CN204370374U - 一种码头靠泊安全防冲装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种码头靠泊安全防冲装置，在码头靠泊位边沿上设有至少3个测距传感器，相邻的两个测距传感器之间设有至少两台离心水泵，测距传感器的输出端连接于微型计算机的输入端，微型计算机的第一输出端连接有电机调速装置，电机调速装置的输出端与离心水泵连接。本实用新型控制智能化、操作方便、精度容易保证，不仅适用于小型码头的船舶靠泊安全防冲装置，若增加测距传感器数量、离心泵的数量和功率，还可适用于大型港口的大型船舶靠泊安全防冲装置。弥补了一般橡胶护舷抗剪强度低，耐磨程度差、更换不便等问题。

Description

一种码头靠泊安全防冲装置

技术领域

本实用新型涉及一种船舶靠泊码头时对码头和船舶进行保护的装置，具体涉及一种码头靠泊安全防冲装置。

背景技术

船舶在靠泊码头时，会产生较大的撞击能量，从而对船舶和码头有较大的冲击力。为了保证船舶和码头的安全，在码头上必须设置护舷以抵消船舶的撞击能量。目前船舶或码头护舷装置一般采用带有缓冲作用的橡胶气囊或橡胶靠球，主要用以吸收船舶与码头之间在靠岸过程中的冲击力，防止或消除船舶、码头受损坏。但在使用中，橡胶护舷存在一些缺点和不足，主要表现在：橡胶护舷抗剪强度低，因为船舶总是斜向靠泊码头，致使部分橡胶护舷被剪坏；由于钢板与橡胶的摩擦因数较大，也会造成护舷的损坏；此外，橡胶护舷的重量一般较大，更换不方便，这些均是橡胶护舷的不足之处。

发明内容：

本实用新型针对上述背景技术存在的问题，提供一种码头靠泊安全防冲装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种码头靠泊安全防冲装置，包括测距传感器、离心水泵、微型计算机以及电机调速装置，至少3个测距传感器设置在码头靠泊位边沿上，相邻的两个测距传感器之间设有至少两台离心水泵，测距传感器的输出端连接于微型计算机的输入端，微型计算机的第一输出端连接有电机调速装置，电机调速装置的输出端与离心水泵连接。

较佳地，相邻的两个测距传感器之间的间距为d，d满足公式(N-1)·d≥1.2L，其中，N为码头靠泊位边沿所设测距传感器的总数，L为码头靠泊位最大设计船型总长。

较佳地，相邻两个测距传感器之间的各个离心水泵间隔至少2m，离心水泵与相邻的测距传感器之间的间距至少为1.5m。

较佳地，测距传感器为激光测距传感器。

较佳地，离心水泵为大功率多级离心泵。

较佳地，电机调速装置为变电压调速装置或变频调速装置。

较佳地，微型计算机还包括第二输出端和第三输出端，第二输出端连接发光报警装置，第三输出端连接发声报警装置。

较佳地，发光报警装置为LED灯，采用红色发光二极管和绿色发光二极管。

较佳地，发声报警装置为蜂鸣器。

较佳地，微型计算机为单片机、PLC或ARM处理器。

本实用新型在码头靠泊位的边沿处设置连接于微型计算机的测距传感器和离心水泵，测距传感器可将待测船舶的各项数据传递到计算机，计算机控制离心水泵对可能会撞击码头的船舶输出推力。激光测距传感器的实时测量数据经微型计算机处理后，得到船舶的靠岸距离、靠岸速度、偏移角度数据，作为开启不同位置多级离心泵的评判指标。本实用新型控制智能化、操作方便、精度容易保证，不仅适用于小型码头的船舶靠泊安全防冲装置，若增加测距传感器数量、离心泵的数量和功率，还可适用于大型港口的大型船舶靠泊安全防冲装置。弥补了一般橡胶护舷抗剪强度低，耐磨程度差、更换不便等问题。本实用新型还避免了码头固定橡胶护舷的配置不足或配置过剩，从而导致码头和船舶损坏或资源浪费。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图，

图2为本实用新型实施例的工作流程示意图。

图中：1-测距传感器，2-离心水泵，3-码头靠泊位，4-船舶。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

一种码头靠泊安全防冲装置(图1)，在码头靠泊位3边沿上设有3个测距传感器1，相邻的两个测距传感器1之间设有两台离心水泵2，测距传感器1的输出端连接于微型计算机的输入端，微型计算机的第一输出端连接有电机调速装置，电机调速装置的输出端与离心水泵2连接，第二输出端连接发光报警装置，第三输出端连接发声报警装置。

相邻的两个测距传感器1之间的间距为d，d满足公式(N-1)·d≥1.2L，其中，N为激光测距传感器1的数量，L为码头靠泊位3最大设计船型总长。

相邻两个测距传感器1之间的各个离心水泵2间隔至少2m，离心水泵2与相邻的测距传感器1之间的间距至少为1.5m。

本实施例中，测距传感器1为激光测距传感器1，离心水泵2为大功率多级离心水泵2，电机调速装置为变电压调速装置或变频调速装置，发光报警装置为LED灯，采用红色发光二极管和绿色发光二极管，发生报警装置为蜂鸣器，微型计算机为单片机、PLC或ARM处理器。

本实施例中设置三个激光测距传感器1，间隔距离d部署在码头靠泊位3边上，以便于能可及时获知当前船舶4的运行状况，如法相距离、法相移动速度以及与码头夹角等数据，从而更好地控制靠泊作业过程，提高工作效率和作业安全性。

在船舶4靠泊码头的过程中，利用激光传感器上位置的变化，反映出船体表面某一时刻某点的位移d_n，并且由相邻两次的距离采样可得到船体某点的速度为

V_n＝(d_n-d_n-1)/t

式中，V_n为船体某点的靠泊速度，d_n、d_n-1为相邻两次的激光测距传感器1的距离采样，t为激光测距传感器1的采样周期。船舶4与码头之间的夹角α＝tan^-1[(d_n-d_n-1)/d]，测量后取α的绝对值作为测量评判标准。如果精度不够，可以增加激光测距传感器1的数量，以及减小d的办法加以提高。

船舶4靠泊能量计算采取动力学方法，港口工程荷载规范中有效撞击能量计算公式为

$E_0=\frac{\mathrm{\ρ}}{2}M{V}_n^2$

式中，E₀为船舶4的有效撞击能量(kJ)；ρ为有效动能系数，取0.7～0.8；M为船舶4质量(t)，按满载排水量计算；V_n为船舶4靠岸法向速度(m/s)。

如图2所示的本实施例的工作方式，当激光测距传感器1检测到的各项数据传输至微型计算机，当船舶4靠泊时的撞击能量有可能危及码头和船舶4安全时，开启部署在码头靠泊位3边上的大功率多级离心水泵2，进行喷水产生反推力，有效抵消船舶4的撞击能量，并通过传感器的实时监测，实时控制水泵的输出功率。当偏移角度超过设定的安全范围时，可开启特定位置的大功率多级离心水泵2使船首或船尾的位置改变，从而修正船舶4的靠泊角度。

在船舶4靠泊港口的过程中，利用激光测距传感器1探测船舶4的位移变化，将其转化为电信号送给微型计算机来作出相应的处理，得到靠泊船舶4的距离、速度、角度等信息，经过软件处理，结合人机界面输入的船舶4吨位等信息，与储存在微型计算机的标定值进行比较，形成船舶4靠泊状态的评价结果，再通过人机界面完成相关数据的显示与操作。

如果靠泊船舶4的位置偏差结果超过安全范围，信号传递到声光报警装置，红色LED灯由外部触发电路点亮并驱动蜂鸣器工作，提醒现场操作人员和船舶4注意，微型计算机通过相应算法给定电机调速装置的值，启动相应位置的大功率离心水泵2进行喷水防冲，最终实现船舶4靠泊于码头时距离为零，速度接近于零(0～0.2m/s)，防止损坏码头(船舶4)设施的意外事故发生。

本实用新型不仅适用于内河小型码头的船舶4靠泊安全防冲装置，适当增加传感器数量(6～12组)、大功率离心水泵2的数量(14组以上)与功率，还可适用于大型港口的船舶4靠泊安全防冲装置。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。本说明书中未作详细描述的部分属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种码头靠泊安全防冲装置，包括测距传感器(1)、离心水泵(2)、微型计算机以及电机调速装置，其特征在于：至少3个测距传感器(1)设置在码头靠泊位(3)边沿上，相邻的两个所述测距传感器(1)之间设有至少两台离心水泵(2)，每个所述测距传感器(1)的输出端连接于微型计算机的输入端，所述微型计算机的第一输出端连接有电机调速装置，所述电机调速装置的输出端与所述离心水泵(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种码头靠泊安全防冲装置，其特征在于：相邻的两个所述测距传感器(1)之间的间距为d，所述d满足公式(N-1)·d≥1.2L，其中，N为所述码头靠泊位(3)边沿所设所述测距传感器(1)的总数，L为码头靠泊位(3)最大设计船型总长。

3.根据权利要求1所述的一种码头靠泊安全防冲装置，其特征在于：相邻两个所述测距传感器(1)之间的各个所述离心水泵(2)间隔至少2m，所述离心水泵(2)与相邻的所述测距传感器(1)之间的间距至少为1.5m。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种码头靠泊安全防冲装置，其特征在于：所述测距传感器(1)为激光测距传感器(1)。

5.根据权利要求1或3所述的一种码头靠泊安全防冲装置，其特征在于：所述离心水泵(2)为大功率多级离心泵。

6.根据权利要求1所述的一种码头靠泊安全防冲装置，其特征在于：所述电机调速装置为变电压调速装置或变频调速装置。

7.根据权利要求1所述的一种码头靠泊安全防冲装置，其特征在于：所述微型计算机还包括第二输出端和第三输出端，所述第二输出端连接发光报警装置，所述第三输出端连接发声报警装置。

8.根据权利要求7所述的一种码头靠泊安全防冲装置，其特征在于：所述发光报警装置为LED灯，采用红色发光二极管和绿色发光二极管。

9.根据权利要求7所述的一种码头靠泊安全防冲装置，其特征在于：所述发声报警装置为蜂鸣器。

10.根据权利要求1或7所述的一种码头靠泊安全防冲装置，其特征在于：所述微型计算机为单片机、PLC或ARM处理器。