。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种靠港船舶接用岸电的智能化管理系统，包括安装于码头上的钢结构框架、控制柜、视觉系统、测距系统、配电箱以及停靠在码头的船体；

所述钢结构框架上固定安装有为整个系统提供动力的变频电机，所述钢结构框架上固定安装有为变频电机提供动力传输的绞盘系统；

所述绞盘系统上设置有高压柔性线缆，且与配电箱电性连接；

所述控制柜，实现监控控制配电箱的运行，也能在异常情况下手动操作；

所述视觉系统，可在各种天气情况下识别船体的到位与否，同时提供监控录像；

所述测距系统，实现船体高度的初判断，也为整个系统实现冗余提供数据支持；

所述配电箱，用于为船舶提供电能；

所述配电箱上固定安装有激光雷达系统；

所述激光雷达系统，实现配电箱的精确位置停靠，与测距系统之间形成防错保护，避免其中一个失效引发的碰撞事故；

所述船体上设置有船体围栏。

优选地，所述视觉系统采用数字IP网络视频技术实现远程视频监控功能。

优选地，所述视觉系统包括存储主机、室外一体化云台摄像机、前端NVR。

本发明具备以下有益效果：

本发明中，绞盘系统实现配电箱及高压柔性线缆按照需要收放；

控制机实现监控控制配电箱的运行，也能在异常情况下手动操作；

激光雷达系统实现配电箱的精确位置停靠，与测距系统之间形成防错保护，避免其中一个失效引发的碰撞事故；

配电箱为船舶提供电能，具备电量显示，能够实现监控船舶用电情况；

视觉系统可在各种天气情况下识别船体的到位与否，同时提供监控录像；

测距系统实现船体高度的初判断，也为整个系统实现冗余提供数据支持。

附图说明

图1为本发明提出的一种靠港船舶接用岸电的智能化管理系统的结构示意图。

图中：1绞盘系统、2高压柔性线缆、3变频电机、4钢结构框架、5控制柜、6船体、7视觉系统、8测距系统、9配电箱、10激光雷达系统、11船体围栏、12操作人员。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1，一种靠港船舶接用岸电的智能化管理系统，包括安装于码头上的钢结构框架4、控制柜5、视觉系统7、测距系统8、配电箱9以及停靠在码头的船体6；

钢结构框架4焊接而成，表面涂抹多次防锈漆，抗湿耐温；

钢结构框架4上固定安装有为整个系统提供动力的变频电机3，钢结构框架4上固定安装有为变频电机3提供动力传输的绞盘系统1；

变频电机3通过变频器实现无极调速，满足高低速变化的同时，提供系统足够的扭矩；

绞盘系统1实现配电箱9及高压柔性线缆2按照需要收放,它包含高精度绝对值编码器，分辨率为4096每圈，该编码器与绞盘轴心一起旋转，每旋转一周，输出4096个脉冲信号。通过统计脉冲信号数量，计算行走的位移和旋转的角度；

绞盘系统1上设置有高压柔性线缆2，且与配电箱9电性连接，高压柔性线缆2适用电压500V，弯曲半径10*D，温度-40～+90℃；

控制柜5，集成工控机，上位机软件及操作按钮，实现监控控制配电箱9的运行，也能在异常情况下手动操作；

控制柜5内含有集控PLC设备，其是采用码头现用PLC系统统一品牌型号。考虑与现有PLC系统统一性，及模块兼容要求，本次新增的PLC模块和软件，使用同一系列的模块和编程软件；PLC采用阶梯图语言编程；开关量模块为16点或32点24VDC模块，模拟量模块转换精度在12位以上。

提供的PLC系统主机存储器容量、机架槽位数量除应满足本系统的容量外，还应在此基础上留有20％以上的余量,I/O模块点数在满足本系统应用基础上，预留20％以上的余量。存储器具有EPROM存储器和后备电池保护功能。存储器程序扫描时间小于2ms/K字。PLC具有远程I/O能力和故障诊断功能。所有的PLC I/O模块、电源模块及其它功能模块均能带电插拔，所有模块插入机架都有锁定装置。

本系统采用集控中心服务器，包括图像处理服务器和数据主控服务器，内部集成信息处理软件及集控PLC系统的通讯软件，它负责数据通讯、信号接收发送和参数计算修正等重要工作，以此建立了一套完整的系统内部通讯网络。采用超融合服务器，具体参数如下：

配置详情

(1)CPU性能：CPUSilver 4210R，配置数量2个；

(2)内存实配容量256G DDR4内存，频率2666Mhz；

(3)硬盘槽位12个SATA/SAS盘位，实配硬盘：系统盘2*240GSSD；缓存盘2*1.9TSSD，数据盘：6*8T企业级SATA；

(4)网络接口：6个GE电接口，4个万兆光口；

(5)配置冗余电源；

(6)计算服务器虚拟化软件授权2CPU；

(7)网络虚拟化软件授权2CPU；

(8)虚拟存储软件授权2CPU

视觉系统7，可在各种天气情况下识别船体6的到位与否，同时提供监控录像；

测距系统8，实现船体6高度的初判断，也为整个系统实现冗余提供数据支持；

配电箱9，IP67防护等级，为船舶提供电能，具备电量显示，空开保护等功能；

配电箱9上固定安装有激光雷达系统10；

激光雷达系统10，实现配电箱9的精确位置停靠，与测距系统8之间形成防错保护，避免其中一个失效引发的碰撞事故；

船体6上设置有船体围栏11，操作人员12站立于船体围栏11处；

视觉系统7采用数字IP网络视频技术实现远程视频监控功能，视觉系统7包括存储主机、室外一体化云台摄像机、前端NVR；

其中，存储主机的具体参数如下表所示：

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室外一体化云台摄像机的具体参数如下表所示：

前端NVR的具体参数如下表所示：

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激光雷达系统10采用激光成像扫描仪，其具体参数如下表所示：

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工作原理：

视觉系统7每隔1分钟拍照一次，发现有船并且船停止好后，发信号给控制系统，控制系统收到信号后，启动测距系统8，初步计算出绞盘系统1运行的距离；

此时，装在配电箱9上和配电箱9一起运动的激光雷达系统10启动，待配电箱9运动到有物体检测时，停止，此位置即为操作人员12插电位置；

待船舶离港后，视觉系统7检测到后，发信号给控制系统，配电箱9回到初始位置。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。