專利名稱：船舶岸基自動(dòng)安全供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及利用陸地上電源對(duì)停靠在岸基的船舶進(jìn)行供電的裝置，尤其涉及船舶岸基自動(dòng)安全供電裝置。
背景技術(shù)：
船舶在?？看a頭時(shí)，提供全船動(dòng)力的柴油機(jī)處于低負(fù)荷和變負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)將比正常運(yùn)行排出更多的有害物。一般長江沿線各個(gè)港口城市NOx濃度在0.01到0. 15毫克/立方米之間，SOx濃度在0. 02到0. 10毫克/立方米之間，導(dǎo)致這些城市的中心城區(qū)大氣環(huán)境指標(biāo)接近或低于國家規(guī)定的大氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，部分城區(qū)甚至低于三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。其中，經(jīng)過測算后的船舶柴油機(jī)排出的NOx和SOx占中心城區(qū)總量的5%到7%，占港口區(qū)域總量的50%。我國已經(jīng)開始大力開發(fā)和發(fā)展環(huán)保型產(chǎn)品，合理利用和開伐資源，盡力推廣和使用綠色環(huán)保能源，從而有效地減少廢氣的排放量，保護(hù)我們的生存環(huán)境免受污染。我國航運(yùn)發(fā)達(dá)港口眾多，港口普及和推廣船舶岸基成套供電系統(tǒng)對(duì)節(jié)能減排和美化環(huán)境具有立竿見影的效果，是我國兌現(xiàn)哥本哈根承諾而采取的行之有效的措施之一?，F(xiàn)有技術(shù)中，公開號(hào)為CN201490897U，公告日為20100526，名稱為一種可移動(dòng)式岸電變頻供電裝置的專利，公開了一種岸電供電裝置，該裝置包括岸上供電電箱、船上受電系統(tǒng)，還包括變頻電源裝置，其輸入端通過電纜連接岸上供電電箱，輸出端通過電纜與電纜卷筒箱連接，將變頻電源裝置的輸入電源變頻變壓后輸出到電纜卷筒箱；電纜卷筒箱里至少一個(gè)帶若干根電纜的低壓卷筒和若干個(gè)插頭，電纜通過所述相應(yīng)插頭與船上受電系統(tǒng)連接。該專利雖然實(shí)現(xiàn)了將陸地的電源變頻后對(duì)靠岸港船舶進(jìn)行供電，但是操作麻煩，使用過程中會(huì)出現(xiàn)供電接口、插頭插座被上漲的水面淹沒，危險(xiǎn)系數(shù)高，影響了正常供電。另一項(xiàng)公開號(hào)為CN102285318A，專利名為一種河港船舶岸基供電裝置，該裝置雖然實(shí)現(xiàn)了將陸地電源對(duì)靠港船舶進(jìn)行供電，但是操作需要在岸電接電箱的面板上操作，易受到岸電接電箱安裝位置受到碼頭結(jié)構(gòu)布置影響，導(dǎo)致操作人員無法實(shí)時(shí)監(jiān)控到插頭的運(yùn)行位置。同時(shí)，由于港口海岸的水位隨時(shí)變化，使用過程中無法有效調(diào)整接口、插頭和插座的高度位置，容易導(dǎo)致水位快速上漲后淹沒接頭插座，導(dǎo)致用電安全問題。另外由于現(xiàn)場僅能顯示電量，沒有雙方認(rèn)可確認(rèn)的電量認(rèn)證途徑，容易導(dǎo)致用電繳費(fèi)上的糾紛。因此，我們迫切需要一種既能滿足碼頭管理人員(尤其是供電方)經(jīng)過授權(quán)后給予供電，并在現(xiàn)場計(jì)量電量、給出計(jì)量結(jié)果；同時(shí)也能有效監(jiān)控江水變化，自動(dòng)控制接頭位置運(yùn)行始終處于安全高度的安全供電系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述技術(shù)缺陷，而提供一種能夠?qū)崟r(shí)根據(jù)水位變化調(diào)整供電接口、插頭插座位置、現(xiàn)場計(jì)量電量并經(jīng)過碼頭管理人員(尤其是供電方)授權(quán)后給予供電的船舶岸基自動(dòng)安全供電裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的船舶岸基自動(dòng)安全供電裝置，包括與供電中心通過電纜相連接的岸基供電電源柜，所述岸基供電電源柜的輸出端通過電纜連接有成 套供電單元，所述成套供電單元包括電源接線箱和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電纜卷筒單元，所述電纜卷 筒單元的一側(cè)設(shè)置有縱向布置的滑軌，所述滑軌上安裝有滑車，所述滑軌的頂端安裝有轉(zhuǎn) 向用的導(dǎo)纜單元，所述電源接線箱內(nèi)設(shè)有電力監(jiān)測單元和輸出端連接有電纜，所述電纜繞 過電纜卷筒單元，并依次經(jīng)由導(dǎo)纜單元和滑車后連接有插座，所述插座上插有帶電纜接口 的插頭；還包括供電控制單元，所述供電控制單元的輸入端連接有水位監(jiān)測傳輸單元，供電 控制單元的輸入端還連接有感應(yīng)電纜卷筒單元高度信號(hào)的高度傳感器，所述供電控制單元 的輸出端與驅(qū)動(dòng)電纜卷筒單元的電機(jī)連接；所述電纜卷筒單元包括卷筒軸和卷筒，以及控 制電機(jī)通斷的接觸器，所述卷筒軸端部安裝有極限位置保護(hù)開關(guān)和高度傳感器，所述高度 傳感器為旋轉(zhuǎn)編碼器，所述旋轉(zhuǎn)編碼器設(shè)置在極限位置保護(hù)開關(guān)的內(nèi)側(cè)。[0008]上述技術(shù)方案中，所述供電控制單元包括雙向連接的可編程序控制器和可編程序 控制器輸入輸出單元，所述可編程序控制器輸入輸出單元的輸入端與所述旋轉(zhuǎn)編碼器連 接，所述可編程序控制器輸入輸出單元的輸出端與所述接觸器連接。[0009]上述技術(shù)方案還包括手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控單元，所述手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控單元包 括設(shè)置于電源接線箱柜門上的裝置運(yùn)行鑰匙旋鈕、裝置供電鑰匙旋鈕、裝置緊急停止按鈕 和裝置故障復(fù)位按鈕，所述裝置運(yùn)行鑰匙旋鈕與電源接線箱的輸出端連接，所述裝置供電 鑰匙旋鈕與電力終端計(jì)量單元的輸出端連接，所述裝置緊急停止按鈕和裝置故障復(fù)位按鈕 均與電源接線箱的輸出端連接，所述手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控單元的輸出端與所述可編程序控 制器輸入輸出單元的輸入端連接。[0010]上述技術(shù)方案中，所述水位監(jiān)測傳輸單元包括水位傳感器探頭、設(shè)置在水位傳感 器探頭端部的防護(hù)網(wǎng)罩、罩在水位傳感器探頭和防護(hù)網(wǎng)罩外側(cè)的護(hù)管、卡在護(hù)管上的抱卡、 與水位傳感器探頭連接的水下電纜，以及計(jì)算并顯示水位高度的數(shù)字顯示表，所述水下電 纜與所述供電控制單元的輸入端連接，所述數(shù)字顯示表設(shè)置在電源接線箱的柜門上。[0011]上述技術(shù)方案中，所述岸基供電電源柜輸出端通過電纜連接有多組有成套供電單 元，每組成套供電單元之間通過工業(yè)總線接收同一個(gè)水位監(jiān)測傳輸單元輸出的水位高度數(shù) 據(jù)。[0012]上述技術(shù)方案中，所述導(dǎo)纜單元包括多組進(jìn)電纜導(dǎo)向滑輪和改向滑輪。[0013]上述技術(shù)方案中，所述滑車的端部和中部分別安裝有端部滑輪和中部滑輪，所述 滑車上還設(shè)有相向布置的固定板和緊固板，所述固定板和緊固板之間設(shè)有橡膠襯墊，所述 橡膠襯墊內(nèi)穿插電纜，所述固定板和緊固板通過螺栓緊固。[0014]本實(shí)用新型采用手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控單元，既可現(xiàn)場在面板上操作電源接線箱進(jìn) 行供電，也可以無線遠(yuǎn)程操作電源接線箱進(jìn)行供電，不受現(xiàn)場岸基布置的影響，操作方便安 全；本實(shí)用新型采用供電控制單元實(shí)時(shí)監(jiān)控供電接口(供電接口為船舶上的電能輸入接口， 該接口與插頭連接)和插頭插座的高度位置，并根據(jù)水面高度的變化實(shí)時(shí)調(diào)整供電接口和 插頭插座的高度，使岸基供電實(shí)時(shí)處在安全的高度，實(shí)現(xiàn)安全供電的目的；本實(shí)用新型采用 鑰匙旋鈕、按鈕實(shí)現(xiàn)人為授權(quán)供電，避免了用電計(jì)量的糾紛，達(dá)到岸基船舶透明用電，便于 供電和用電雙方結(jié)算用電量；此外，本實(shí)用新型還采用工業(yè)總線將一組水位監(jiān)測傳輸單元 檢測的頁水面高度信號(hào)傳輸給并列的多個(gè)成套供電單元，使并列的多個(gè)成套供電單元均可 根據(jù)水面高度信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)整接口和插頭插座的高度，始終保證供電處于安全范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn) 安全供電的目的。

圖1是本實(shí)用新型裝置的整體結(jié)構(gòu)框圖；圖2是并列的多個(gè)成套供電單元(17)通過工業(yè)總線(7)連接的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本實(shí)用新型的水位監(jiān)測傳輸單元(6)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的電纜卷筒單元(8)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型的導(dǎo)纜單元(9)、滑車(10)滑軌(11)的布置結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型的電源接線箱(I)柜內(nèi)布置結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型的供電控制單元(4)面板結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實(shí)用新型的供電控制單元(4)柜內(nèi)結(jié)構(gòu)布置示意圖；圖中1、電源接線箱(1.1、控制接觸器；1. 2、執(zhí)行接觸器；1. 3、供電電源接觸器；1.6、電流互感器；1. 9、進(jìn)線熔斷器；1. 10、變壓器)；2、電力監(jiān)測單元(2.1、電壓表轉(zhuǎn)換開關(guān)；2. 2、電壓表；2. 3、相序繼電器；2. 4、第一指示燈；2. 5、第二指示燈；2. 6、電流表；2. 7、電流互感器);3、電力終端計(jì)量單元(3.1有功功率電度表；3. 2、無線抄表打印系統(tǒng)電度表)；
4、供電控制單元(4.1、可編程序控制器；4. 2、可編程序控制器輸入輸出單元；4. 3、中間繼電器單元)；5、手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控單元(5.1、裝置運(yùn)行鑰匙旋鈕；5. 2、裝置供電鑰匙旋鈕；5. 3、裝置緊急停止按鈕；5. 4、裝置故障復(fù)位按鈕；5. 5、系統(tǒng)故障復(fù)位按鈕；5. 6、裝置故障指示燈；5. 7、“放纜動(dòng)作”操作旋鈕；5. 8、放纜動(dòng)作指示燈；5. 9、“收纜動(dòng)作”操作旋鈕，
5.10、收纜動(dòng)作指示燈)；6、水位監(jiān)測傳輸單元(6.1、水位傳感器探頭；6. 2、防護(hù)網(wǎng)罩；6. 3、護(hù)管；6.4、抱卡；6. 5、水下電纜；6. 6、數(shù)字顯示表)；7、工業(yè)總線；8、電纜卷筒單元(8.1、旋轉(zhuǎn)編碼器；8. 2、筒軸；8. 3、卷筒；8. 4、接觸器；8. 5、極限位置保護(hù)開關(guān)；8. 6、電機(jī))；9、導(dǎo)纜單元；10、滑車(10.1端部滑輪；10. 2、中部滑輪；10. 3、螺栓；10. 4、固定板；10. 5、橡膠襯墊；10.6、緊固板)；11、滑軌；12、電纜；13.1、插座；13. 2、插頭；15、供電中心；16、岸基供電電源柜；17、成套供電單元。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述如圖1所示的船舶岸基自動(dòng)安全供電裝置，包括與供電中心15通過電纜相連接的岸基供電電源柜16，岸基供電電源柜16的輸出端通過電纜12連接有成套供電單元17，成套供電單元17包括電源接線箱I和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電纜卷筒單元8,如圖5所示，電纜卷筒單元8的一側(cè)設(shè)置有縱向布置的滑軌11，滑軌11上安裝有滑車10，滑軌11的頂端安裝有轉(zhuǎn)向用的導(dǎo)纜單元9，電源接線箱I內(nèi)設(shè)有用于檢測供電電力質(zhì)量參數(shù)的電力監(jiān)測單元2，以及用于計(jì)量給船舶供電能源消耗的電力終端計(jì)量單元3，電源接線箱I輸出端連接的電纜12繞過電纜卷筒單元8，并依次經(jīng)由導(dǎo)纜單元9和滑車10后連接有插座13. 1，插座13.1上插有帶電纜接口的插頭13. 2 ;還包括供電控制單元4，供電控制單元4的輸入端連接有用于監(jiān)測水位信號(hào)的水位監(jiān)測傳輸單元6，供電控制單元4的輸入端還連接有感應(yīng)電纜卷筒單元8高度信號(hào)的高度傳感器，供電控制單元4的輸出端與驅(qū)動(dòng)電纜卷筒單元8的電機(jī)8. 6連接。如圖4所示，電纜卷筒單元8包括卷筒軸8. 2和卷筒8. 3，以及控制電機(jī)8. 6動(dòng)作的接觸器8. 4，卷筒軸8. 2端部安裝有極限位置保護(hù)開關(guān)8. 5，高度傳感器為旋轉(zhuǎn)編碼器8. 1，旋轉(zhuǎn)編 碼器8.1設(shè)置在極限位置保護(hù)開關(guān)8. 5的內(nèi)側(cè)。供電控制單元4包括雙向連接的可編程序 控制器4.1和可編程序控制器輸入輸出單元4. 2，可編程序控制器輸入輸出單元4. 2的輸 入端分別與所述旋轉(zhuǎn)編碼器8.1、水位監(jiān)測傳輸單元6連接，可編程序控制器輸入輸出單元 4. 2的輸出端與接觸器8. 4連接。[0026]還包括手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控單元5，手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控單元5包括設(shè)置于電源接 線箱I柜門上的裝置運(yùn)行鑰匙旋鈕5.1、裝置供電鑰匙旋鈕5. 2、裝置緊急停止按鈕5. 3和 裝置故障復(fù)位按鈕5. 4，裝置運(yùn)行鑰匙旋鈕5.1與電源接線箱I的輸出端連接，裝置供電鑰 匙旋鈕5. 2與電力終端計(jì)量單元3的輸出端連接，裝置緊急停止按鈕5. 3和裝置故障復(fù)位 按鈕5. 4均與電源接線箱I的輸出端連接，手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控單元5的輸出端與可編程 序控制器輸入輸出單兀4. 2的輸入端連接。[0027]如圖3所示，水位監(jiān)測傳輸單元6包括水位傳感器探頭6.1、設(shè)置在水位傳感器探 頭6.1端部的防護(hù)網(wǎng)罩6. 2、罩在水位傳感器探頭6.1和防護(hù)網(wǎng)罩6. 2外側(cè)的護(hù)管6. 3、卡 在護(hù)管6. 3上的抱卡6. 4、與水位傳感器探頭6.1連接的水下電纜6. 5，以及計(jì)算并顯示水 位高度的數(shù)字顯示表6. 6，水下電纜6. 5與供電控制單元4的輸入端連接，數(shù)字顯示表6. 6 設(shè)置在電源接線箱I的柜門上。[0028]岸基供電電源柜16輸出端通過電纜連接有多組有成套供電單元17，如圖2所示， 每組成套供電單元17之間通過工業(yè)總線7接收同一個(gè)水位監(jiān)測傳輸單元6輸出的水位高 度數(shù)據(jù)，一個(gè)水位監(jiān)測傳輸單元6輸出的水位高度可供每組成套供電單元17使用。[0029]導(dǎo)纜單元9包括多組進(jìn)電纜導(dǎo)向滑輪和改向滑輪。[0030]滑車10的端部和中部分別安裝有端部滑輪10.1和中部滑輪10. 2，滑車10上還設(shè) 有相向布置的固定板10. 4和緊固板10. 6，固定板10. 4和緊固板10. 6之間設(shè)有橡膠襯墊 10. 5，橡膠襯墊10. 5內(nèi)穿插電纜12，固定板10. 4和緊固板10. 6通過螺栓10. 3緊固。[0031 ] 船舶岸基自動(dòng)安全供電裝置采用自動(dòng)安全供電方法為[0032]1、利用電纜將岸基供電電源柜16與供電中心15連接，利用電纜將岸基供電電源 柜16與電源接線箱I連接，電源接線箱I輸出的電纜12連接到電力監(jiān)測單元2和電力終 端計(jì)量單元3中，電力監(jiān)測單元2監(jiān)測電源接線箱I輸出的電力質(zhì)量參數(shù)，電力終端計(jì)量單 元3計(jì)量電源接線箱I輸出的電能；[0033]2、將電源接線箱I輸出的電纜12繞過電纜卷筒單元8，并依次經(jīng)由導(dǎo)纜單元9和 滑車10后連接有插座13. 1，將插座13.1上插有帶電纜接口的插頭13. 2連接到需電船舶；[0034]3、將水位監(jiān)測傳輸單元6投入到船舶?？康乃嫦拢槐O(jiān)測傳輸單元6將監(jiān)測 到的水位數(shù)據(jù)輸出到供電控制單元4，供電控制單元4根據(jù)水位數(shù)據(jù)控制電纜卷筒單元8的 上的電纜放線高度，保證插座13.1和插頭13. 2始終位于水面上方；[0035]4、供電和用電雙方記錄當(dāng)前電量，啟動(dòng)電源接線箱I上的供電啟動(dòng)按鈕，開始供 電，在供電過程中，水位監(jiān)測傳輸單元6實(shí)時(shí)監(jiān)測水位數(shù)據(jù)，供電控制單元4實(shí)時(shí)調(diào)整插頭 13. 2高度，供電完畢，供電和用電雙方記錄供電電量。[0036]水位監(jiān)測傳輸單元6監(jiān)測水位數(shù)據(jù)的方法為將水位監(jiān)測傳輸單元6的水位傳感 器探頭6.1投入船舶?？康乃嫦拢瑴y量水位傳感器探頭6.1受到的水面壓力F = P . g. H + Po，式中[0037]P :液位計(jì)迎水面所受壓力；P :船舶?？康乃嫦乱后w的密度；g :重力加速度；Po :水面上大氣壓；H :水位傳感器探頭6.1投入的水位高度；通過導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引入到水位傳感器探頭6.1的正壓腔，再將水面上的大氣壓Po與水位傳感器探頭6.1的負(fù)壓腔相連，以抵消水位傳感器探頭6.1背面的Po，使水位傳感器探頭6.1測得壓力為P . g. H，通過測量壓力P，計(jì)算出水位高度H值；步驟4中，供電和用電雙方記錄當(dāng)前電量之后，通過供電管理者手中鑰匙啟動(dòng)電源接線箱I上裝置供電鑰匙旋鈕5. 2和裝置運(yùn)行鑰匙旋鈕5.1啟動(dòng)供電。本實(shí)用新型各個(gè)單元的具體結(jié)構(gòu)和用途如下電源接線箱1，用于連接從岸基供電電源柜16引出的供電電纜12，形成岸基供電電源柜16和船舶岸基自動(dòng)安全供電系統(tǒng)的電力供應(yīng)通道；電力監(jiān)測單元2，用于檢測達(dá)到船舶所需要電力質(zhì)量參數(shù)，如電壓，電壓波動(dòng)范圍等參數(shù)；電力終端計(jì)量單元3，用于計(jì)量給船舶供電的能源消耗，同時(shí)可以通過現(xiàn)場打印出計(jì)量數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)計(jì)量能耗情況，并可以按照需要上傳計(jì)量數(shù)據(jù)到后方中央計(jì)量管理中心，實(shí)現(xiàn)全局能耗管理控制的要求；供電控制單元4，用于控制岸基供電電源柜16按照要求給靠泊船舶提供電力，同時(shí)接收來自水位監(jiān)測傳輸單元6的水位信號(hào)，配合電纜卷筒單元8上自帶的用于確定接頭在滑軌高度旋轉(zhuǎn)編碼器8.1的數(shù)據(jù)，通過供電控制單元4內(nèi)固化的控制軟件運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)安全供電的的目的；并可以保證電纜卷筒單元8自帶的極限位置保護(hù)開關(guān)8. 5在滑軌11上通過現(xiàn)場手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)5操作時(shí)不會(huì)超出極限保護(hù)范圍；現(xiàn)場手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)5，用于操作供電控制單元4，通過面板(面板的結(jié)構(gòu)如圖7所示)操作現(xiàn)場控制供電電源接頭位置高度，也可以通過操作人員手持無線操作器，發(fā)送無線控制指令到和供電控制單元4相連接的無線接收器，然后由供電控制單元4按照控制指令，按照其內(nèi)控制軟件編寫的邏輯指令，控制電纜卷筒單元8收放動(dòng)作，達(dá)到插頭13.1、插座13. 2在合適高度，使供電接頭處于安全供電的高度；水位監(jiān)測傳輸單元6，用于采集檢測水位(即水面高度)數(shù)據(jù)并上傳給供電控制單元4 ；工業(yè)總線系統(tǒng)7，用于傳輸水位監(jiān)測傳輸單元6輸出水位(即水面高度)數(shù)據(jù)到各個(gè)到成套供電單元17內(nèi)的供電控制單元4中，供電控制單元4根據(jù)所接收到的水位數(shù)據(jù)，控制電纜卷筒單元8的動(dòng)作；電纜卷筒單元8，用于按照供電控制單元4的控制命令，收縮或者放出電纜12，實(shí)時(shí)(根據(jù)水位數(shù)據(jù)的變化)調(diào)整插頭13.1、插座13. 2高度位置；電纜卷筒單元8設(shè)置在碼頭面下的一個(gè)鋼制的安裝平臺(tái)上，電纜卷筒通過預(yù)設(shè)的安裝孔吊裝到這個(gè)安裝平臺(tái)上；導(dǎo)纜裝置9，用于電纜12沿相應(yīng)的方向上運(yùn)行；滑車10，用于實(shí)現(xiàn)電纜12供電端頭的固定，同時(shí)確保電纜12在滑軌11中穩(wěn)定運(yùn)行；[0054]滑軌11，用于提供滑車10按照預(yù)定的軌跡運(yùn)行；[0055]電纜12，用于實(shí)現(xiàn)給船舶提供電源的傳輸通道；[0056]插頭13.1、插座13. 2，用于實(shí)現(xiàn)成套供電單元17和船舶之間的對(duì)接；[0057]具體地[0058]水位監(jiān)測傳輸單元6結(jié)構(gòu)和安裝位置如圖3所示，它是用于監(jiān)測和記錄水位的專 業(yè)設(shè)備，儀器經(jīng)專門的工業(yè)設(shè)計(jì)，采用陶瓷電容傳感器，具有高度的可靠性和耐久性。采用 獨(dú)有的一體化設(shè)計(jì)，將水位傳感器探頭6.1和數(shù)據(jù)采集記錄儀集成在一起，避免了常規(guī)分 體式設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定，或探頭測量值和數(shù)采記錄值不一致等問題。水位 傳感器探頭6.1頭部防護(hù)網(wǎng)罩6. 2是為了防護(hù)較大雜質(zhì)堵塞管口而設(shè)置的鋼網(wǎng)護(hù)罩；水位 定位傳感器防護(hù)用護(hù)管6. 3是保護(hù)傳感器不隨水流運(yùn)動(dòng)的；水位定位傳感器護(hù)管抱卡6. 4 將護(hù)管6. 3固定在碼頭岸壁上；水下電纜6. 5將水位傳感器探頭6.1和供電控制單元4互 聯(lián)，保證數(shù)據(jù)有效傳輸，同時(shí)也作為水位傳感器探頭6.1的固定端。[0059]電源接入電源接線箱1，電力監(jiān)測單元2監(jiān)測接入電源的供電情況，包括三相電 壓，電流情況，缺相，短路，斷路等，同時(shí)如果船舶用電中心使用電力，電力終端計(jì)量單元3 自動(dòng)記錄計(jì)量電量，同時(shí)可以現(xiàn)場打印當(dāng)前所用電量記錄，現(xiàn)場由用電，受電雙方簽字確認(rèn) 便于最終結(jié)算；現(xiàn)場手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)5控制岸電供電裝置的電纜卷筒單元8，可以 提供供電電源的收、放供電電纜動(dòng)作，供電控制單元4確保供電接頭始終處于安全狀態(tài)，同 時(shí)保證供電接頭與船舶用電中心高度合適；導(dǎo)纜裝置9將保證電纜12按照引導(dǎo)方向運(yùn)行； 滑車10確保供電電纜可以在滑軌中運(yùn)行，并上下自由運(yùn)行；插頭13.1、插座13. 2用于將船 舶岸基成套供電系統(tǒng)和船舶用電中心通過電纜12安全有效連接。水位監(jiān)測傳輸單元6自 動(dòng)監(jiān)測水位變化，將水位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給供電控制單元4，供電控制單元4根據(jù)水位數(shù)據(jù)自 動(dòng)的調(diào)整岸電供電裝置的電纜卷筒單元的收、放供電電纜動(dòng)作，達(dá)到安全用電、智能監(jiān)測的 效果。與此同時(shí)此水位數(shù)據(jù)也可以通過工業(yè)總線7傳輸給其他的成套供電單元17中的供 電控制單元4，使同一作業(yè)面上的所有電纜卷筒單元按照當(dāng)前所處的插頭13.1、插座13. 2 位置的自動(dòng)進(jìn)行收、放供電電纜動(dòng)作，達(dá)到安全用電、智能監(jiān)測的目的。[0060]電源接線箱I安裝于碼頭面上，高度控制在不阻礙其他設(shè)備運(yùn)行的范圍內(nèi)，電源 接線箱I采用雙層柜門形式的防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并采用密封件密封接縫處，防止水和粉塵進(jìn) 入，防護(hù)等級(jí)高。如圖6所示，它包括控制接觸器1.1和執(zhí)行接觸器1. 2、供電電源接觸器1.3和電力終端計(jì)量單元3中計(jì)量用的電流互感器1. 6、供電控制單元4的進(jìn)線熔斷器1. 9 和變壓器1. 10，各個(gè)器件依據(jù)功能分別通過導(dǎo)線互相連接起來；[0061]電力監(jiān)測單元2包括電壓表轉(zhuǎn)換開關(guān)2. 1，可以順次旋動(dòng)，在供給的三相電壓之間 切換，掌握供電電壓情況；布置于電源接線箱I的柜門(柜內(nèi)結(jié)構(gòu)如圖8所示)上；還包括 電壓表2. 2，可以顯示電壓表轉(zhuǎn)換開關(guān)2.1所輸出的電壓情況，布置于電源接線箱I的柜門 上；以及相序繼電器2. 3，用于供電控制單元4中，實(shí)現(xiàn)電源的電力欠壓、過壓和缺相監(jiān)測的 目的；第一指示燈2. 4布置于電源接線箱I的柜門上，用于指示后方電源供電情況；第二指 示燈2. 5布置于電源接線箱I的柜門上，用于指示給船舶供電電源情況；電流表2. 6布置于 電源接線箱I的柜門上，實(shí)時(shí)監(jiān)測供給船舶的用電流量狀態(tài)；電流互感器2. 7布置于供電控 制單元4中，各個(gè)器件依據(jù)功能分別通過導(dǎo)線互相連接起來；電壓表轉(zhuǎn)換開關(guān)2.1、電壓表2.2、第一指示燈2. 4和第二指示燈2. 5分別通過導(dǎo)線連接進(jìn)線電源線的進(jìn)線端，相序繼電器2. 3通過導(dǎo)線與供電控制單元4相連接；電力終端計(jì)量單元3包括數(shù)字式三相四線制有功功率電度表3.1和無線抄表打印系統(tǒng)3. 2，電度表3.1通過導(dǎo)線和電流互感器1. 6連接，無線抄表打印系統(tǒng)3. 2通過無線系統(tǒng)接收電度表3.1的數(shù)據(jù)并打印，同時(shí)可將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存后傳給后方碼頭計(jì)量管理中心整體管理；供電控制單元4包括可編程序控制器4.1和可編程序控制器輸入輸出單元4. 2，其接收旋轉(zhuǎn)編碼器8.1數(shù)據(jù)和極限位置保護(hù)開關(guān)8. 5的開關(guān)量信號(hào)，按照事先編寫的控制軟件的邏輯動(dòng)作，控制電纜卷筒單元8的接觸器8. 4的動(dòng)作；中間繼電器單元4. 3執(zhí)行可編程序控制器輸入輸出單元4. 2的動(dòng)作指令；各個(gè)器件依據(jù)功能分別通過導(dǎo)線互相連接起來；現(xiàn)場手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)5包括設(shè)置于電源接線箱I的柜門上的裝置運(yùn)行鑰匙旋鈕5.1和裝置供電鑰匙旋鈕5. 2，二套鑰匙開關(guān)都是由經(jīng)過授權(quán)的相關(guān)管理人員來持有和操作，他們將對(duì)船舶岸基成套供電系統(tǒng)的整個(gè)安全運(yùn)行輔助，擁有最高的控制權(quán)限；一旦遇到緊急情況時(shí)，可以按動(dòng)裝置緊急停止按鈕5. 4來停止船舶岸基成套供電系統(tǒng)的所有操作；當(dāng)船舶岸基成套供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)停止不運(yùn)行直至故障排除，此時(shí)應(yīng)該按動(dòng)系統(tǒng)故障復(fù)位按鈕5. 5，恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行，同時(shí)裝置故障指示燈5. 6熄滅；當(dāng)需要在電源接線箱I的柜門操作控制電纜卷筒單元8時(shí)，按照需要的動(dòng)作，依次操作“放纜動(dòng)作”操作旋鈕5. 7 (手持無線操作器)，放纜動(dòng)作指示燈5. 8 (手持無線操作器)會(huì)點(diǎn)亮，表示當(dāng)前的運(yùn)行動(dòng)作為“放纜動(dòng)作”，操作“收纜動(dòng)作”操作旋鈕5. 9 (手持無線操作器)，收纜動(dòng)作指示燈5. 10 (手持無線操作器)會(huì)點(diǎn)亮，表示當(dāng)前的運(yùn)行動(dòng)作為收纜動(dòng)作；各個(gè)器件依據(jù)功能分別通過導(dǎo)線互相連接起來；水位監(jiān)測傳輸單元6包括水位定位傳感器探頭6.1是用于監(jiān)測和記錄水位的專業(yè)設(shè)備。水位定位傳感器頭部防護(hù)罩6. 2是為了防護(hù)較大雜質(zhì)堵塞管口而設(shè)置的鋼網(wǎng)護(hù)罩；水位定位傳感器防護(hù)用護(hù)管6. 3是保護(hù)傳感器不隨水流運(yùn)動(dòng)的；水位定位傳感器護(hù)管抱卡
6.4是固定防護(hù)護(hù)管在碼頭岸壁上；水位定位傳感器水下電纜6. 5是將水位定位傳感器探頭6.1與供電控制單元4互連傳輸數(shù)據(jù)；同時(shí)，在電源接線箱I的柜門上，數(shù)字顯示表可以實(shí)時(shí)顯示水位位置高度數(shù)據(jù)和插頭13.1、插座13. 2相對(duì)碼頭面的高度數(shù)據(jù)；各個(gè)器件依據(jù)功能分別通過導(dǎo)線互相連接起來；工業(yè)總線系統(tǒng)7用于控制指令和數(shù)據(jù)的傳輸，采用工業(yè)總線系統(tǒng)7傳輸數(shù)據(jù)具有良好的速度和數(shù)據(jù)穩(wěn)定性；電纜卷筒單元8通過供電控制單元4的控制實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，通過導(dǎo)線互相連接電纜卷筒單元8的接觸器8. 4和電機(jī)8. 6，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力；旋轉(zhuǎn)編碼器8.1用于監(jiān)測插頭13.1、插座13. 2的高度位置；極限位置保護(hù)開關(guān)8. 5，用于限制插頭13.1、插座13. 2在可行的范圍內(nèi)運(yùn)行；導(dǎo)纜裝置9將纏繞在電纜卷筒單元8上的電纜12導(dǎo)向并順暢通過碼頭前邊梁上沿。導(dǎo)纜裝置9由多組滑輪連續(xù)導(dǎo)向，包括進(jìn)電纜導(dǎo)向滑輪和改向滑輪；穿越前邊梁后，依然通過多組滑輪連續(xù)導(dǎo)向，進(jìn)入到滑車10?；?0通過端部滑輪10.1和中部滑輪10. 2導(dǎo)向，引導(dǎo)滑車10沿著滑軌11方向運(yùn)行，同時(shí)滑車10上設(shè)置電纜12和滑車10相對(duì)位置固定的螺栓10. 3、固定板10. 4、橡膠襯墊10. 5緊固板10. 6，通過上緊螺栓10. 3，使固定板10. 4和緊固板10. 6受到相向壓力而相互靠近，最終夾緊橡膠襯墊10. 5抱緊的電纜12，保證了滑車10和電纜12相對(duì)位置的固[0070]滑軌11提供導(dǎo)向滑車10沿預(yù)定方向運(yùn)行的軌道；[0071]電纜12用作輸送電能；[0072]插頭13.1、插座13. 2完成厗基供電系統(tǒng)和船舶受電系統(tǒng)的互聯(lián)；[0073]供電控制單元4中根據(jù)船舶岸基成套供電系統(tǒng)及自動(dòng)安全供電的監(jiān)測系統(tǒng)的工 作狀況設(shè)置控制軟件，控制船舶岸基成套供電系統(tǒng)正常工作及插頭13.1、插座13. 2的高度 位置。
權(quán)利要求1.一種船舶岸基自動(dòng)安全供電裝置，包括與供電中心(15)通過電纜相連接的岸基供電電源柜(16 )，所述岸基供電電源柜(16 )的輸出端通過電纜連接有成套供電單元(17 )，所述成套供電單元(17)包括電源接線箱(I)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電纜卷筒單元(8)，所述電纜卷筒單元(8)的一側(cè)設(shè)置有縱向布置的滑軌(11)，所述滑軌(11)上安裝有滑車(10)，所述滑軌(11)的頂端安裝有轉(zhuǎn)向用的導(dǎo)纜單元(9)，其特征在于 所述電源接線箱(I)內(nèi)設(shè)有用于檢測供電電力質(zhì)量參數(shù)的電力監(jiān)測單元(2)，以及用于計(jì)量給船舶供電能源消耗的電力終端計(jì)量單元(3)，所述電源接線箱(I)輸出端連接的電纜(12)繞過電纜卷筒單元(8)，并依次經(jīng)由導(dǎo)纜單元(9)和滑車(10)后連接有插座(13. 1)，所述插座(13.1)上插有帶電纜接口的插頭(13. 2);還包括供電控制單元(4)，所述供電控制單元(4)的輸入端連接有用于監(jiān)測水位信號(hào)的水位監(jiān)測傳輸單元(6)，供電控制單元(4)的輸入端還連接有感應(yīng)電纜卷筒單元(8)高度信號(hào)的高度傳感器，所述供電控制單元(4 )的輸出端與驅(qū)動(dòng)電纜卷筒單元(8 )的電機(jī)(8. 6 )連接；所述電纜卷筒單元(8 )包括卷筒軸(8. 2)和卷筒(8. 3)，以及控制電機(jī)(8. 6)通斷的接觸器(8. 4)，所述卷筒軸(8. 2)端部安裝有極限位置保護(hù)開關(guān)(8. 5)，所述高度傳感器為旋轉(zhuǎn)編碼器(8. 1)，所述旋轉(zhuǎn)編碼器(8.1)設(shè)置在極限位置保護(hù)開關(guān)(8. 5)的內(nèi)側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶岸基自動(dòng)安全供電裝置，其特征在于所述供電控制單元(4)包括雙向連接的可編程序控制器(4.1)和可編程序控制器輸入輸出單元(4. 2)，所述可編程序控制器輸入輸出單元(4. 2)的輸入端分別與所述旋轉(zhuǎn)編碼器(8.1)、所述水位監(jiān)測傳輸單元(6)連接，所述可編程序控制器輸入輸出單元(4. 2)的輸出端與所述接觸器(8. 4)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶岸基自動(dòng)安全供電裝置，其特征在于還包括手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控單元(5 )，所述手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控單元(5 )包括設(shè)置于電源接線箱(I)柜門上的裝置運(yùn)行鑰匙旋鈕(5.1)、裝置供電鑰匙旋鈕(5. 2)、裝置緊急停止按鈕(5. 3)和裝置故障復(fù)位按鈕(5.4)，所述裝置運(yùn)行鑰匙旋鈕(5.1)與電源接線箱(I)的輸出端連接，所述裝置供電鑰匙旋鈕(5. 2)與電力終端計(jì)量單元(3)的輸出端連接，所述裝置緊急停止按鈕(5. 3)和裝置故障復(fù)位按鈕(5. 4)均與電源接線箱(I)的輸出端連接，所述手動(dòng)控制/遠(yuǎn)程遙控單元(5)的輸出端與所述可編程序控制器輸入輸出單元(4. 2)的輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶岸基自動(dòng)安全供電裝置，其特征在于所述水位監(jiān)測傳輸單元(6)包括水位傳感器探頭(6.1)、設(shè)置在水位傳感器探頭(6.1)端部的防護(hù)網(wǎng)罩(6. 2)、罩在水位傳感器探頭(6.1)和防護(hù)網(wǎng)罩(6. 2)外側(cè)的護(hù)管(6. 3)、卡在護(hù)管(6. 3)上的抱卡(6. 4)、與水位傳感器探頭(6.1)連接的水下電纜(6. 5)，以及計(jì)算并顯示水位高度的數(shù)字顯示表(6. 6)，所述水下電纜(6. 5)與所述供電控制單元(4)的輸入端連接，所述數(shù)字顯示表(6. 6 )設(shè)置在電源接線箱(I)的柜門上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶岸基自動(dòng)安全供電裝置，其特征在于所述岸基供電電源柜(16)輸出端通過電纜連接有多組有成套供電單元(17)，每組成套供電單元(17)之間通過工業(yè)總線(7)接收同一個(gè)水位監(jiān)測傳輸單元(6)輸出的水位高度數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶岸基自動(dòng)安全供電裝置，其特征在于所述導(dǎo)纜單元(9)包括多組進(jìn)電纜導(dǎo)向滑輪和改向滑輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶岸基自動(dòng)安全供電裝置，其特征在于所述滑車(10)的端部和中部分別安裝有端部滑輪(10.1)和中部滑輪(10. 2)，所述滑車(10)上還設(shè)有相向布置的固定板(10. 4)和緊固板(10. 6)，所述固定板(10. 4)和緊固板(10. 6)之間設(shè)有橡膠襯墊(10. 5)，所述橡膠襯墊(10. 5)內(nèi)穿插電纜(12 )，所述固定板(10. 4)和緊固板(10. 6)通過螺栓(10. 3)緊固。
專利摘要本實(shí)用新型涉及船舶岸基自動(dòng)安全供電的裝置，包括岸基供電電源柜，其輸出端連接有電源接線箱和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電纜卷筒單元，電纜卷筒的一側(cè)設(shè)置有滑軌，滑軌上安裝有滑車，滑軌的頂端安裝有導(dǎo)纜單元，電源接線箱內(nèi)設(shè)有電力監(jiān)測單元和電力終端計(jì)量單元，電源接線箱輸出的電纜繞過電纜卷筒單元，并依次經(jīng)由導(dǎo)纜單元和滑車后連接有插座，插座上插有插頭；還包括供電控制單元，供電控制單元的輸入端連接有水位監(jiān)測傳輸單元，供電控制單元的輸入端還連接有高度傳感器，供電控制單元的輸出端與電纜卷筒單元電機(jī)連接。本實(shí)用新型根據(jù)水面高度信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)整接口和插頭插座的高度，始終保證供電接頭處于安全范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了安全供電的目的。
文檔編號(hào)B63H21/00GK202827187SQ201220432890
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者陳國慶, 倪德先, 黃帆, 祖福興, 柳漢生, 徐耿魁, 黃秀權(quán) 申請(qǐng)人:長江航運(yùn)科學(xué)研究所