當(dāng)前我國普遍使用的內(nèi)河船舶系纜方式多為傳統(tǒng)的手工式,使船舶通過人力勞動(dòng)的方式停靠與港灣中,需要起航時(shí)再借助人力解纜離岸。隨著科技的進(jìn)步發(fā)展,傳統(tǒng)的手工式系纜方式已經(jīng)不能滿足時(shí)代的需求,內(nèi)河船舶無纜系泊裝置可以通過全機(jī)械化的方式,將人力從無意義的機(jī)械勞動(dòng)中解放出來,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。本文首先對(duì)內(nèi)河船舶無纜系泊裝置做了較為詳細(xì)的介紹,分析了該裝置的基本結(jié)構(gòu)與機(jī)械控制工作原理,然后列舉了內(nèi)河船舶無纜系泊裝置的控制系統(tǒng)組成部分,最后簡述了該裝置的適用范圍,希望能對(duì)我國船舶運(yùn)輸業(yè)今后的發(fā)展提供必要的幫助。
隨著科技的不斷進(jìn)步,我國船舶運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展受到其帶動(dòng),逐漸向自動(dòng)化方向發(fā)展。當(dāng)前,現(xiàn)代化碼頭數(shù)量日益增多,傳統(tǒng)的手工系纜方式不僅效率低還存在較大的安全隱患,已經(jīng)難以迎合時(shí)代的發(fā)展需求,正在逐漸退出歷史舞臺(tái)。遠(yuǎn)程控制技術(shù)的普及使系泊過程成為了阻礙我國完成船舶全自動(dòng)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié),如何早日擺脫人工的束縛,實(shí)現(xiàn)機(jī)械化控制成為了船舶運(yùn)輸業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。
1.內(nèi)河船舶無纜系泊裝置機(jī)械控制工作原理
1.1.內(nèi)河船舶無纜系泊裝置
無纜系泊裝置是一種不依靠任何人工勞動(dòng)力,僅憑機(jī)械完成系纜泊船工作的新型機(jī)械裝置。它突破了纜繩對(duì)船舶停離岸的局限性,利用機(jī)械控制手段圓滿解決了纜繩不易操控的問題,盡量降低對(duì)設(shè)備的改動(dòng)幅度,以此提升內(nèi)河船舶無纜系泊裝置的通用性能。
1.2.無纜系泊裝置工作原理
為了最大程度上降低成本,無纜系泊裝置僅在船舷處做了細(xì)微調(diào)整,加設(shè)了一套機(jī)械系泊裝置,在確保船舶停岸、離岸安全性的前提下,實(shí)現(xiàn)了船舶系泊過程的全機(jī)械化,大大提高了船舶離岸過程的實(shí)際效率。
一般來說,內(nèi)河船舶皆為逆水航行,在水中以特有的斜切角度逐漸向港灣靠近。在船舶安全靠岸后,碼頭工作人員會(huì)通過人力勞動(dòng)將船頭纜繩套到系纜樁上,以固定船身。接著讓船尾向岸邊靠近,固定船尾纜繩,完成整套系纜流程。無纜系泊裝置巧妙利用了傳統(tǒng)手工系纜的工作原理,待船舶靠岸后,位于船首的油缸開始運(yùn)轉(zhuǎn),讓拉桿在系纜樁上運(yùn)動(dòng),滑入固定的溝槽后自動(dòng)鎖死,船尾同理。當(dāng)船舶上所有拉桿都完成系纜任務(wù)后,油缸會(huì)自動(dòng)收回這些拉桿,幫助船體緊靠岸邊。船舶需要離岸航行時(shí),油缸會(huì)先將船體推離岸邊,然后統(tǒng)一松開系纜樁上的掛鉤,使船舶得以快速離港。
2.內(nèi)河船舶無纜系泊裝置的基本結(jié)構(gòu)
無纜系泊裝置的主要構(gòu)成部分有進(jìn)步電機(jī)、減震彈簧、拉桿、液壓油缸、自動(dòng)掛脫鉤等。在實(shí)際運(yùn)用時(shí),該裝置能架設(shè)在船舶的首尾與港灣系纜樁等高處,根據(jù)水位的變化,調(diào)整系泊裝置的角度,以確保系泊工作的順利開展。與柔軟的纜繩相比,系泊裝置可操作性得到較大提升,但是由于技術(shù)不夠成熟,仍舊存在一些問題急待解決。
2.1.緩沖減震處理
船舶在系泊過程中,掛鉤在與系纜樁進(jìn)行碰撞時(shí)沖擊力較大,需要精良的緩沖減震裝置緩解機(jī)械部件受到的巨大沖擊力,以達(dá)到延長無纜系泊裝置使用壽命的目的。技術(shù)人員通過多次實(shí)驗(yàn),證明船舶在靠岸時(shí)受到的多為縱向沖擊力,在拉桿與船體的連接處安置韌性較強(qiáng)的減震彈簧,能極大程度降低無纜系泊裝置中部件的受損程度,減少?zèng)_擊噪音。
2.2.自動(dòng)掛脫鉤與系纜樁的精確配合
如何將自動(dòng)掛脫鉤與系纜樁進(jìn)行精確對(duì)接,是系泊過程自動(dòng)化需要面臨的關(guān)鍵問題。無纜系泊裝置為了有效解決這一問題,采用拉桿先與系纜樁接觸的方法,巧妙略過了精準(zhǔn)定位環(huán)節(jié),降低了對(duì)接難度,在一定程度上提升了無纜系泊裝置的實(shí)用性能。
2.3.滿足自由度的需求
船舶系泊裝置必須要滿足自由度的需求,才能承受多重彎曲應(yīng)力,不至于發(fā)生明顯的形變或折損情況。無纜系泊裝置的拉力桿、移動(dòng)套筒等零部件均具有較強(qiáng)的靈活性,可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。
3.無纜系泊裝置的機(jī)械控制系統(tǒng)與適用范圍
3.1.無纜系泊裝置的機(jī)械控制系統(tǒng)組成部分
使用了無纜系泊裝置的內(nèi)河船舶在即將靠岸前,會(huì)通過聲波傳感器對(duì)船舶的實(shí)際吃水深度和離岸距離進(jìn)行實(shí)時(shí)探測,并采用轉(zhuǎn)換模塊與視頻轉(zhuǎn)換軟件將已獲取的數(shù)據(jù)、視頻信息準(zhǔn)確輸入到PC104嵌入模塊中。PC104會(huì)遵循編程,將獲得的信息經(jīng)過處理后,及時(shí)反饋給無纜系泊裝置,并由其執(zhí)行操作命令。PC104在執(zhí)行命令的過程中,會(huì)時(shí)刻與中繼站保持聯(lián)系,以中繼站為傳播媒介,同船艙中的操作人員進(jìn)行溝通。駕駛?cè)藛T也同樣能通過中繼站在船舶上監(jiān)管系泊過程的每一個(gè)細(xì)節(jié)。
3.2.內(nèi)河船舶無纜系泊裝置的適用范圍
當(dāng)前,無纜系泊裝置主要用于內(nèi)河中部分中小型船舶的自動(dòng)化系泊工作中,需要時(shí)常上下旅客或???、離港頻繁的游船、公安巡邏船等皆為該裝置的使用對(duì)象。由于技術(shù)方面研究不夠成熟,無纜系泊裝置在大型船舶中的使用效果較差,需要進(jìn)一步完善。與內(nèi)河相比,海洋的環(huán)境更為復(fù)雜多變,相關(guān)技術(shù)工作人員要充分考慮到波浪、風(fēng)力等因素對(duì)船舶系纜力的影響作用,爭取不斷改進(jìn)創(chuàng)新無纜系泊裝置,使其盡早投入到大型航海船舶的實(shí)際使用中,為我國實(shí)現(xiàn)船舶全自動(dòng)化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
綜上所述,經(jīng)濟(jì)的騰飛帶動(dòng)了我國船舶運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,提升了船舶運(yùn)輸業(yè)市場競爭的激烈程度,為各大船舶企業(yè)帶來機(jī)遇的同時(shí)也伴隨著巨大的挑戰(zhàn)。將內(nèi)河船舶無纜系泊裝置應(yīng)用于實(shí)際工作中后,大大節(jié)省了人工勞力,提升了船舶離岸的自動(dòng)化程度,將繁復(fù)的系纜程序盡量簡化,最大程度提高了內(nèi)河船舶離岸效率,使系泊觀念向前邁進(jìn)了一大步。將內(nèi)河船舶無纜系泊裝置與遠(yuǎn)程控制技術(shù)結(jié)合使用,能真正實(shí)現(xiàn)航運(yùn)事業(yè)船舶無人駕駛的發(fā)展需求。