CN105046826A - 一种基于船舶接岸电的计费装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于船舶接岸电的计费装置，包括：岸电接入系统和智能电费系统；其中，岸电接入系统与智能电费系统连接；智能电费系统包括：检测单元、输入单元、中央处理器；检测单元用于检测岸电接入系统的岸电电源，获得岸电用电数据；输入单元用于供用户输入岸电接入数据；中央处理器用于根据岸电用电数据和预设的算法，计算获得总用电量，并根据总用电量和岸电接入数据，计算获得总用电费用；中央处理器分别与检测单元、输入单元连接。采用本发明实施例，能快速处理船舶接岸电的电费，节省人力管理成本，提高船舶的运营效率。

Description

一种基于船舶接岸电的计费装置

技术领域

本发明涉及电力计量技术领域，尤其涉及一种基于船舶接岸电的计费装置。

背景技术

船舶停靠码头时，往往将船舶的电源接入码头的岸电箱，由码头为船舶供电，以保证船上各设备正常运行。而现有的船舶接岸电电能计费主要是以电度表的形式计算船舶实际使用岸电的电能用量，其存在两方面的问题：一方面电费的收取由供电局负责，而港口供电由港务局负责，港务局不具有收取电费的权限，使得船舶的电费记录、电费交付变得耗时和麻烦；另一方面，船舶节能、港口环保已是各国港口船舶发展的主要趋势，采用电度表进行电费计量不仅计量精度低，而且计费时没有考虑码头的人力管理成本、船舶和码头无缝供电、变频装置等科研成本，无法准确体现真正的用电费用，不利于船舶港口的发展。

发明内容

本发明实施例提出一种基于船舶接岸电的计费系统，能快速处理船舶接岸电的电费，节省人力管理成本，提高船舶的运营效率。

本发明实施例提供一种基于船舶接岸电的计费装置，包括：岸电接入系统和智能电费系统；

其中，所述岸电接入系统与所述智能电费系统连接；

所述智能电费系统包括：检测单元、输入单元、中央处理器；

所述检测单元用于检测所述岸电接入系统的岸电电源，获得岸电用电数据；

所述输入单元用于供用户输入岸电接入数据；

所述中央处理器用于根据所述岸电用电数据和预设的算法，计算获得总用电量，并根据所述总用电量和所述岸电接入数据，计算获得总用电费用；

所述中央处理器分别与所述检测单元、输入单元连接。

进一步的，所述智能电费系统还包括：隔离电路和模数转换单元；

所述中央处理器与所述检测单元连接，具体为；

所述检测单元、所述隔离电路、所述模数转换单元和所述中央处理器依次串联连接。

进一步的，所述检测单元包括：电流互感器、电压互感器和功率因数检测器；

所述岸电用电数据包括：由所述电流互感器检测获得的电流数据、由所述电压互感器检测获得的电压数据和由所述功率因数检测器检测获得的功率因数数据。

进一步的，所述智能电费系统还包括：与所述中央处理器连接的显示单元；

所述显示单元用于显示即时用电量、即时电费、即时用电数据和系统故障信息。

进一步的，所述智能电费系统还包括：与所述中央处理器连接的数据输出单元

所述数据输出单元用于输出所述总用电量与所述总用电费用。

进一步的，所述计费装置还包括：第一变压器；

所述岸电接入系统与所述智能电费系统连接，具体包括：

所述岸电接入系统通过所述第一变压器与所述智能电费系统连接。

进一步的，所述计费装置还包括：第二变压器和变频器；

所述第二变压器的原边连接端与所述智能电费系统连接，所述第二变压器的副边连接端与所述变频器连接；

所述变频器与所述岸电接入系统连接。

进一步的，所述计费装置还包括：船舶用电系统；

所述船舶用电系统与所述岸电接入系统连接。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例提供的一种基于船舶接岸电的计费装置，包括岸电接入系统和智能电费系统。岸电接入系统与智能电费系统连接。智能电费系统包括检测单元、输入单元和中央处理器。当船舶停靠码头时，岸电接入系统将船舶用电系统与岸电电源连接，为船舶用电系统供电。这时，检测单元获得岸电用电数据，输入单元获取岸电接入数据。中央处理器根据岸电用电数据和预设算法，计算获得总用电量，并根据总用电电路和岸电接入数据，计算获得总用电费用。相比于现有技术采用电度表进行用电计量从而获得用电费用，本发明技术方案能快速准确地完成船舶用电费用计量，节省计量时间和人力成本。而且本发明的电费计量的方法可预先由船公司、港口部门和供电公司三方协商确定，实现多方面共赢，计费质量高，可靠性强。

进一步的，智能电费系统还包括显示单元和数据输出单元，分别用于显示和输出中央处理器处理后的用电数据。当船舶靠码头时间短，岸上的代理公司可以根据显示和输出的用电数据完成计交电费。而且船舶用电系统进行储存累计电能时，智能电费系统计算出码头设备及管理附加费，并可以随时通过显示单元显示和数据输出单元输出打印，也可以通过计算机网络将该信息传送至供电局和船公司进行财务处理，达到方便科学合理双赢的目。

附图说明

图1是本发明提供的基于船舶接岸电的计费装置的一种实施例的结构示意图；

图2是本发明提供的基于船舶接岸电的计费装置的另一种实施例的结构示意图；

图3是本发明提供的基于船舶接岸电的计费装置的又一种实施例的结构示意图；

图4是本发明提供的基于船舶接岸电的计费装置的又另一种实施例的结构示意图。

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作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。

参见图1，图1是本发明提供的基于船舶接岸电的计费装置的一种实施例的结构示意图。该计费装置包括：岸电接入系统1和智能电费系统2。岸电接入系统1与智能电费系统2连接。

在本实施例中，岸电接入系统1由限流电抗器、环流检测元件、电抗器通断控制元件和智能计算机组成，采用电抗器控制港船电源对接时的环流。

在本实施例中，智能电费系统2包括：检测单元21、输入单元22和中央处理器23。检测单元21用于检测岸电接入系统1的岸电电源，获得岸电用电数据。输入单元22用于供用户输入岸电接入数据。中央处理器23用于根据岸电用电数据和预设的算法，计算获得总用电量，并根据总用电量和岸电接入数据，计算获得总用电费用。中央处理器23分别与检测单元21、输入单元22连接。

作为本实施例的一种举例，检测单元21包括：电流互感器、电压互感器和功率因数检测器。检测单元21获得的岸电用电数据包括：由电流互感器检测获得的电流数据、由电压互感器检测获得的电压数据和由功率因数检测器检测获得的功率因数数据。检测单元21将获取的岸电用电数据传输给中央处理器23，以供中央处理器23计算。

在本实施例中，输入单元22用于供用户输入岸电接入数据，岸电接入数据包括岸电接入信息、岸电断开信息和接入变频器信息。岸电接入信息和岸电断开信息用于确定用电时间。接入变频器信息用于确定附加电费系数。输入单元22还用于供用户输入控制指令和程序。用户可根据控制指令和程序设置各种电费计量的原始标准及修订，设置用电量统计程序和电费计算程序。输入单元22可以但不限于为：键盘、触摸屏或其他输入设备。

在本实施例中，中央处理器23具有数据运算、数据存储及专门的程序处理和控制功能。中央处理器23根据岸电用电数据和预设的算法，计算获得即时用电功率，然后根据即时用电功率和供电时间计算获得总用电量，最后根据总用电量和岸电接入数据，计算获得总用电费用。岸电接入数据可确定用电时间和附加电费系数。

在本实施例中，智能电费系统检测岸电电压(高压侧)的电压、电流和功率因数信号，再通过以下公式计算总用电量：

其中，W为总用电量，t为岸电电源为船舶供电的总时间，U₁为岸电电源的即时线电压，I₁为岸电电源的即时线电流，为岸电电源的即时功率因数。本计算方法比现有的平均统计法更加准确可靠。

在本实施例中，在计算获得总用电量后，电费的确定标准以全面科学合理共赢为原则，由船舶所属的航运公司，港口管理的港务公司，港口供电的供电局等多方协商确定。总用电费用包括以上三方折算的比值。如码头设备管理费用，设备费以10年收回设计制作成本，设备以接岸电装置三分之一时间投入工作，船舶电站中等容量为负荷标准，折算为设备成本与用电量的比值以及管理维护费用比值，港务公式将以上成本费用通过计算机编程输入相关费用比值，并将其费用依据作为船公司、港口、供电局三方认同的法律依据。

作为本实施例的一种举例，本发明的电费计算方法可按照以下公式进行计算：

A＝W*a*(1+b+c+d)

其中，A为总用电费用，W为总用电量，a为港口供电局的即时电价，b为岸电接入系统总成本(去除变频部分成本)按10年收回成本的比例值，c为岸电接入系统变频部分成本按10年收回成本的比例值，d为通过公正的港口管理费、人员费、设备维护费与电价的比例值。

在本实施例中，总用电费用和相关的用电数据可以通过无线网络传输到船上，作为船舶营运的成本控制依据。本发明的计费装置适用于船舶短时如24小时内接岸电电费的快速处理，通过存储的电费数据，由岸上的船舶代理公司进行处理，可以提高船舶的营运效率，不会因为电费的处理而占用营运时间，而且可通过网络将相关数据发送到岸上代理公司进行处理。

作为本实施例的一种举例，该计费装置还包括第一变压器、第二变压器和变频器。岸电接入系统1与智能电费系统2连接，具体包括：岸电接入系统1通过第一变压器与智能电费系统2连接。第二变压器的原边连接端与智能电费系统2连接，第二变压器的副边连接端与变频器连接。变频器与岸电接入系统1连接。第一变压器的用电数据用于计算正常的用电费用，第二变压器的用电数据用于计算附加的用电费用。

作为本实施例的一种举例，参见图2，图2为本发明提供的基于船舶接岸电的计费装置的另一种实施例的结构示意图。与图1相比，智能电费系统还包括隔离单元34和模数转换单元35、显示单元36和数据输出单元37。检测单元21、隔离电路34、模数转换单元35和中央处理器23依次串联连接。显示单元36与中央处理单元23连接。数据输出单元37与中央处理单元23连接。隔离单元34和模数转换单元35用于将检测单元21获得的电信号转换为模拟信号，以供中央处理器23进行处理。显示单元36用于显示即时用电量、即时电费、即时用电数据和系统故障信息。数据输出单元37用于输出总用电量与总用电费用。

在本举例中，显示单元36可以但不限于为显示屏或报警器。显示屏将即时的用电量、即时电费、即时的电压电流及功率因数；报警器可以显示智能电费系统内部故障和智能电费系统外部故障及强电部分故障，以及在故障时向用户示警。数据输出单元37可以但不限于为打印机、传真机或通信电路等。数据输出单元37可以将用电量及电费等相关数据进行打印，可以将用电量和电费等数据进行传真输出，可以通过通信电路将用电量和电费等数据远程传输船舶驾驶台或岸上代理公司。

作为本实施例的一种举例，参见图3，图3为本发明提供的基于船舶接岸电的计费装置的又一种实施例的结构示意图。图3与图1的区别在于，该计费装置还包括：船舶用电系统3。船舶用电系统3与岸电接入系统1连接。

为了更好的说明本发明的连接结构，参见图4，图4为本发明提供的基于船舶接岸电的计费装置的又另一种实施例的结构示意图。如图4的硬件结构所示，计费装置包括：岸电接入系统401、智能电费系统402和船舶用电系统403。其中，船舶用电系统403与岸电接入系统401连接。第一变压器连接在岸电接入系统401与智能电费系统402之间。第二变压器连接在变频器与智能电费系统402之间。变频器与岸电接入系统401连接。船舶用电系统403包括：岸电箱、驾驶台、负载屏、发电机控制屏和并车屏。第一变压器为高压三抽头可控变压器，其副边可提供410V、400V、390V三种电压控制港船间转移负载，第二变压器专供60Hz/450V变频电源电压。智能电费系统402包括计算机输入接口、检测单元、输入单元、隔离电路、A/D转换单元、中央处理器CPU、数据输出单元和显示单元。其中，检测单元可用于电流检测、电压检测和用于计算功率因数相位检测中央处理器CPU与显示单元之间设置有驱动电路，以驱动显示屏正常工作。输入单元可用于编程输入、指令输入和信息输入。数据输出单元可用于数据输出、打印输出。显示单元可用于用电量显示、电费显示、检测显示和报警显示。计算机输入接口与检测单元连接。检测单元与隔离电路连接，隔离电路与A/D转换单元连接。中央处理器CPU分别与A/D转换单元连接、输入单元、数据输出单元和显示单元连接，以供用户在岸电接入系统401端输入相关用电信息。输入单元与岸电接入系统401连接。数据输出单元与岸电接入系统401连接，以供用户在岸电接入系统401端查看用电数据和用电费用。

由上可见，本发明实施例提供的一种基于船舶接岸电的计费装置，包括岸电接入系统1和智能电费系统2。岸电接入系统1与智能电费系统2连接。智能电费系统2包括检测单元21、输入单元22和中央处理器23。当船舶停靠码头时，岸电接入系统1将船舶用电系统与岸电电源连接，为船舶用电系统供电。这时，检测单元21获得岸电用电数据，输入单元22获取岸电接入数据。中央处理器23根据岸电用电数据和预设算法，计算获得总用电量，并根据总用电电路和岸电接入数据，计算获得总用电费用。相比于现有技术采用电度表进行用电计量从而获得用电费用，本发明技术方案能快速准确地完成船舶用电费用计量，节省计量时间和人力成本。而且本发明的电费计量的方法可预先由船公司、港口部门和供电公司三方协商确定，实现多方面共赢，计费质量高，可靠性强。

进一步的，智能电费系统2还包括显示单元36和数据输出单元37，分别用于显示和输出中央处理器处理后的用电数据。当船舶靠码头时间短，岸上的代理公司可以根据显示和输出的用电数据完成计交电费。而且船舶用电系统进行储存累计电能时，智能电费系统2计算出码头设备及管理附加费，并可以随时通过显示单元36显示和数据输出单元37输出打印，也可以通过计算机网络将该信息传送至供电局和船公司进行财务处理，达到方便科学合理双赢的目。

进一步的，本发明采用变压器和变频器连接岸电接入系统和智能电费系统，不仅能提供不同的供电电压，而且提供变频电源电压，扩大本装置的应用范围。而且在计费时，将变频电源作为额外费用比值列入计算公式中，保证计费准确合理。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于船舶接岸电的计费装置，其特征在于，包括：岸电接入系统和智能电费系统；

其中，所述岸电接入系统与所述智能电费系统连接；

所述智能电费系统包括：检测单元、输入单元、中央处理器；

所述检测单元用于检测所述岸电接入系统的岸电电源，获得岸电用电数据；

所述输入单元用于供用户输入岸电接入数据；

所述中央处理器用于根据所述岸电用电数据和预设的算法，计算获得总用电量，并根据所述总用电量和所述岸电接入数据，计算获得总用电费用；

所述中央处理器分别与所述检测单元、输入单元连接。

2.根据权利要求1所述的基于船舶接岸电的计费装置，其特征在于，所述智能电费系统还包括：隔离电路和模数转换单元；

所述中央处理器与所述检测单元连接，具体为；

所述检测单元、所述隔离电路、所述模数转换单元和所述中央处理器依次串联连接。

3.根据权利要求1所述的基于船舶接岸电的计费装置，其特征在于，所述检测单元包括：电流互感器、电压互感器和功率因数检测器；

所述岸电用电数据包括：由所述电流互感器检测获得的电流数据、由所述电压互感器检测获得的电压数据和由所述功率因数检测器检测获得的功率因数数据。

4.根据权利要求1所述的基于船舶接岸电的计费装置，其特征在于，所述智能电费系统还包括：与所述中央处理器连接的显示单元；

所述显示单元用于显示即时用电量、即时电费、即时用电数据和系统故障信息。

5.根据权利要求1所述的基于船舶接岸电的计费装置，其特征在于，所述智能电费系统还包括：与所述中央处理器连接的数据输出单元

所述数据输出单元用于输出所述总用电量与所述总用电费用。

6.根据权利要求1所述的基于船舶接岸电的计费装置，其特征在于，所述计费装置还包括：第一变压器；

所述岸电接入系统与所述智能电费系统连接，具体包括：

所述岸电接入系统通过所述第一变压器与所述智能电费系统连接。

7.根据权利要求6所述的基于船舶接岸电的计费装置，其特征在于，所述计费装置还包括：第二变压器和变频器；

所述第二变压器的原边连接端与所述智能电费系统连接，所述第二变压器的副边连接端与所述变频器连接；

所述变频器与所述岸电接入系统连接。

8.根据权利要求1至7任一所述的基于船舶接岸电的计费装置，其特征在于，所述计费装置还包括：船舶用电系统；

所述船舶用电系统与所述岸电接入系统连接。