一种船舶靠泊智能带缆装置及使用方法与流程

本发明属于缆绳吊装，尤其是一种船舶靠泊智能带缆装置及使用方法。

背景技术：

1、长期以来，在港口船舶装卸过程中，靠离泊带缆依然主要依靠人工方式进行操作，始终是一种非常繁重且危险的工作。随着现代化港口以及新一代船舶的更新换代，船舶缆绳重量越来越大，对现场工人的工作强度以及带缆效率提出了挑战。

2、目前，针对人工带缆作业面临的主要问题，部分港口采用电动拉缆方式来缓解人工带缆绳牵引的工作压力的案例，但所采用的自动带缆装置多为固定式设计，无法满足船舶停靠随机化的需求，而且，固定式自动带缆装置体积庞大，施工安装繁琐，造价昂贵。另一方面，由于大宗运输船舶停靠越来越频繁，泊位停靠不固定且需要多条带缆作业，固定式自动带缆机构协调作业困难，不能适应频繁更换系缆位置的要求，也只能依赖人工牵引作业。对于带缆牵引工人而言，工作强度越来越大，尤其在冬季作业时，缆绳上通常带有海冰，不仅增加作业强度，而且带缆牵引过程中打滑现象频发，存在潜在的作业风险。由此可见，当前人工带缆作业以及固定式自动化带缆牵引都不适合当前港口生产系统要由粗放式管理逐渐的向现代化管理转变的理念。如何实现带缆牵引的自动化，并能迅速响应多点带缆牵引的协调与调度，是当前现代化港口亟待解决的重要问题之一。

3、因此，亟需研发一种船舶靠泊智能带缆装置及使用方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种船舶靠泊智能带缆装置及使用方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种船舶靠泊智能带缆装置，所述装置包括卷扬机组合机构、缆桩夹持机构、可移动框架和蓄电池，所述可移动框架沿水平方向设置，所述蓄电池、缆桩夹持机构均沿水平方向设置，且均相连接设置于可移动框架上，该缆桩夹持机构的水平两端延伸设置于可移动框架的水平两端外，且该缆桩夹持机构能够与缆桩可拆卸相连接设置，该缆桩夹持机构能够与缆桩稳固连接；

4、所述蓄电池设置于缆桩夹持机构的纵向一侧，且该蓄电池与缆桩夹持机构间隔、靠近设置，所述蓄电池能够为卷扬机组合机构提供电源；

5、所述卷扬机组合机构沿纵向设置，该卷扬机组合机构相连接设置于可移动框架的顶部，该卷扬机组合机构能够与蓄电池、牵引绳可拆卸相连接设置，且该卷扬机组合机构能够带动牵引绳对缆绳进行牵引。

6、进一步地，所述卷扬机组合机构包括电机和卷扬机，所述电机能够驱动卷扬机进行转动，所述卷扬机能够与牵引绳可拆卸相连接设置，卷扬机的转动能够带动牵引绳对船舶的缆绳进行牵引，且该卷扬机通过吊装臂与可移动框架相连接设置，或者，所述所述卷扬机上还设置有手轮。

7、进一步地，所述缆桩夹持机构包括转轮、缆桩夹、连杆和固定套筒，所述缆桩夹沿水平方向设置，该缆桩夹的水平一端延伸设置于可移动框架的外部，延伸设置于可移动框架的外部的缆桩夹呈能够张开和夹合的开口设置，缆桩夹能够通过该开口与缆桩可拆卸夹持相连接设置，且该缆桩夹能够呈抱紧和松开状态；所述缆桩夹的水平另一端与连杆活动铰装相连接设置，该连杆通过螺栓、螺母与转轮相连接设置，所述固定套管与螺栓同轴套装相连接设置，所述螺栓与螺母螺纹啮合相连接设置，所述缆桩夹与可移动框架活动铰装相连接设置。

8、进一步地，所述缆桩夹上还设置有磁力吸附装置，所述磁力吸附装置为永磁吸铁。

9、进一步地，所述智能带缆装置还包括电路集成箱，所述电路集成箱沿水平方向设置，且相连接设置于可移动框架上，所述电路集成箱设置于缆桩夹持机构的纵向另一侧，且该电路集成箱与缆桩夹持机构间隔、靠近设置，所述电路集成箱能够根据工作时卷扬机组合机构反馈的拉力大小自动判断工作环境是否安全，并且能够对各种突发状况及时地做出相对的反应，所述蓄电池能够为电路集成箱提供电源。

10、进一步地，所述电路集成箱包括电机控制器、数据处理器、报警器和散热器，所述电机控制器、数据处理器、报警器、散热器相连接设置，所述数据处理器能够对工作中的各项数据进行收集、分析；所述报警器能够在牵引绳的拉力最大极限时进行报警，提醒工作人员对各项工作参数进行设置，并断开电源停止工作；所述电机控制器能够控制电机的开关，所述散热器能够传导、释放热量，防止本装置因工作温度过高而发生故障。

11、进一步地，所述装置还包括压力传感器、控制面板和显示器，所述压力传感器设置于电机的底部，且该压力传感器与吊装臂相连接设置；所述控制面板和显示器分别设置于可移动框架的顶部，该控制面板、显示器与电路集成箱相连接设置，所述控制面板能够对电路集成箱工作的各项数据及想要得到的数据结果进行设定，包括缆绳的参数以及停靠船舶的参数；所述显示器能够将电路集成箱收集的各项数据在显示器上以曲线的形式展现给工作人员。

12、进一步地，所述可移动框架的底部还设置有可移动底盘，或者，所述可移动框架的材质为钢材。

13、进一步地，所述可移动框架的底部还设置有多个万向轮，或者，所述蓄电池与电路集成箱分别与可移动框架焊接相连接设置，或者，所述压力传感器与吊装臂焊接相连接设置。

14、如上所述的船舶靠泊智能带缆装置的使用方法，所述方法包括如下步骤：

15、s1、将装置移动到指定的缆桩前，转动转轮将缆桩夹夹持在缆桩上，对永磁吸铁通电，从而将装置固定在缆桩上；

16、s2、根据船舶的大小设置缆绳的最大拉力，同时换装合适的卷扬机规格；将船舶的缆绳挂在牵引绳上并固定好；

17、s3、将缆绳上的牵引绳与卷扬机连接；

18、s4、开启电机，带动卷扬机转动从而可以使牵引绳将缆绳牵引到缆桩正上方；

19、s5、监控各项参数的变化，防止工作中某些参数超过装置的极限发生危险；带缆工作结束后将永磁吸铁断电；

20、s6、关闭电机，将缆绳挂在缆桩上后关闭电源总开关，撤去装置。

21、本发明取得的优点和积极效果为：

22、1、本发明的装置包括卷扬机组合机构、缆桩夹持机构、可移动框架和蓄电池，解决了工作中安全隐患的同时也提高了带缆效率，实现了现代化港口的带缆工作；缆桩夹持结构可以将整个带缆装置固定在缆桩上，避免在拖拽缆绳时装置发生侧翻，提高了工作的安全性；同时，卷扬机组合机构能够对缆绳进行牵引，提高带缆的效率、减少带缆所用的时间，同时降低了工作人员的工作强度，节省了用工，提高了工作效率，降低了生产成本；另外，本装置结构简单、体积小、造价低，施工安装简单，省时省力，使工作更加便利。

23、2、本发明中的电路集成箱包括电机控制器、数据处理器、报警器和散热器，数据处理系统，可以将实验得到的数据进行整合处理，以一种明确的方式展现出来，同时数据处理系统还兼顾对数据的筛选，筛选出一些不合理的数据单独显示；显示器可以以曲线图的形式展现出装置工作的每个时刻受到的力，展现在工作最后计算出工作拉力的平均值；当装置在工作时受到的拉力大于预设值时报警系统则会报警，提醒工作人员对装置的构建进行修改；在进行工作前工作人员可以在操作面板上对工作的各项数据及想要得到的数据结果进行设定，工作时便可以通过数据处理系统收集各项数据；工作时收集的各项数据经过处理后可以经由反馈系统反馈给报警系统，当某个数据大于设定值时报警系统便会马上报警并断开电源停止工作。

24、3、本发明中的缆桩夹上设置有磁力吸附装置，磁力吸附装置通电后会具有吸附力。当磁力吸附装置通电后则会具有较强的吸附力将装置牢牢地固定在缆桩上。当装置移动到指定位置后缆桩夹夹住缆桩，永磁吸铁依靠磁力固定装置，防止装置在进行牵缆作业中发生侧翻；永磁吸铁可以在通电后具有较强的吸附力从而将装置固定在缆桩上。本发明增加了拥有150kg吸力的磁力吸附装置，利用强磁电磁铁的磁力可以将智能带缆装置固定在缆桩上，防止在进行带缆工作时装置发生侧翻或者旋转。所述磁力吸附装置为永磁吸铁。将永磁吸铁安装于缆桩夹末端，当缆桩夹夹持在缆桩上时永磁吸铁可以依靠磁力将装置进一步固定，同时永磁吸铁更换便捷，在进行带缆作业时可以根据缆桩形状的不同更换为不同形状的永磁吸铁，缆桩夹可以更好的贴合缆桩。；

25、4、本发明中的缆桩夹持机构包括转轮、缆桩夹、连杆和固定套筒，转动转轮能够带动螺栓进行转动，螺栓和螺母螺纹啮合后可以带动连杆进行平移，由于固定套管的约束，从而带动缆桩夹进行开合的动作，当缆桩夹张开时，呈松开状态，当缆桩夹合时，呈抱紧状态；所述缆桩夹与可移动框架活动铰装相连接设置，所述缆桩夹活动铰接于可移动框架并通过螺栓螺母结构与转轮连接，由螺栓螺母结构控制开合并能实现自锁，缆桩夹能够自发地锁紧，防止带缆装置在工作中发生侧翻。

26、5、本发明的装置还包括压力传感器、控制面板和显示器，当牵引绳具有一定的拉力时可以使电机具有相对转动的趋势，根据电机相对吊装臂扭矩的大小判断牵引绳受到拉力的大小；通过缆绳传递给电机的扭矩不同，压力传感器受到的力相应的改变，进而能实现对缆绳的受力情况进行实时地监控；所述控制面板能够对电路集成箱工作的各项数据及想要得到的数据结果进行设定，包括缆绳的参数以及停靠船舶的参数，方便工作人员进行操作；所述显示器能够将电路集成箱收集的各项数据在显示器上以曲线的形式展现给工作人员，方便工作人员对装置的工作状态进行研究监视；进行牵缆作业时牵引绳受到的力即为缆绳的拉力，牵引绳所受拉力通过电机的扭矩传递给压力传感器反馈给电路集成箱，从而可以在显示器上显示工作拉力。