CN109378774B - 可调节式内河航道岸电至船电的智能化电缆连接系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种船舶供电设施，具体为可调节式内河航道岸电至船电的智能化电缆连接系统，电缆转接箱与来自岸上供电系统连接，电缆转接箱输出的电缆绕在电缆卷盘车上；控制箱设有张力传感器信号接收装置；电缆桥架一端为自由臂，自由臂与设在船上的引缆架对接，自由臂下方设有漂浮调节装置，电缆桥架另一端通过铰接装置与岸边基座铰接；电缆卷盘车输出的电缆沿着电缆桥架输送到引缆架，电缆沿着引缆架与船上供电系统连接；引缆架上安装有双张力装置。本发明将岸电系统输出的电力用电缆输送系统与船电相连接，可以满足在地形复杂，岸船之间横向距离、纵向落差较大，水位等变化频繁与剧烈的内河码头的岸电输送需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种船舶供电设施，具体为可调节式内河航道岸电至船电的智能化电缆连接系统。
背景技术
以往停靠码头的船舶必须一天24小时采用船舶辅机发电，以满足船舶用电的需求，辅机在工作中燃烧大量的油料，排出大量的废气，同时24小时不间断地产生噪声污染。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种可调节式内河航道岸电至船电的智能化电缆连接系统，可选用船舶岸基供电系统(以下简称岸电)，利用岸上电力系统向停泊码头的船舶供电。
具体技术方案为：
可调节式内河航道岸电至船电的智能化电缆连接系统，包括电缆转接箱，电缆卷盘车、电缆桥架、引缆架、控制箱；
所述的电缆转接箱与来自岸上供电系统连接，电缆转接箱输出的电缆绕在电缆卷盘车上；电缆转接箱与控制箱通过控制线连接，控制箱控制电缆转接箱的电源开断；电缆卷盘车的电机通过信号线与控制箱连接，控制箱对电机进行控制，电机将状态反馈给控制箱；所述的控制箱设有张力传感器信号接收装置；
电缆桥架一端为自由臂，自由臂与设在船上的引缆架对接，自由臂下方设有漂浮调节装置，漂浮调节装置用于调节自由臂的位置和高度；电缆桥架另一端延伸靠岸，通过铰接装置与岸边基座铰接；
所述的漂浮调节装置包括多个相互独立的充气浮筒，多个充气浮筒上下层叠安装，每个充气浮筒设有一个充气嘴，充气嘴分别通过充气管与充气设备连接，每个充气管上设有远程控制气阀；远程控制气阀和充气设备由在岸控制中心控制；
层叠的充气浮筒外设有支架，所述的支架围绕在充气浮筒周围，并且四周对称设有多个螺旋桨，所述的螺旋桨由在岸控制中心控制；
所述的支架顶部设有安装板，所述的电缆桥架的自由臂通过万向球轴承安装在安装板上表面；
所述的支架底部连接有横杆，横杆通过锚链连接固定块，所述的固定块利用重力将充气浮筒位置固定。
所述的电缆卷盘车输出的电缆沿着电缆桥架输送到引缆架，电缆沿着引缆架与船上供电系统连接；所述的引缆架上安装有双张力装置，包括位于电缆上方的上张力装置和位于电缆下方的下张力装置，上张力装置、下张力装置分别设有传感器，传感器配置有信号发射器，将信号发送给控制箱的张力传感器信号接收装置。
电缆卷盘车包括电缆卷盘和排线装置，所述的电缆卷盘由电缆卷盘电机驱动，排线装置由排线装置电机驱动，电缆卷盘电机和排线装置电机分别由电气控制系统控制，所述的排线装置两边装有行程开关，电缆走到电缆卷盘的卷筒边缘时触动行程开关，控制排线装置使电缆自动变向。
电缆卷盘车还包括紧急制动系统，包括挡板和电缆卷盘上的固定钩，挡板与固定钩挂紧实现电缆卷盘制动。
电缆卷盘车还包括远距离遥控控制系统，在码头侧安装无线控制器，通过无线控制器对所述的远距离遥控控制系统进行控制。
电缆桥架包括桥架主体，沿着所述的桥架主体设有多个滚动支架，滚动支架上设有滚筒，滚筒包括外层的耐磨绝缘层和内层的高强度合金筒。
本发明提供的可调节式内河航道岸电至船电的智能化电缆连接系统，将岸电系统输出的电力用电缆输送系统与船电相连接，以达到将岸侧的电力供与船侧使用。并且电缆桥架的自由臂可以调节，方便与船上的引缆架对接，可以满足在岸基、河床地形复杂，岸船之间横向距离、纵向落差较大，且岸船之间距离、高度差、水位等变化频繁与剧烈的内河码头的岸电输送需求。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的漂浮调节装置结构示意图；
图3是本发明的电缆卷盘车主视结构示意图；
图4是本发明的电缆卷盘车的俯视结构示意图；
图5是本发明的电缆桥架局部结构示意图。
具体实施方式
结合附图说明本发明的具体技术方案。
如图1所示，可调节式内河航道岸电至船电的智能化电缆连接系统，包括电缆转接箱2，电缆卷盘车1、电缆桥架5、引缆架8、控制箱3；
所述的电缆转接箱2与来自岸上供电系统连接，电缆转接箱2输出的电缆绕在电缆卷盘车1上；电缆转接箱2与控制箱3通过控制线连接，控制箱3控制电缆转接箱2的电源开断；电缆卷盘车1的电机通过信号线与控制箱3连接，控制箱3对电机进行控制，电机将状态反馈给控制箱3；所述的控制箱3设有张力传感器信号接收装置4；
电缆桥架5一端为自由臂，自由臂与设在船上的引缆架8对接，自由臂下方设有漂浮调节装置110，漂浮调节装置110用于调节自由臂的位置和高度；电缆桥架5另一端延伸靠岸，通过铰接装置10与岸边基座铰接。
铰接装置10为万向节铰接，电缆桥架5可以立体多角度转动，也可以二维铰接，通过水平的铰接装置，实现左右转动，水平的铰接装置安装在垂直的铰接装置上，可以上下转动。
如图2所示，所述的漂浮调节装置110包括多个相互独立的充气浮筒111，多个充气浮筒111上下层叠安装，每个充气浮筒111设有一个充气嘴，充气嘴分别通过充气管113与充气设备114连接，每个充气管113上设有远程控制气阀；远程控制气阀和充气设备114由在岸控制中心控制。
每个充气浮筒111充气单独控制，利用充气浮筒111充气数量多少来调整电缆桥架5自由臂的高度，充气浮筒111充气数量多，浮力增加，则抬起电缆桥架5的自由臂与船上的引缆架8高度一致。
层叠的充气浮筒111外设有支架112，所述的支架112围绕在充气浮筒111周围，并且四周对称设有多个螺旋桨115，所述的螺旋桨115由在岸控制中心控制；通过四周螺旋桨115驱动充气浮筒111移动，使得电缆桥架5自由臂转动到引缆架8位置处。
所述的支架112顶部设有安装板118，所述的电缆桥架5的自由臂通过万向球轴承安装在安装板118上表面；
所述的支架112底部连接有横杆119，横杆119通过锚链116连接固定块117，所述的固定块117利用重力将充气浮筒111位置固定。固定块117可以是重块也可以是锚，将充气浮筒111限制在一定活动范围内。所述的电缆卷盘车1输出的电缆9沿着电缆桥架5输送到引缆架8，电缆9沿着引缆架8与船上供电系统连接；所述的引缆架8上安装有双张力装置6，包括位于电缆9上方的上张力装置和位于电缆下方的下张力装置，上张力装置、下张力装置分别设有传感器7，传感器7配置有信号发射器，将信号发送给控制箱3的张力传感器信号接收装置4。
以往的电缆卷盘车，其张力装置是在卷盘车上直接安装的，其测量张力的点只能在卷盘车前方极短距离内。但很显然，在此项目中，因电缆通过的岸基与河床地形极其复杂，在卷盘车设备端设置张力装置将无法检测到电缆在船舶端实际收到的张力，更无法判断电缆在船舶端的实际临水高度，故本发明，张力装置安装在船侧电缆引导架上，而且设置了双张力装置6，即位于电缆上方的上张力装置和位于电缆下方的下张力装置，上张力装置数值越限说明电缆拉得太紧，下张力装置数值越限说明电缆太松，可能入水里，且双张力装置6可测离水面距离，可跟据需要使电缆卷盘车1对电缆9松紧进行调整。由于双张力装置6到电缆卷盘车1的位置是随水位涨落而变化(变化范围：水平距离变化和垂直高度变化)。为应对变化如此剧烈的现场，本实施例采用无线信号传输的张力装置来克服所有变化量。其最终可使需要联船的船舶和卷盘车设备的距离在可控的范围内，双张力装置6的传感器7可时刻将所测压力数据和临水距离传输给电缆卷盘车1的控制箱3，从而使电缆卷盘车1时刻可以做出正确的动作。
如图3和图4所示，电缆卷盘车1包括电缆卷盘11和排线装置12，所述的电缆卷盘11由电缆卷盘电机13驱动，排线装置12由排线装置电机14驱动，电缆卷盘电机13和排线装置电机14分别由电气控制系统控制，所述的排线装置12两边装有行程开关15，电缆走到电缆卷盘11的卷筒边缘时触动行程开关15，控制排线装置12使电缆自动变向。
具体的说，电缆卷盘车1采用双向二次变向排线系统。目前国内卷盘车在排线系统上，采用的是双向单次变向系统，可以是双电机驱动或单电机驱动。但本实施例中，由于船常随潮水和波浪的影响而移动以及库区蓄水或放水引起的高水位差而需要进行收放缆，电缆的收放是在一定幅度范围内交替的，故此设备采用了双向二次变向排线系统，为双电机驱动，电缆卷盘11由电缆卷盘电机13驱动，排线装置12由排线装置电机14驱动。即，为了防止放电缆时，电缆放到边如不换向，电缆容易拉坏。收电缆时，电缆卷到边如不换向，电缆将重叠引起损坏，故第一种变向是电缆走到卷筒边缘时(任意一侧)，由于在排线装置12两边装有限位装置的行程开关15，当限位装置的行程开关15因电缆到边动作时，排线装置12使电缆自动变向，保证了电缆安全排放和收缆。另一种变向是由于船常随潮水和波浪的影响而摆动，电缆经常要一定范围的收或放，排线装置12随电缆卷盘11卷筒的变向而自动变向。从而保持电缆无论是收放都能均匀排布或均匀放出。此功能由电缆卷盘车1的电气控制系统完成。
电缆卷盘车1还包括紧急制动系统，包括挡板和电缆卷盘11上的固定钩，挡板与固定钩挂紧实现电缆卷盘11制动。
电缆卷盘车1还包括紧急制动系统：电缆卷盘车1在放缆到最后的2至3圈需要有停车或报警，但在失电情况下就无法来实现这一功能；本发明中运用了一种无电能状态下在电缆只有最后2至3圈时候也能进行紧急制动的装置，以避免电缆被拉完后拉开电缆电气连接部分。通过机械传动将电缆卷盘11主轴的转动圈数转化为限位挡板位移量。当挡板位移达到极限位(即最后设定的圈数)时，挡板与卷盘固定钩挂紧，卷盘在制动钩作用下无法转动，从而实现电缆空盘保护。
电缆卷盘车1还包括远距离遥控控制系统，在码头侧安装无线控制器，通过无线控制器对所述的远距离遥控控制系统进行控制。正常情况下，电缆卷盘车1是处于自动控制状态，即，船侧的双张力装置6的传感器7将检测到的电缆压力值和临水位置通过无线信号传输给控制箱3，然后电缆卷盘车1自动判断下一步动作。但考虑到紧急情况下的应对措施，本实施例添加了电缆卷盘车1的远距离遥控功能。在码头侧安装了无线控制器，该控制器可在紧急情况下，通过转换键将电缆卷盘车1从自动控制转为手动控制，然后通过控制器上面的收放键控制电缆卷盘车1动作。在紧急情况过后，再次通过转换键将电缆卷盘车1转为自动控制。无线控制器上装有液晶显示屏，可以显示电缆卷盘车1的状态及非常状态下的声光报警等。
如图5所示，电缆桥架5包括桥架主体81，桥架主体81靠近船的一端为自由臂，安装在漂浮调节装置110的安装板118上，桥架主体81靠岸的一端通过铰接装置10与岸边基座铰接。沿着所述的桥架主体81设有多个滚动支架82，滚动支架82上设有滚筒83，滚筒83包括外层的耐磨绝缘层和内层的高强度合金筒。该滚动式的电缆桥架5，可以克服长距离电缆拖动时的地面阻力及转向阻力。滚动式的电缆桥架5的滚筒83为双层设计：外层为耐磨绝缘材料，外层材料可减少电缆移动时的磨擦力，内层为高强度合金材料。内层材料保证了滚筒的强度。滚筒之间的距离可跟据现场岸的坡度和长度进行调整，以保持电缆9的拉力在承受范围内。
根据以上几个特点可知，本电缆排放和收缆系统完全可以满足在岸基、河床地形复杂，岸船之间横向距离，纵向落差较大，且岸船之间距离、高度差、水位等变化频繁与剧烈的内河码头的岸电输送需求。并且通过漂浮调节装置110调整电缆桥架5的位置，方便与船上的引缆架8对接。
Claims (5)
1.可调节式内河航道岸电至船电的智能化电缆连接系统，其特征在于，包括电缆转接箱(2)，电缆卷盘车(1)、电缆桥架(5)、引缆架(8)、控制箱(3)；
所述的电缆转接箱(2)与来自岸上供电系统连接，电缆转接箱(2)输出的电缆绕在电缆卷盘车(1)上；电缆转接箱(2)与控制箱(3)通过控制线连接，控制箱(3)控制电缆转接箱(2)的电源开断；电缆卷盘车(1)的电机通过信号线与控制箱(3)连接，控制箱(3)对电机进行控制，电机将状态反馈给控制箱(3)；所述的控制箱(3)设有张力传感器信号接收装置(4)；
电缆桥架(5)一端为自由臂，自由臂与设在船上的引缆架(8)对接，自由臂下方设有漂浮调节装置(110)，漂浮调节装置(110)用于调节自由臂的位置和高度；电缆桥架(5)另一端延伸靠岸，通过铰接装置(10)与岸边基座铰接；
所述的漂浮调节装置(110)包括多个相互独立的充气浮筒(111)，多个充气浮筒(111)上下层叠安装，每个充气浮筒(111)设有一个充气嘴，充气嘴分别通过充气管(113)与充气设备(114)连接，每个充气管(113)上设有远程控制气阀；远程控制气阀和充气设备(114)由在岸控制中心控制；
层叠的充气浮筒(111)外设有支架(112)，所述的支架(112)围绕在充气浮筒(111)周围，并且四周对称设有多个螺旋桨(115)，所述的螺旋桨(115)由在岸控制中心控制；
所述的支架(112)顶部设有安装板(118)，所述的电缆桥架(5)的自由臂通过万向球轴承安装在安装板(118)上表面；
所述的支架(112)底部连接有横杆(119)，横杆(119)通过锚链(116)连接固定块(117)，所述的固定块(117)利用重力将充气浮筒(111)位置固定；
所述的电缆卷盘车(1)输出的电缆(9)沿着电缆桥架(5)输送到引缆架(8)，电缆(9)沿着引缆架(8)与船上供电系统连接；所述的引缆架(8)上安装有双张力装置(6)，包括位于电缆(9)上方的上张力装置和位于电缆下方的下张力装置，上张力装置、下张力装置分别设有传感器(7)，传感器(7)配置有信号发射器，将信号发送给控制箱(3)的张力传感器信号接收装置(4)。
2.根据权利要求1所述的可调节式内河航道岸电至船电的智能化电缆连接系统，其特征在于，所述的电缆卷盘车(1)包括电缆卷盘(11)和排线装置(12)，所述的电缆卷盘(11)由电缆卷盘电机(13)驱动，排线装置(12)由排线装置电机(14)驱动，电缆卷盘电机(13)和排线装置电机(14)分别由电气控制系统控制，所述的排线装置(12)两边装有行程开关(15)，电缆走到电缆卷盘(11)的卷筒边缘时触动行程开关(15)，控制排线装置(12)使电缆自动变向。
3.根据权利要求1所述的可调节式内河航道岸电至船电的智能化电缆连接系统，其特征在于，所述的电缆卷盘车(1)还包括紧急制动系统，包括挡板和电缆卷盘(11)上的固定钩，挡板与固定钩挂紧实现电缆卷盘(11)制动。
4.根据权利要求2或3所述的可调节式内河航道岸电至船电的智能化电缆连接系统，其特征在于，所述的电缆卷盘车(1)还包括远距离遥控控制系统，在码头侧安装无线控制器，通过无线控制器对所述的远距离遥控控制系统进行控制。
5.根据权利要求1所述的可调节式内河航道岸电至船电的智能化电缆连接系统，其特征在于，所述的电缆桥架(5)包括桥架主体(81)，沿着所述的桥架主体(81)设有多个滚动支架(82)，滚动支架(82)上设有滚筒(83)，滚筒(83)包括外层的耐磨绝缘层和内层的高强度合金筒。
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