專利名稱：船舶停泊位置自動監控系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于定位監測技術領域，具體地說，是涉及一種用于對港口碼頭上停靠船舶的停泊位置實現自動檢測的監控系統。
背景技術：
大型油輪在港作業時，油輪的停泊位置對于油輪能否安全作業起著非常重要的作用。由于油輪在碼頭停靠期間，往往需要碼頭為其補給燃油，而碼頭輸油臂與油輪的連接一般都是采用剛性連接，因此，一旦油輪的位置發生漂移，就很容易發生拉壞輸油臂的事故， 不僅造成設備損壞，還會對海洋環境造成嚴重的污染。長期以來，對于船舶停靠位置的檢測一直都是采用人工監測的方式，依靠定位人員船前盯靠、巡檢來避免船舶的位置不發生漂移。這種純粹人工監測的控制方式不僅勞動強度大，而且受工人的技能、責任心等多方面條件的限制，因此安全系數低，出現船舶移位事故時難以及時發現，容易造成重大安全事故的發生。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種船舶停泊位置的自動監控系統，以消除人工監測船舶停泊位置所帶來的勞動強度大、安全系數低的問題，提高了船舶在港作業的安全性。為了解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現一種船舶停泊位置自動監控系統，包括兩個用于檢測停靠船舶與碼頭平臺之間距離的激光位移傳感器，兩個激光位移傳感器安裝在碼頭平臺上，且沿平行于岸邊的橫向方向分開間隔設置；兩個激光位移傳感器將檢測到的船舶位置信號傳輸至一控制器進行處理后，傳輸至監控終端。為了對停靠船舶的橫向位移量進行監測，在所述系統中還包括一個用于檢測輸油臂轉動角度的傾角傳感器，所述傾角傳感器將檢測到的角度信號傳輸至所述的控制器，經后方控制器進行數據計算和處理后，傳輸至監控終端供值班人員監控。進一步的，在所述碼頭平臺上樹立有一立柱，立柱上安裝有一旋轉彎頭，立柱通過所述旋轉彎頭與輸油臂轉動連接；在所述旋轉彎頭上安裝有一跟隨輸油臂水平轉動的檢測平臺，所述檢測平臺連接傾角傳感器的測量軸線。又進一步的，在所述立柱上安裝有一支撐架，所述傾角傳感器固定在所述支撐架上，且位于檢測平臺的正上方，傾角傳感器的測量軸線通過連接柱連接檢測平臺的中心軸。再進一步的，所述檢測平臺固定在一個卡件上，所述卡件安裝在旋轉彎頭的兩個接頭之間。為了提高停靠船舶的船身與碼頭平臺之間所成夾角計算的準確度，所述的兩個激光位移傳感器之間的橫向間隔距離最好大于等于停靠船舶船身長度的1/3且小于所述的船身長度。作為所述監控終端的一種優選設計方案，在所述監控終端中包含有一用于顯示停
3靠船舶位置信息的顯示器，連接所述的控制器，以向值班人員顯示當前船舶的位置信息和
漂移量。進一步的，在所述監控終端中還包含有一用于在船舶位置發生變化超過預警值時發出報警信號的報警裝置，連接所述的控制器，以提醒船前定位人員和引水人員及時調整船舶位置。再進一步的，在所述監控終端中還包含有一用于在船舶位置發生變化超過預警值時控制輸油泵關閉的閥門控制機構，連接所述的控制器，以避免發生燃油泄露的問題。更進一步的，在所述監控終端中還可以進一步配置無線通信模塊和手持移動終端，所述無線通信模塊與所述控制器有線連接，接收控制器輸出的船舶位置信號，并以無線方式發送給所述的手持移動終端，使值班人員可以隨時隨地的掌握當前在港作業船舶的具體位置，實現全天候不間斷監控。與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是本實用新型的船舶停泊位置自動監控系統可以對在港作業的船舶位置進行M小時自動監測，真正做到了科學監控，自動報警，避免了由于船舶漂移造成的輸油臂損壞以及燃油泄漏造成的環境污染等事故的發生，確保了船舶的靠離岸安全。此外，該系統配置簡單，成本低，性能可靠，應用效果顯著。結合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優點將變得更加清楚。

圖1是本實用新型所提出的船舶停泊位置自動監控系統的一種實施例的整體架構示意圖；圖2是圖1中傾角傳感器的安裝結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細地描述。實施例一，本實施例為了保證船舶在港作業安全，設計了一種用來監測停靠船舶位置信息的自動監控系統，主要包括控制器、監控終端和兩個激光位移傳感器1、2，參見圖 1所示。其中，兩個激光位移傳感器1、2可以具體安裝在碼頭平臺上，且沿平行于碼頭平臺岸邊的方向分開間隔設置。在這里，為描述清楚起見，將平行于碼頭平臺岸邊的方向定義為橫向，即X軸方向；與碼頭平臺岸邊的方向垂直、且遠離岸邊的方向定義為縱向，即Y軸方向，如圖1標注的坐標。利用兩個激光位移傳感器1、2檢測停靠船舶8與碼頭平臺之間的距離，進而將檢測到的船舶位置信號傳輸至控制器進行處理，比如信號格式的變換以及根據接收到的船舶位置信號計算停靠船舶8與碼頭平臺之間的相對位置、并生成顯示數據或者模擬圖像等處理過程，進而傳輸至監控終端供碼頭上的值班人員、引水員和定位人員進行實時監控。在布設所述的兩個激光位移傳感器1、2時，兩個激光位移傳感器1、2的Y軸坐標可以相等，也可以不等。為了計算簡便起見，本實施例優選將兩個激光位移傳感器1、2布設在距離碼頭平臺的岸邊相等的位置處，此時，若通過兩個激光位移傳感器1、2檢測到的船舶縱向位置相等時，則表明停靠船舶8的船身與碼頭平臺的岸邊平行；若通過兩個激光位移傳感器1、2檢測到的船舶縱向位置不等，則表明停靠船舶8的船身與碼頭平臺的岸邊不平行，其船岸夾角可以根據檢測到的兩個船舶縱向位置之差與兩個激光位移傳感器1、2之間的間距計算獲得。當檢測到的船舶縱向位置或者船岸夾角超過預先設定的預警值時，控制器可以通過監控終端進行報警，以提醒值班人員、引水員或者定位人員注意，及時調整船舶8的停靠位置，以確保船舶8在港作業的安全。為了提高船岸夾角計算的準確度，所述的兩個激光位移傳感器1、2之間的橫向間隔距離最好大于等于停靠船舶8船身長度的1/3且小于所述的船身長度，即利用一個激光位移傳感器1測量船頭距離岸邊的縱向距離；利用另外一個激光位移傳感器2測量船尾距離岸邊的縱向距離，這樣不僅可以準確地掌握船頭、船尾距離岸邊的位置是否處于安全區域范圍內，而且對于計算船岸夾角來說，精度更高。當然，也需要結合碼頭平臺的實際長度綜合考量確定。作為本實施例的一種優選設計方案，對于在港作業的船舶8為大型油輪來說，兩個激光位移傳感器1、2之間的橫向間隔距離優選設計在30-130米，以滿足計算精度的要求。由上面的描述可以看出，利用兩個激光位移傳感器1、2只能對停靠船舶8與碼頭平臺岸邊的縱向位置實現檢測，而對于停靠船舶8的橫向漂移量則無法進行監測。此時，當利用碼頭平臺上的供油站4對停靠船舶8進行燃油補給時，由于船舶8與供油站4的輸油臂5采用剛性連接，若船舶8的橫向漂移量過大，則會對輸油臂5造成損壞，由輸油臂5泄露出來的燃油還會對岸邊海域造成嚴重污染。為了解決這一問題，本實施例在船舶停泊位置自動監控系統中還設置了一個傾角傳感器3，如圖1所示，通過檢測輸油臂5的轉動角度來檢測停靠船舶8的橫向位移。所述傾角傳感器3的具體安裝位置可以參照圖2所示，由于輸油臂5通常都是通過旋轉彎頭7安裝在立柱6上，立柱6樹立于碼頭平臺上，通過旋轉彎頭7可以實現輸油臂5相對立柱6在水平方向和豎直方向上轉動。所述旋轉彎頭7包括兩個接頭7-1、7-2，第一接頭7-1連接輸油臂5，第二接頭7-2固定在立柱6上。在旋轉彎頭 7上安裝一個可以跟隨輸油臂5水平轉動的檢測平臺11，具體可以固定在一個卡件10上， 將所述卡件10安裝在旋轉彎頭7的兩個接頭7-1、7-2之間，以實現檢測平臺11在旋轉彎頭7上的安裝固定。在立柱6上安裝一個支撐架9，如圖2所示，所述支撐架9延伸到檢測平臺U的上方，將所述傾角傳感器3安裝在支撐架9上，并使傾角傳感器3剛好位于檢測平臺11的正上方，然后可以通過連接柱12將傾角傳感器3的測量軸線與檢測平臺11的中心軸連接起來。當輸油臂5跟隨船舶8的橫向漂移發生水平轉動時，檢測平臺11也跟隨輸油臂5 —同轉動，進而帶動傾角傳感器3的測量軸線隨之轉動，實現輸油臂5水平旋轉角度的實時檢測。將通過傾角傳感器3檢測出的旋轉角度傳輸至后方的控制器，所述控制器結合輸油臂5的臂長即可計算出停靠船舶8的橫向漂移距離。當停靠船舶8的橫向漂移距離超出預警值時，便可以利用監控終端輸出報警，以提醒值班人員、定位人員或者引水員及時調整船舶8的位置，避免船舶8過度漂移對輸油臂5造成的損壞。在本實施例中，所述控制器可以采用可編程邏輯控制器PLC進行系統設計，優選通過光纜與兩個激光位移傳感器1、2和一個傾角傳感器3相連接，接收各傳感器反饋的檢測信號。對于監控終端的設計可以采用多種組建形式，本實施例僅提出一種優選設計方案。如圖1所示，在本實施例的監控終端中設計有顯示器或者計算機，連接所述的控制器，用于向值班人員顯示當前停靠船舶8的縱向位置信息、船岸夾角和橫向漂移量等。為了顯示直觀起見，可以利用VB等軟件編寫操作系統，在顯示各參數量的同時，可以進一步模擬出停靠船舶8與碼頭平臺的相對位置畫面，以彰顯該系統的人性化設計。為了在船舶8的停靠位置發生變化，并超過預警值時能夠及時提醒相關工作人員注意，本實施例在所述監控終端中還設計有一報警裝置，連接所述的控制器。所述控制器在停靠船舶8的縱向和橫向位置發生漂移超出預警值時，輸出控制指令至報警裝置，以控制其進行聲光報警，提醒船前定位人員和引水人員及時調整船舶位置。與此同時，還可以將控制器輸出的控制指令同時傳輸至閥門控制機構，以控制輸油泵關閉，進而達到避免由于輸油臂5損壞造成的燃油泄漏問題。為了使相關工作人員能夠隨時隨地的掌握當前在港作業船舶8的具體停靠位置， 本實施例在所述監控終端中還進一步配置有無線通信模塊和手持移動終端，參見圖1所示。將所述無線通信模塊與所述的控制器進行有線連接，接收控制器輸出的船舶位置信號， 并以無線方式發送給所述的手持移動終端，相關工作人員利用所述手持移動終端即可對在港船舶實現全天候不間斷監控。本實用新型通過將激光測距技術和角度檢測技術巧妙地結合在一起，完成對船舶在港作業期間停泊位置的實時安全監測，無論船舶發生縱向或者橫向漂移，都能在發生危險事故前進行及時預警。同時可以兼顧船舶靠(離)泊速度、船岸夾角等參數的測控，及時提醒引水員和定位人員做到船舶靠離安全。當然，以上所述僅是本實用新型的一種優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種船舶停泊位置自動監控系統，其特征在于包括兩個用于檢測停靠船舶與碼頭平臺之間距離的激光位移傳感器，兩個激光位移傳感器安裝在碼頭平臺上，且沿平行于岸邊的橫向方向分開間隔設置；兩個激光位移傳感器將檢測到的船舶位置信號傳輸至一控制器進行處理后，傳輸至監控終端。
2.根據權利要求1所述的船舶停泊位置自動監控系統，其特征在于在所述系統中還包括一個用于檢測輸油臂轉動角度的傾角傳感器，所述傾角傳感器將檢測到的角度信號傳輸至所述的控制器。
3.根據權利要求2所述的船舶停泊位置自動監控系統，其特征在于在所述碼頭平臺上樹立有一立柱，立柱上安裝有一旋轉彎頭，立柱通過所述旋轉彎頭與輸油臂轉動連接；在所述旋轉彎頭上安裝有一跟隨輸油臂水平轉動的檢測平臺，所述檢測平臺連接傾角傳感器的測量軸線。
4.根據權利要求3所述的船舶停泊位置自動監控系統，其特征在于在所述立柱上安裝有一支撐架，所述傾角傳感器固定在所述支撐架上，且位于檢測平臺的正上方，傾角傳感器的測量軸線通過連接柱連接檢測平臺的中心軸。
5.根據權利要求4所述的船舶停泊位置自動監控系統，其特征在于所述檢測平臺固定在一個卡件上，所述卡件安裝在旋轉彎頭的兩個接頭之間。
6.根據權利要求1所述的船舶停泊位置自動監控系統，其特征在于所述的兩個激光位移傳感器之間的橫向間隔距離大于等于停靠船舶船身長度的1/3且小于所述的船身長度。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的船舶停泊位置自動監控系統，其特征在于在所述監控終端中包含有一用于顯示停靠船舶位置信息的顯示器，連接所述的控制器。
8.根據權利要求7所述的船舶停泊位置自動監控系統，其特征在于在所述監控終端中還包含有一用于在船舶位置發生變化超過預警值時發出報警信號的報警裝置，連接所述的控制器。
9.根據權利要求7所述的船舶停泊位置自動監控系統，其特征在于在所述監控終端中還包含有一用于在船舶位置發生變化超過預警值時控制輸油泵關閉的閥門控制機構，連接所述的控制器。
10.根據權利要求7所述的船舶停泊位置自動監控系統，其特征在于在所述監控終端中還包含有無線通信模塊和手持移動終端，所述無線通信模塊與所述控制器有線連接，接收控制器輸出的船舶位置信號，并以無線方式發送給所述的手持移動終端。
專利摘要本實用新型公開了一種船舶停泊位置自動監控系統，包括兩個用于檢測停靠船舶與碼頭平臺之間距離的激光位移傳感器，兩個激光位移傳感器安裝在碼頭平臺上，且沿平行于岸邊的橫向方向分開間隔設置；兩個激光位移傳感器將檢測到的船舶位置信號傳輸至一控制器進行處理后，傳輸至監控終端。本實用新型的船舶停泊位置自動監控系統可以對在港作業的船舶位置進行24小時自動監測，真正做到了科學監控，自動報警，避免了由于船舶漂移造成的輸油臂損壞以及燃油泄漏造成的環境污染等事故的發生，確保了船舶的靠離岸安全。此外，該系統配置簡單，成本低，性能可靠，應用效果顯著。
文檔編號G01B21/22GK202331093SQ20112043763
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月8日 優先權日2011年11月8日
發明者劉同鶴, 別立學, 李正旭, 林水芳, 王青山, 臧傳兵, 薛寶龍 申請人:青島港(集團)有限公司