一种磁力护舷、船舶停泊装置、控制系统及其控制方法

本发明涉及一种磁力护舷、船舶停泊装置、控制系统及其控制方法，属于船舶停泊。

背景技术：

1、码头是海边、江河边专供轮船或渡船停泊，让乘客上下、货物装卸的建筑物，其中重力式码头是我国分布较广，使用较多的一种码头结构形式。船舶在码头的停泊区会受波浪作用前后左右晃动，船舶与码头前壁不可避免地发生摩擦碰撞，并且给船舶装卸作业带来了很多困扰。随着船舶吨位的发展，码头的安全停泊和作业要求越来越高。

2、现有码头的橡胶护舷，在缓冲减震性能已经大有提高，cn201920606988.4公开一种具有缓冲减震功能的橡胶护舷，利用缓冲弹簧与弧形橡胶垫与缓冲橡胶块的配合实现缓冲减震；cn202322663209.3公开一种橡胶护舷安装用固定结构，通过设置支撑底座、橡胶护舷、支撑软垫和缓冲弹簧，实现橡胶护舷与码头或船舶之间的多层次缓冲，有效减少冲击力对码头或船舶的损坏；cn202122546743.7 公开一种船舶靠泊装置，运用磁性连接，实现船舶的迅速靠泊，缩短停泊时间，提高停泊的效率。

3、虽然现有技术也公开了电磁力在船舶靠泊领域的运用，但是在电磁防撞方面，还存在不足，现有重力式码头的电磁防撞装置，无法提供安全的泊稳条件，适用范围不广。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种磁力护舷、船舶停泊装置、控制系统及其控制方法，不仅适用范围广，而且利用可控的电磁力实现防撞功能和提供安全的停泊条件。

2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种磁力护舷，包含外壳、底板和固定在底板上的减震磁力部，所述减震磁力部包裹在外壳内部，其特征在于，所述减震磁力部包含强力弹簧、减震器、线圈；所述强力弹簧固定在底板上；所述减震器设置在所述强力弹簧腔体内，所述减震器的活塞杆外包裹线圈；所述减震器远离活塞杆一端固定在底板上。

4、进一步的，所述减震器为双筒减震器。

5、第二方面，本发明提供了一种基于磁力护舷的船舶停泊装置，包括护舷移动装置、预接触装置和所述磁力护舷；所述预接触装置与进入泊位的船舶碰撞接触，产生撞击电信号，并对船舶撞击部位的高度进行定位；所述护舷移动装置根据预接触装置的定位高度，将所述磁力护舷移动到与船舶撞击部位高度相同的位置；所述磁力护舷产生电磁力对抗船舶撞击力。

6、进一步的，所述护舷移动装置包括移动轨道、卷扬机、拉绳；所述移动轨道安装在磁力护舷两侧，移动轨道上设有滑槽；所述磁力护舷底板两侧固定有连接杆；所述连接杆穿过滑槽伸入移动轨道内；所述钢丝绳一端连接连接杆，另一端连接卷扬机。

7、进一步的，所述预接触装置包括壳体、弹力薄膜、弹簧挡块、第一压力传感器、螺杆、复位弹簧、定位件；所述弹簧挡块沿竖直方向均匀设有供螺杆贯穿的通孔；所述螺杆一端穿过通孔进入壳体内部啮合在对应的定位件上，另一端套设复位弹簧并固接在弹力薄膜上；相邻两个螺杆的间距小于磁力护舷宽度；所述复位弹簧一端固接在螺杆上，另一端抵在弹簧挡块的一侧；所述弹簧挡块设有复位弹簧的侧面上布有突起的第一压力传感器，在复位弹簧压缩至预设位置时，螺杆撞击第一压力传感器产生撞击电信号；所述定位件一端设置定位杆；所述的预接触装置相对于码头胸墙凸起的高度大于磁力护舷相对于码头胸墙凸起的高度；所述弹簧挡块相对于码头胸墙凸起的高度小于磁力护舷相对于码头胸墙凸起的高度；所述预接触装置设在移动轨道外侧，移动轨道上设有与定位杆位置对应的卡孔；所述定位杆伸入移动轨道一端设有卡槽；所述螺杆被撞击至触发第一压力传感器时，所述卡槽将定位杆卡在对应的卡孔；所述磁力护舷的连接杆伸入移动轨道的部分设有与定位杆相匹配的卡接装置，所述卡接装置在连接杆随磁力护舷下落至定位杆时，卡住定位杆，并在连接杆随磁力护舷被拉起时，带动定位杆脱离卡住卡孔的状态。

8、优选的，所述卡接装置为开口向下的条形槽，所述条形槽与所述定位杆伸入移动轨道的部分相匹配，槽口设有用于卡住定位杆的凸起件。

9、第三方面，本发明还提供了一种船舶停泊控制系统，包括码头控制模块、控制卷扬机的电机、设在系船柱上的第二压力传感器、所述船舶停泊装置和供电电路；所述码头控制模块与电机控制连接，控制护舷移动装置将磁力护舷向上或向下移动；码头控制模块与第二压力传感器连接，采集第二压力传感器的压力值；码头控制模块与预接触装置连接，采集撞击电信号；码头控制模块与供电电路控制连接，控制供电电路中通过磁力护舷线圈的电流方向和大小。

10、进一步的，所述供电电路包含定值电阻、灯泡、总开关、双刀双掷开关、开关和可调电阻；所述供电电路连接方式为：所述双刀双掷开关连接电源两端，所述双刀双掷开关一端经总开关分别连接第一压力传感器一端、第二压力传感器一端、可调电阻一端和定值电阻一端；所述双刀双掷开关另一端分别连接第一压力传感器另一端、第二压力传感器另一端和电机一端；所述可调电阻经灯泡分别连接定值电阻另一端、磁力护舷的线圈一端；磁力护舷的线圈另一端经总开关连接电机另一端，总开关为常闭状态；所述第一压力传感器为预接触装置中撞击电信号的产生装置。

11、进一步的，所述船舶停泊控制系统还包括设置在船舶上的对接护舷；所述对接护舷的结构与磁力护舷结构相同；所述对接护舷中线圈产生的磁性始终为：正极朝向码头，负极朝向船舶。

12、第四方面，本发明还提供了一种船舶停泊控制方法，所述控制方法采用所述船舶停泊控制系统，包括：采集预接触装置的撞击电信号；响应于预接触装置产生撞击电信号，所述码头控制模块控制护舷移动装置将磁力护舷移动至预接触装置所定位的高度，并控制接通供电电路，磁力护舷的线圈产生由大到小渐变的电磁斥力；采集第二压力传感器的压力值；响应于第二压力传感器的压力值由零变为大于零，所述码头控制模块控制磁力护舷的线圈磁力性质改变为电磁吸力，并控制电磁吸力由小渐变到最大；响应于第二压力传感器的压力值小于预设阈值，所述码头控制模块控制磁力护舷的电磁吸力为最大吸力；响应于第二压力传感器的压力值大于预设阈值，所述码头控制模块控制断开供电电路，磁力护舷的电磁吸力消失；响应于第二压力传感器的压力值由大于零变为零，所述码头控制模块控制磁力护舷的线圈磁力性质改变为电磁斥力，并控制护舷移动装置将磁力护舷拉起，预接触装置复位；响应于预接触装置的撞击电信号消失，所述码头控制模块控制电磁斥力先减小后增大至最大；再控制断开供电电路。

13、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

14、（1）本发明提供的磁力护舷应用范围广，实用性强，不仅实现了磁力助泊，还提高了防撞性能；

15、（2）本发明提供的船舶停泊装置，可以根据来船舶撞击部位的高度，调整重力式码头上磁力护舷的高度与之对应，实现精准防撞定位；

16、（3）本发明提供的船舶停泊控制系统，自动化程度高，控制效率高，有效克服了船舶在靠泊以及停泊时由小频率波浪力作用而对码头的往复撞击力影响，最大程度上保护磁力护舷；

17、（4）本发明提供的船舶停泊控制方法，能根据船舶停泊的不同阶段调整磁力性质和大小，实现吸力助泊，斥力防撞的功能。