自動系泊
關注創(chuàng)建者：海工 創(chuàng)建時間：2023-01-19
自動系泊的實例教程
智能船舶的發(fā)展已經(jīng)成為世界范圍內船舶工業(yè)和航運領域發(fā)展的熱點，實現(xiàn)船舶智能化的最后一步就是實現(xiàn)船舶自動系泊，磁力式自動系泊與真空式自動系泊因其獨特的優(yōu)勢被認為是最具應用前景的兩種自動系泊技術。下面從原理、優(yōu)缺點、產品等方面詳細介紹磁力式自動系泊系統(tǒng)與真空式自動系泊系統(tǒng)，并與傳統(tǒng)的纜繩系泊進行對比。
自動系泊是船舶完成自動靠泊控制后的重要步驟。傳統(tǒng)的船舶系泊方式是用鋼絲或尼龍纜繩將船舶固定在碼頭上，系泊作業(yè)時需要一定數(shù)量的帶纜工人或帶纜艇。這種依靠系纜工人的傳統(tǒng)系泊方式，工作強度大、效率低、環(huán)境差，作業(yè)難度大，存在脫纜、斷纜等安全隱患。近幾十年來，海上運輸?shù)陌l(fā)展趨勢是增加船舶尺寸和專業(yè)化碼頭的作業(yè)，這意味著離岸港口和系泊系統(tǒng)必須面對更具有挑戰(zhàn)性的風、浪、流等條件。自動系泊技術的應用將極大地改善碼頭工人帶纜、系纜的工作強度，解放生產力，讓航運全程無人化的步伐再次向前邁進一步。在目前的科技水平下，磁力式自動系泊技術與真空式自動系泊技術被認為是實現(xiàn)自動系泊系統(tǒng)的兩種主要技術手段。纜繩系泊、磁力式自動系泊與真空式自動系泊如圖1所示。
圖1 纜繩系泊、磁力式自動系泊與真空式自動系泊
磁力式自動系泊
1.工作原理
磁力式自動系泊系統(tǒng)由基座、控制箱、機械臂、液壓缸、磁力吸盤、位移傳感器與三向力傳感器組成。船舶靠泊過程中，位移傳感器測得其位置，經(jīng)控制箱計算后，自動控制各液壓缸，從而控制機械臂和磁力吸盤對船舶進行減震和系泊。
展開 在港口停留期間，自動船體清潔系統(tǒng)可以防止對船舶效率產生任何負面影響。同時，概念船通過操作多個類似翼片的鰭片而非傳統(tǒng)螺旋槳來提高推進效率。
該船由可再生能源生產的氫燃料電池提供動力，此外還使用從燃料電池回收的廢熱。在長途航行中，可以利用太陽能。船舶管理通過數(shù)字化映射技術來進行。航線管理的優(yōu)化將在港口和船隊層面完成，這將實現(xiàn)整個供應鏈的實時到達。自動系泊和高效的船對船貨物處理將最大限度地減少港口停留。
就在10年前，2009年，日本郵船“NYK Super Eco Ship 2030”計劃也推出一款全新概念集裝箱船概念，這款船型設計以環(huán)保為主導，將清潔能源和新動力系統(tǒng)結合在一起，預計于 2030 年正式面世。
該環(huán)保概念集裝箱船的設計載貨量為8000TEU ，全長353米，型寬54.6米，吃水11.5米。工藝采用日趨成熟的造船技術，實現(xiàn)了船體輕量化，減小了阻力，從而降低了對主機的要求。
按照設計，該船主要以液化天然氣為動力，輔以太陽能電池及風帆推動。因此，二氧化碳排放量由195克/標箱·海里降至62克/標箱·海里，整體排放量降幅達69%。而且，該船只需以液化天然氣為燃料提供40兆瓦的推進功率，這與目前集裝箱船64兆瓦的柴油機動力相比，總能量消耗降低37.5%，能源效益更高。
另外，該型船裝有風帆，且整個甲板被太陽能儲電膜電池覆蓋，能夠進行風力及太陽能發(fā)電。概念船的貨艙分為兩層，高層貨艙由卷簾式自動蓋覆蓋，可用陸基傳統(tǒng)岸吊裝卸；低層貨艙裝卸則通過舷側艙口，靠多聲內置式的裝卸系統(tǒng)及懸掛系統(tǒng)，同步將貨柜卸在自動導航的裝卸車上，以紅外遙感軌式移動方式來移動集裝箱，達到快速裝卸的目的。
展開 挪威運營商Norled公司旗下“Folgefonn”號渡船已經(jīng)成為世界上第一艘安裝自動靠泊系統(tǒng)（autodocking system）的渡船。
“Folgefonn”號渡船船長83米，配備了瓦錫蘭創(chuàng)新的自動泊船系統(tǒng)，采用混合動力推進裝置，并配備了瓦錫蘭無線充電系統(tǒng)，該船已于今年4月完成了為期三個月的港口靠泊試驗，主要對船舶在港口的實際停靠進行多次測試。測試過程中，船長沒有進行任何手動控制操作。
根據(jù)程序設計，當船舶以正常航速行駛至距離泊位2000米的位置時，可以激活自動泊船系統(tǒng)。然后系統(tǒng)開始執(zhí)行減速操作，并通過全自動的方式開啟對排和靠泊操作，直至船舶安全停入泊位。當船舶準備再次啟航時，系統(tǒng)可以執(zhí)行與此相反的步驟來完成船舶離港操作。
包括轉向和推進在內的所有船舶操作，都由軟件自動控制完成。但是，船員可以隨時結束自動程序并對船舶進行人工干預和控制。自動功能可以將船員從駕駛室中解放出來，把精力投入到外部態(tài)勢的感知中，從而提高操作的安全性和可靠性。
瓦錫蘭的自動泊船技術給船舶運營商帶來了極大的好處。這些好處包括：提高安全性，大大降低了人為錯誤率；降低損耗，有效提高了推進器的利用率；提高泊船效率，讓船舶有更多時間靠泊休息。
Norled公司已經(jīng)將“Folgefonn”號交給瓦錫蘭進行改裝升級，加裝一些瓦錫蘭開發(fā)的其他智能海洋產品和系統(tǒng)。現(xiàn)已安裝完畢且經(jīng)過測試的瓦錫蘭技術，包括船舶的節(jié)能優(yōu)化系統(tǒng)、混合推進系統(tǒng)、無線感應電池充電技術和儲能技術。該渡輪現(xiàn)已成功實現(xiàn)自動無線充電、自動真空系泊和自動泊船入位。
“我們非常感謝Norled公司在這個項目中提供的寶貴合作。這些測試為瓦錫蘭公司整個智能海洋系統(tǒng)規(guī)劃藍圖描繪了重要的一筆。自動泊船技術是我們給渡輪和其他航運市場提供的重要服務之一，它將推動著我們和客戶不斷改革，進入高效率、高收益的航運新時代。”
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該環(huán)保概念集裝箱船的設計載貨量為8000TEU ，全長353米，型寬54.6米，吃水11.5米。
該渡輪現(xiàn)已成功實現(xiàn)自動無線充電、自動真空系泊和自動泊船入位。
“我們非常感謝Norled公司在這個項目中提供的寶貴合作。這些測試為瓦錫蘭公司整個智能海洋系統(tǒng)規(guī)劃藍圖描繪了重要的一筆。自動泊船技術是我們給渡輪和其他航運市場提供的重要服務之一，它將推動著我們和客戶不斷改革，進入高效率、高收益的航運新時代。”瓦錫蘭海洋解決方案事業(yè)部總裁Roger Holm這樣說道。
