CN112455602B - 一种无人拖船用拖缆的自动连接装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种无人拖船用拖缆的自动连接装置的控制方法，主要为拖缆的自动连接装置的控制方法流程。本发明的控制方法基于一种无人拖船用拖缆的自动连接装置，包括一辆智能小车、一个小车移动导轨。所述智能小车包括小车基座、上层固定建筑、拖缆固定圆环以及与导轨锁闭装置。小车基座中包含智能***，包括与岸边操作中心通过无线网络通信的小车控制中心、供电模块以及用来检测拖缆位置和检测是否连接成功的检测模块。所述小车移动导轨，围绕拖船四周铺设在其甲板上，围成圆环状，供智能小车运行及固定使用。该控制方法能够实现岸端对智能小车端的远程控制，将连接指令传送到小车的控制中心，小车在接收到连接指令后，根据连接流程实现自动接收与释放无人拖船与被拖船之间的拖缆。

Description

一种无人拖船用拖缆的自动连接装置的控制方法

技术领域

本发明涉及自动连接装置的控制方法，更具体地，涉及无人拖船用拖缆的自动连接装置的控制方法。

背景技术

拖船使用拖缆与被拖船相连，进行拖曳工作。现在拖船与被拖船之间的拖缆依然使用人工接收与释放的方式，然而这种方法存在很大的安全隐患，尤其是在天气状况、海况都很差的情况下，拖船的工作效率也会因此受到影响。因此，需要设计一种能够无需人工操作，自动收放拖缆的装置。

此装置需要自动操作，包括操作***，因此，还需要结合装置设计一种合适的控制方法，实现装置的自动作业。

发明内容

有鉴于此，针对上述利用人工接收与释放拖缆存在的不足，本发明设计了一种无人拖船用拖缆的自动连接装置的控制方法，为无人拖船与被拖船之间拖缆的自动收放的控制方法研究提供了新的思路和途径。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案在于，应用智能小车，利用智能小车的控制中心完成无人拖船与被拖船之间拖缆的接收与释放。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种无人拖船用拖缆的自动连接装置的控制方法，包括连接装置的结构、拖缆的自动连接装置的控制方法流程。

所述无人拖船用拖缆的自动连接装置，包括一辆智能小车、小车移动导轨。所述智能小车包括小车基座、上层固定建筑、拖缆固定圆环以及与导轨锁闭装置。小车基座中包含智能***，包括与岸边操作中心通过无线网络通信的小车控制中心、供电模块以及用来检测拖缆位置和检测是否连接成功的检测模块。所述小车移动导轨，围绕拖船四周铺设在其甲板上，围成圆环状，供智能小车运行及固定使用。

所述岸端包括监控指挥中心、用户。

所述智能小车端包括控制中心、供电模块、导航模块、检测模块以及连接模块等。

所述岸端与智能小车端通过无线网络通信，岸端向智能小车端的控制中心发送控制指令，控制中心再将指令分配到各个模块，智能小车端执行岸端发送的拖缆连接指令并实时将状态反馈到岸端。

本发明中，该连接装置的控制方法根据是否执行接收任务进行拖缆的自主接收，装置简单，操作方便，满足拖缆快速、准确的收放需要，顺应拖船的无人化、智能化发展方向，在原有拖缆收放装置基础上进行改装和升级，无需人工控制，解决了传统拖缆收放方式存在的弊端。

基于上述技术方案，本发明的优点是：本发明提出的一种无人拖船用拖缆的自动连接装置的控制方法，能够实现拖缆与拖船之间的自动连接，以完成拖船对被拖船之间的拖航工作，辅助被拖船停靠在码头或港口。本设计提出的拖缆连接装置的控制方法仅需通过智能小车接收到控制中心的连接指令进行连接操作，并通过检测模块等对拖缆位置不断检测跟踪，最终通过锁闭装置完成连接工作，整个过程通过控制方法流程自动操作，无需人工，简化了船体上人工操作装置的结构空间，避免了在天气恶劣情况下存在的安全隐患，利用检测装置使拖缆的连接更加快速、精准。连接过程是否完成通过控制方法中的判断环节来判断，即通过智能小车上圆环的红外检测装置来检测，结构简单，操作便利，简化了连接的工作过程。

附图说明

图1为本发明连接拖缆的智能小车及其导轨的结构示意图；

图2为岸端与智能小车端的控制结构图；

图3为拖缆的自动连接装置的控制流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

所述无人拖船用拖缆的自动连接装置，如图1所示包括一辆智能小车1、小车移动导轨2。所述智能小车1包括小车基座5、上层固定建筑4、拖缆固定圆环3以及与导轨锁闭装置6。小车基座1中包含智能***，包括与岸边操作中心通过无线网络通信的小车控制中心、供电模块以及用来检测拖缆位置和检测是否连接成功的检测模块。所述小车移动导轨2，围绕拖船四周铺设在其甲板上，围成圆环状，供智能小车1运行及固定使用。

本发明为上述一种无人拖船用拖缆的自动连接装置提供了控制方法，如图2所示，为控制方法的上下位机控制示意图，上位机为岸端指挥控制中心，下位机为智能小车端，二者之间通过无线网络实现通讯，拖缆的自动连接装置的控制方法流程，如图3所示，无人拖船通过智能小车1按照控制方法流程实现拖缆的自动接收。具体的拖缆连接装置的控制方法如下：

步骤1，岸端与智能小车1端通过无线网络通信，智能小车1端接收到岸端发送给智能小车1控制中心的拖缆接收指令，智能小车1开始执行拖缆接收任务；

步骤2，通过小车1的GPS定位***、视觉检测***检测拖缆的释放位置；

步骤3，确定拖缆的释放位置后，小车1跟踪并驶向该位置，直到到达离释放位置最近的位置后停止行驶，并将小车1立即锁闭在固定导轨2上；

步骤4，小车1被锁闭后，小车1上的拖缆固定圆环3开始运行；

步骤5，固定圆环3跟踪检测到的拖缆的实时位置和方向快速旋转圆环方向，等待拖缆的越过，具体地，通过颜色检测方法，在视觉范围内只留下红色铁球目标，并利用相机标定，计算出红色铁球的位置及方向；

步骤6，通过圆环3上的红外检测装置检测拖缆是否越过圆环，若红外激光被拖缆完全挡住，则圆环3立即关闭实现锁闭，卡住拖缆，完成拖缆的接收；否则继续等待拖缆的越过，若一直未成功，则重复上述步骤，重新进行定位，以完成拖缆的接收任务。

综上所述，本发明提供了一种无人拖船用拖缆的自动连接装置的控制方法。区别于传统连接方法，此拖缆的自动连接装置可以按照控制方法流程根据控制中心发出的指令以及检测装置完成自动连接工作，整个连接过程通过智能小车完成，无需人工，简化了船体上人工操作装置的结构空间，避免了在天气恶劣情况下存在的安全隐患，利用检测装置使拖缆的连接更加快速、精准。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是便于读者理解，附图中的模块或流程不一定是实施本发明所必须的。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (1)

1.一种无人拖船用拖缆的自动连接装置的控制方法，其特征在于：岸端将连接指令传送至智能小车端，智能小车端根据连接流程进行拖缆的自动连接；

所述无人拖船用拖缆的自动连接装置，包括一辆智能小车、一个小车移动导轨；所述智能小车包括小车基座、上层固定建筑、拖缆固定圆环以及与导轨锁闭装置；小车基座中包含智能***，包括与岸边操作中心通过无线网络通信的智能小车控制中心、供电模块以及用来检测拖缆位置和检测是否连接成功的检测模块；所述小车移动导轨，围绕拖船四周铺设在其甲板上，围成圆环状，供智能小车运行及固定使用；

所述无人船接收的控制指令由监控指挥中心、用户组成的岸端发送；

所述智能小车端包括控制中心、供电模块、导航模块、检测模块以及连接模块；

所述无人拖船用拖缆的自动连接装置的控制方法包括以下步骤：

步骤1，岸端与智能小车端通过无线网络通信，智能小车端接收到岸端发送给智能小车控制中心的拖缆接收指令，智能小车开始执行拖缆接收任务；

步骤2，通过智能小车的GPS定位***、视觉检测***检测拖缆的释放位置；

步骤3，确定拖缆的释放位置后，智能小车跟踪并驶向该位置，直到到达离释放位置最近的位置后停止行驶，并将智能小车立即锁闭在固定导轨上；

步骤4，智能小车被锁闭后，智能小车上的拖缆固定圆环开始运行；

步骤5，拖缆固定圆环跟踪检测到的拖缆的实时位置和方向快速旋转拖缆固定圆环方向，等待拖缆的越过，拖缆的位置和方向通过颜色检测，在视觉范围内只留下红色铁球目标，并利用相机标定，计算出红色铁球的位置及方向；

步骤6，通过拖缆固定圆环上的红外检测装置检测拖缆是否越过拖缆固定圆环，若红外激光被拖缆完全挡住，则拖缆固定圆环立即关闭实现锁闭，卡住拖缆，完成拖缆的接收；否则继续等待拖缆的越过，若一直未成功，则重复上述步骤，重新进行定位，以完成拖缆的接收任务。

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